DNDY地面电场仪的研制及电场数据融合闪电数据进行雷电监测预警的研究

论文摘要

雷电历来是危害人类生命和财产安全的主要自然灾害之一,而且随着电子技术在各行业的应用,这种危害变得更加严重。因此,对雷电进行实时监测和预警就显得尤为重要。目前我国的雷电监测和预警是两个独立的系统。全国闪电定位网完成对闪电的实时定位,而以单点地面电场探测对雷电进行预警还只是处于试验阶段。我们在已有闪电定位系统的基础上,研制了新型数字化地面电场仪,并实现了将二者数据的共享,应用于雷电的监测和预警当中,大大提高了雷电预报的准确性。文章首先介绍了利用地面电场仪进行雷电预警的科学依据,之后详细论述了DNDY地面电场仪的研制过程。在文章的最后,通过对大量雷暴过程中地面电场数据和闪电数据的对比分析,提出了一套结合两种探测手段对雷电进行实时监测和预警的方法。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 第二章 基本理论总结
• 2.1 雷电的基本知识介绍
• 2.1.1 云层起电机制
• 2.1.2 云层的放电过程
• 2.1.3 雷电的危害
• 2.2 大气电学相关知识简介
• 2.3 ADTD 闪电定位仪介绍
• 2.4 地面电场仪的工作原理
• 2.4.1 地面电场强度和闪电的关系
• 2.4.2 地面电场仪的原理
• 第三章 DNDY 地面电场仪的设计
• 3.1 系统设计要求
• 3.2 DNDY 地面电场仪的系统结构设计介绍
• 3.2.1 硬件系统结构设计
• 3.2.2 软件系统结构设计
• 3.3 DNDY 地面电场仪机械结构设计
• 3.4 电路部分的设计
• 3.4.1 前置放大电路的设计
• 3.4.2 数字电路的设计
• 3.4.3 电源的设计
• 3.5 小结
• 第四章 将地面电场资料应用于雷电预警中的研究
• 4.1 雷电过程中地面电场数据的分析
• 4.1.1 典型雷暴过程数据分析
• 4.1.2 电场预警方法的进一步论证
• 4.2 利用单点地面电场仪进行短时雷电预警的方法总结
• 4.3 结合电场数据和闪电数据进行短时雷电预报的方法研究
• 4.3.1 雷暴过程中地面电场数据和闪电数据的对比分析
• 4.3.2 电场结合闪电雷电预警方法的验证
• 4.4 总结
• 第五章 地面电场数据与气象雷达探测数据的对比分析
• 第六章 总结和展望
• 参考文献
• 发表文章目录
• 致谢