摘要:
本文以地面大气电场资料为基础,利用地面电场仪的组网观测,监测雷雨云中强雷电活动中心在地面产生的电场强度、极性以及闪电数等,并结合闪电定位系统及天气雷达等监测资料,探究雷电现象与各监测数据的相关性,研究强对流天气的发生、发展、成熟、减弱不同阶段的地面大气电场的特征,实现对雷电灾害的短时临近预警。本文使用的大气电场资料,由河北省防雷中心安装在河北省气象局大院(114.58567°E,38.02955°N)北京蓝湖空间科技发展中心生产的LHJDC-05型地面大气电场仪在2011年7月份所观测。该电场仪电场的政府按照国际标准定义,即当地面电场受雷暴云正电荷区控制,地面电场为负(电场强度方向竖直向下);反之,则为正(电场强度方向竖直向上).闪电定位资料由河北省雷电监测预警公共服务系统查得,所选取的资料是石家庄市区内发生地闪的记录。本文选取2011年7月24日和26日两次雷暴过程为例对雷暴过程的地面电场特征进行分析,发现在雷暴到达高峰期(即大气电场曲线出现剧烈的波动,闪电频繁发生)之前的初期阶段大约有30分钟,是雷电预警的最佳时间。在雷暴初期,电场值小,闪电频数小,在雷暴活跃期,电场值增大,闪电频数也大,在雷暴消散期,电场值减小,闪电频数也减小。由此可见,在雷暴过程的不同阶段,大气电场仪监测的地面电场值和变化情况也有所不同。综述所述,1)大气电场仪能够真实地监测到有效范围内大气电场的变化情况,在发生闪电时变化跟为明显,可以很好的反应云内电荷累积的情况。通过探测地面大气电场值及其变化情况,可以知道雷暴当前所处的阶段,并对雷暴活动的发展趋势和发生雷击等灾害性天气的可能性进行预警,长期应用于雷电监测和预警;2)增加大气电场仪的布点数量,实现大气电场仪组网,能够扩大大气电场的监测范围,对雷暴的形成和移动路径做出较为准确的判断。3)结合闪电定位系统、雷达、卫星等各种气象资料,可以实现对局部地区的雷电进行及时准确的预警预报服务。