【摘 要】
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由雷电造成的各种危害在近几十年中显著增长,雷电灾害直接威胁到了人民群众的生命财产安全。如何对雷电活动进行有效监测和预警,成为了当前亟待解决的问题。我国幅员辽阔,部分区域闪电定位系统还未能完全覆盖,此时对于能够在大范围进行闪电监测的WWLLN系统就显示出了独特的优点,如何对WWLLN系统的定位数据进行修正,为本文的研究重点。本文通过使用了江苏省闪电定位(ADTD)系统数据,评估了江苏省及周边区域内W
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由雷电造成的各种危害在近几十年中显著增长,雷电灾害直接威胁到了人民群众的生命财产安全。如何对雷电活动进行有效监测和预警,成为了当前亟待解决的问题。我国幅员辽阔,部分区域闪电定位系统还未能完全覆盖,此时对于能够在大范围进行闪电监测的WWLLN系统就显示出了独特的优点,如何对WWLLN系统的定位数据进行修正,为本文的研究重点。本文通过使用了江苏省闪电定位(ADTD)系统数据,评估了江苏省及周边区域内WWLLN系统的探测效率和定位精度,随后对全球闪电活动特征进行了分析,并且利用WWLLN资料和台风数据对西太平洋地区台风过程中闪电活动与最大风速间的关系进行了研究。取得的主要研究成果如下:(1)分析了江苏省闪电定位系统扬州及南京测站周围真实地形对雷电辐射电磁场传播的影响。分析结果表明,粗糙不规则地形使电场波形峰值产生衰减,同时使波形的上升沿时间增加。在扬州测站周围45公里范围内,由遥感得到的真实地形高度均方根(RMSH)在7m至33m,相应的电磁场衰减范围在1%至11%之间,波头上升沿时间的增加量在0.1至0.6μs之间,由此导致的定位误差在两百米以内。(2)利用江苏省闪电定位系统(ADTD)数据,通过建立相应的时间及空间窗口,对WWLLN系统的探测效率和探测精度进行了评估。结果表明在研究期间内,WWLLN系统对地闪、云闪、总闪的探测效率分别为11.12%、1.162%和3.152%;对正、负地闪的探测效率分别为20.06%和13.93%。并得到WWLLN系统定位平均精度为11.66km,定位结果在总体上存在着偏向东北方向的趋势,在东-西经度方向上的平均误差为0.662km,南-北纬度方向的平均误差为0.412km。(3)通过对比后发现,利用WWLLN系统数据得到的全球闪电分布情况与卫星观测结果基本一致。全球闪电活动主要集中在低纬度地区,在纬度30°N至30°S区域内闪电数量可占全球总闪数的81.91%。在经度方向存在有三个闪电密集区,分别对应着美洲大陆、非洲大陆和欧亚大陆;而在太平洋、大西洋以及印度洋范围内,闪电数量较少。充分表明了大陆地区闪电活动活跃,为全球闪电的主要组成部分。并且利用2008-2011年的WWLLN数据得到全球平均闪电频数为677.55f1.s-1。(4)利用WWLLN系统资料与台风路径数据,统计分析了在西太平洋洋面上发生的55次台风过程中闪电活动与最大风速间的关系。研究结果表明:在台风系统中发生的闪电大致存在三个高发区,分别位于距台风中心20-40kmm的云墙区、280-340km与440-580km的外云带中。台风中心出现最大风速的时刻往往滞后于闪电频数峰值出现时刻,滞后的时间一般处于0-24小时内,平均滞后时间为26.6小时。因此台风中闪电活动的频繁程度对24小时内的台风强度发展具有一定的指示意义。
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