基于多种观测资料的南京地区雷电临近预报研究

论文摘要

雷电可以直接造成人员伤亡,对航空、电力系统、计算机系统以及智能建筑等的危害都是十分明显的,对机场、景区和油库等重要场所的造成的经济所失是无法估量的。雷暴的发生过程十分复杂,研究雷暴过程观测资料的变化特征可以建立它们与闪电的发生相关性,对闪电的短时和临近预报有重要意义,对开展雷电预警的业务有着一定的参考作用。利用2009年夏季南京及周边地区的闪电定位资料、地面电场资料和雷达产品参数,通过分析和研究若干雷暴过程,分析雷暴过程中相关参数的特征,建立与闪电发生的相关性。指出地面电场变化率对闪电的发生有很好地指示作用,地面电场强度和变化率相结合可以更好地指示未来半小时内的闪电发生。通过实际的观测实验和对比,认为地面电场的测量值容易受到环境等复杂因素的影响,提出了利用最小二乘法的线性拟合进行数据修正的方法。通过分析和统计雷暴过程中雷达产品参数的变化特征,指出相关参数达到一定的阈值可以很好地预示闪电的发生。选取两种资料的5种参数作为预报因子,分别得出参数在有闪电发生和无闪电发生时这些参数的条件概率分布密度,以此为基础利用独立参数条件概率法可对地域网格化的闪电发生概率做出判断,通过实际的结果判断具有较好的预报效果。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究的目的和意义
• 1.2 国内外研究进展
• 1.2.1 雷电潜势预报的研究进展
• 1.2.2 雷达数据在闪电临近预报中的研究进展
• 1.2.3 闪电数据在闪电临近预报中的研究进展
• 1.2.4 地面电场资料在闪电临近预报中的研究进展
• 1.3 本文研究的内容
• 参考文献
• 第二章 论文主要资料及方法
• 2.1 文章使用的观测资料
• 2.2 观测仪器的相关参数
• 2.2.1 雷达相关资料和参数
• 2.2.2 江苏地区闪电定位系统及主要参数
• 2.2.3 地面电场仪的观测场所和参数介绍
• 2.3 雷暴资料的选取
• 2.4 资料处理方法的介绍
• 参考文献
• 第三章 雷暴过程中地面电场的变化特征及预报因子的选取
• 3.1 雷暴时段地面静电场的主要特征
• 3.2 南京地区夏季雷暴过程中地面电场的变化特征统计
• 3.2.1 6月5日雷暴过程中地面电场特征分析
• 3.2.2 选取地面电场两种参数作为预报因子的依据
• 3.2.3 预报因子的选取
• 3.2.4 对于闪电发生时间的预报方程的建立
• 3.3 地面电场测量数据受环境影响的问题
• 3.3.1 电场仪附近产生电场的干扰源
• 3.3.2 周围环境导致地面电场畸变影响测量值
• 3.3.3 利用最小二乘法的线性拟合进行数据修正
• 参考文献
• 第四章 雷达资料的分析及闪电预警因子的选取
• 4.1 6月21日雷暴过程雷达和闪电的特征分析
• 4.1.1 闪电频数随对流过程的变化分析
• 4.1.2 闪电发生位置与雷达回波的分析
• 4.1.3 回波顶高度在闪电发生过程中的相关变化
• 4.2 雷达产品为雷电临近预报参数的选取
• 4.2.1 回波顶高与闪电的相关性
• 4.2.2 回波强度与闪电发生的相关性
• 4.2.3 垂直累积液态含水量（VIL）与闪电发生的相关性的分析
• 参考文献
• 第五章 基于地面电场资料和雷达参数的预报方程建立和检验
• 5.1 灾害性天气临近预报的概念和常用方法
• 5.2 基于雷达和地面电场数据的独立参数条件概率法
• 5.2.1 独立参数条件概率法的介绍
• 5.2.2 预报因子及其概率分布密度分布
• 5.2.3 独立参数条件概率法的使用及参数选取
• 5.3 对于预报结果的检验
• 参考文献
• 第六章 总结和展望
• 6.1 本论文的主要总结
• 6.2 本次研究的特色和创新之处
• 6.3 本次研究的不足之处和展望
• 致谢
• 作者简介