利用闪电定位资料和人工观测资料确定雷暴日数的方法

余姚市闪电定位资料与人工观测雷暴日的对比分析苏梦杰，沈红军，陈美春（浙江余姚市气象局，浙江，余姚 315400）e-mail：mysu1986@摘要：根据余姚市2010-2013年人工观测雷暴日数与闪电定位仪雷电日数资料，分析了雷暴日数与雷电日数的关系、两者对计算地闪密度相关性的分析，得出余姚市闪电活动的规律，找出适合余姚市的地闪密度计算公式。

关键词：闪电定位仪；雷暴日；雷电日；经验公式引言宁波地区在2009年开始使用闪电定位仪观测记录闪电数据。

闪电定位仪作为对人工观测的补充，对雷击大地的年平均密度分析具有重要的意义。

本文通过余姚市闪电定位仪数据及人工观测雷暴日资料进行分析，得出余姚市雷暴活动的一些规律。

1 资料来源及方法使用宁波市2010-2013年4a的闪电定位仪数据及余姚市人工观测雷暴日资料进行分析。

通过比较余姚市国家一般观测站周围各公里数范围内，以及余姚市全市范围内雷电日数与人工观测雷暴日数进行对比，分析闪电定位仪与人工观测特点，及比较，通过闪电定位仪或人工观测得出余姚市地闪密度。

2 分析2.1人工观测雷暴日与闪电定位仪雷电日数辨识雷声是人工观测雷暴日的主要手段，但雷声的传播在环境条件较好的情况下最多也只有20km。

另外，由于地形因素、环境噪音影响，观测员听力因素、观测时间等均影响观测员对雷暴日的记录。

而闪电定位仪利用闪电辐射的声、光、电磁场特性来遥感闪电放电参数的一种自动化探测设备，其处理的数据相对比较客观。

余姚市国家一般观测站位于北纬30.0541°，东经121.1851°，根据此经纬度算得5km范围、10km范围、20km范围四周的经纬度值。

筛选各经纬度范围内的地闪，只要有地闪记录，则该日被统计为雷电日。

表1 2010-2013年余姚市人工观测雷暴日与闪电定位仪雷电日对比表（单位：d）从表1可以看出，从全市范围来讲，2010-2013年闪电定位仪雷电日年平均为95d,最多的是2010年达到111d，几乎是全年的1/3，最少的是2013年85d，且全市雷电日数，呈逐年下降的趋势。

地闪密度和雷暴日数的关系
地闪密度和雷暴日数之间存在一定的关系。

地闪密度是指每年每平方公里雷击大地的次数，是确定闪电对建筑物和设备危害的最重要参数。

而雷暴日数则是描述闪电发生的参数，表示一天内至少发生一次闪电的日数。

一般而言，地闪密度和雷暴日数之间存在正相关关系，即地闪密度较高的地区，雷暴日数也相对较多。

这是因为雷暴的产生与大气中的电荷积累和放电过程有关，而地闪是雷暴的一种表现形式。

然而，需要注意的是，地闪密度和雷暴日数之间的关系并不是线性的，还受到许多其他因素的影响，如地理位置、气候条件、地形地貌等。

因此，在具体的工程应用中，需要根据当地的气象台、站资料或雷电定位系统数据来确定地闪密度，并根据需要采用相应的计算方法来获取准确的数值。

总之，地闪密度和雷暴日数都是描述雷电活动的重要参数，它们之间的关系有助于更好地理解雷电活动的规律和特点，为雷电防护和工程设计提供依据。

雷电日统计方法
陈家宏;郑家松;冯万兴;廖福旺;王海涛;张勤
【期刊名称】《高电压技术》
【年(卷),期】2006(32)11
【摘要】为更好应用雷电定位系统的自动监测数据统计雷电日参数,在比较多年气象雷电资料与自动监测数据异同性基础上,提出了一种新的适用于自动监测数据雷电日参数统计的方法—网格法,它延续了传统雷电日的概念,是人工统计到自动统计的过渡。

统计分析福建13 a气象雷电资料和5 a雷电定位系统监测数据的结果表明,网格法划分统计区域详细、合理,其雷电日统计值与传统气象雷电日有可比性。

长期气象雷电日资料是选定网格大小的参考标尺,福建取0.15°×0.15°网格统计值为其年平均雷电日,取0.2°×0.2°网格统计值为其最大雷电日。

【总页数】4页(P115-118)
【关键词】雷电日;雷电参数;气象资料;雷电定位系统;网格法
【作者】陈家宏;郑家松;冯万兴;廖福旺;王海涛;张勤
【作者单位】国网武汉高压研究院;福建省电力公司
【正文语种】中文
【中图分类】TM866
【相关文献】
1.基于雷电定位数据的架空线路雷电参数统计新方法 [J], 王海燕
2.一种新的雷电日及雷电参数统计方法 [J], 尹丽云;许迎杰;张腾飞;邓勇;刘雪涛;谢
屹然;徐开
3.长春市近年雷暴日统计与雷电灾害事故分析 [J], 周珊;刘望来
4.雷电频次的统计思路和方法 [J], 程飞军
5.某地区雷电参数分析及配电线路地闪密度统计方法研究 [J], 秦如意;何华林;孙圳;连志祥;胡元辉
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杭州市雷电活动特征及雷电灾害区划刘垚;缪启龙;刘淼;段春锋【摘要】利用杭州市1966-2005年雷暴日资料和2008-2009年闪电定位资料,运用ArcGIS空间分析技术结合数理统计方法,分析杭州市雷电活动时空分布特征,并采用地闪密度空间分布与最大地闪强度空间分布的叠置作为雷电风险的主要评价指标,得到杭州市雷电灾害致灾危险性区划.分析结果表明,在时间分布上,杭州市雷暴天气多发生在夏季和午后时段；在空间分布上,杭州市地闪密度较大地区多集中在山脉向阳坡、迎风坡以及大面积水域向陆地过渡的区域.杭州市雷电灾害风险高值区主要集中在上城区、江干区、滨江区、西湖区西部以及淳安县西南部、富阳市大部、余杭区西部、萧山区中部地区.雷电风险高值区主要集中在人口稠密区、工业集聚区、湖边、江边等,这些都可能与气温、空气湿度、地形地貌、建筑物密集密切相关.【期刊名称】《气象与减灾研究》【年(卷),期】2011(034)004【总页数】6页(P62-67)【关键词】雷电灾害;分布;风险区划;ArcGIS【作者】刘垚;缪启龙;刘淼;段春锋【作者单位】南京信息工程大学江苏省农业气象重点实验室,江苏南京210044;南京信息工程大学应用气象学院,江苏南京210044;南京信息工程大学江苏省农业气象重点实验室,江苏南京210044;南京信息工程大学应用气象学院,江苏南京210044;浙江省防雷中心,浙江杭州 310021;南京信息工程大学江苏省农业气象重点实验室,江苏南京210044;南京信息工程大学应用气象学院,江苏南京210044【正文语种】中文【中图分类】P427.32雷电灾害是指雷雨云中的电能释放，击中物体或形成的强烈电磁辐射而造成损失的灾害现象［1］。

雷电灾害不仅能够造成人员伤亡、经济损失，还导致火灾、导航、计算机信息系统瘫痪等事故频繁发生，甚至损坏家用电器。

雷电灾害的涉及面广、突发性强、灾害危害范围大，影响深远，得到各国学者的广泛关注。

基于闪电定位仪监测的雷暴特征分析作者：高峰杨金玲来源：《现代农业科技》2017年第23期摘要本文利用2007—2015年烟台地区闪电定位系统记录的云地闪数据，对雷暴日数和闪电频数的日变化、月变化、季变化和年变化进行了统计分析。

结果表明，正闪、负闪主要发生时间均为13：00—19：00；月变化趋势呈现单峰型，7—8月是发生闪电的集中月份；季节分布上，夏季雷暴日数最多；雷暴日数、总闪数和负闪数最多的年份为2007年；负地闪平均幅值强度明显小于正地闪。

关键词雷暴日数；正闪频数；负闪频数；特征分析；闪电定位仪中图分类号 P427.32+1 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）23-0195-02雷暴是指由强积雨云引起的伴有雷电活动和阵性降水的局地风暴。

在地面观测中，雷暴仅指伴有雷鸣和闪电的天气现象。

雷电活动会产生大电流、高电压和强电磁辐射，危害人民生命财产安全，造成人畜伤亡、微电子设备的损坏、火灾、爆炸等严重灾害和经济损失。

目前，通常使用雷暴日（一年中该地区发生耳朵能听到的雷鸣的天数）表示该地区雷电活动的强弱，雷暴日易受地形、地貌、气候环境等因素影响，导致不同地区的雷暴日数差异较大。

雷暴是一种中小尺度天气过程，雷暴日数越多，表示该地区雷电活动越强。

目前，雷暴日仅由气象观测站根据一天内听到雷声来记录。

由于雷声在大气内传导过程中具有衰减作用，观测员难以对距离远、强度低、频数少的雷电现象进行有效判断和记载，漏记率高。

闪电监测是一种新的气象现代化探测手段，具有采集、处理、数据传输、定位存储闪电发生信息及查询显示各种闪电时空特征和探测应用产品等功能，比人工目测的雷电观测资料更丰富。

闪电监测主要依靠仪器，其数据资料更具有客观性和先进性。

本文应用闪电监测定位仪记录的闪电资料，分析烟台地区的闪电情况、研究闪电活动，对烟台地区对流性天气发生、发展具有重要的指示意义。

1 资料与方法本文数据来源于烟台地区闪电定位系统记录的云地闪数据，时间为2007—2015年，包括闪电发生的时间、正（负）闪数以及闪电的平均强度等。

雷电定位系统与人工观测雷暴日数统计比较王学良;张科杰;张义军;朱传林【期刊名称】《应用气象学报》【年(卷),期】2014(000)006【摘要】为了利用雷电定位系统（lightning location system，LLS）资料统计人工观测雷暴日数，采用湖北省2007—2012年LLS监测资料，选取25个气象站为圆心，统计其不同监测半径（r）圆区域内LLS监测的雷电日数，并与人工观测雷暴日数进行比较。

结果表明：r≤7 km时，LLS 监测平均年雷电日数小于人工观测平均年雷暴日数；r≥8 km时，LLS监测平均年雷电日数大于人工观测平均年雷暴日数；r＝22 km 圆区域内年平均雷电日数可替代最大年雷暴日数。

根据r＝7 km，r＝8 km圆区域内LLS监测的年雷电日数、年平均地闪密度资料，分别采用直接替代法、地闪密度法和该文提出的二元法计算年雷暴日数，结果显示：二元法效果最好。

二元法计算的2007—2012年25个站平均年雷暴日数与人工观测相等，平均差异为7．4％；二元法计算的2013年年雷暴日数与人工观测相差0．8 d，平均差异为12．3％。

%Using the lightning location system (LLS)monitoring data of Hubei Province from 2007 to 2012 and 1983-2012 artificial observations,25 meteorological stations with theoretical detection efficiency above 95% are selected to make a relative analysis on the number of thunderstorm days monitored by LLS with different monitoring radius (r)and artificial observations.Results show that annual mean thunderstorm days of artificial observations and LLS monitoring data agree mostly in the radius which range from 6 .4 km to 10.2 km.In the circulararea when r= 7,8,9 km,the difference is minimum,with the average differ-ence of about 1 9%.When r≤7 km,the annual mean thunderstorm days from LLS monitoring data is less than that of artificial observation,while it is more than artificial observation when r≥8 km,and it can re-place the number of maximum annual mean thunderstorm days of artificial observations when r= 22 km. The ground flash density do not change significantly with the monitoring radius in the range of 2-40 km, the annual mean flash density is 3.9-4.1 times/(km2 ·a)and the average value is 4 times/(km2 ·a)for each monitoring radius.According to data of LLS,3 methods are suggested to calculate the number of an-nual mean thunderstorm days of artificial observations.The first method is using the number of annual mean thunderstorm days of LLS monitoring data when r= 7 km to represent the artificial observations di-rectly,called direct substitution method.The second method is to calculate the number of annual mean thunderstorm days of artificial observations by the equation with one unknown quantity on the basis of the annual mean flash density data when r= 8 km,called ground flash density method.The third method is u-sing the binary equation to calculate the number of annual mean thunderstorm days of artificial observa-tions on the basis of the number of annual mean thunderstorm days and the annual mean flash density data when r= 8 km,called binary method.The examination shows that the binary method is the best,followed by the ground flash density method and the direct substitution method.The number of annual mean thun-derstorm days of 25 stations calculated by binary method from 2007 to 2012 areequal to that of artificial observations,and the average difference is 7.4%.In 2013,the gap of the number of annual mean thunder-storm days between binary method and artificial observation is 0.8 d,and the average difference is 12.3%.【总页数】10页(P741-750)【作者】王学良;张科杰;张义军;朱传林【作者单位】湖北省防雷中心，武汉 430074;湖北省防雷中心，武汉 430074;中国气象科学研究院，北京 100081;湖北省防雷中心，武汉 430074【正文语种】中文【相关文献】1.利用闪电定位资料和人工观测资料确定雷暴日数的方法 [J], 陈星宇;孙文龙2.直方图和正态分布图在雷暴日数统计中的应用 [J], 陈星宇;迟立志3.1954-2013年连州市雷暴日数的统计特征 [J], 阮楚雯;邓福兴;李少远4.闪电定位数据替代雷暴日人工观测初探 [J], 曾庆锋;力梅;兰红平;江崟;罗红艳;徐栋璞5.利用50年人工观测资料分析河南省末雷暴日特征 [J], 杨美荣因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

闪电定位资料的分析方法与应用摘要：闪电定位观测资料数据量很大，实际业务应用需要进行统计分析，其目的有两个：一是要掌握雷电活动的特征；一是与其他气象资料相结合，应用于防雷技术和业务管理中。

关键词：闪电定位；资料分析；防雷业务引言传统的雷电观测是气象站记录的雷暴日。

现代雷电监测方法是通过建立区域覆盖的闪电定位系统进行组网监测，通过对闪电回击过程中的声、光、电、磁等测量和分析来确定闪电时空分布及放电参数，并结合GPS和通讯等技术实现组网监测，具有全天候、全时空、遥感等能力[1]。

我国气象部门这项业务运行后，不仅提升了防雷管理工作水平，而且在雷电研究、预报预警、灾害预防等气象服务的众多方面都起到推动作用[2]。

雷电监测数据量大、范围广，而实际业务往往要具体到某个区域(如一个城区) 或者某个点(如一栋房屋)，所以我们要对庞大的数据进行筛选和分析。

作者选择2020年夏季(6~8月)南阳市的闪电监测资料[3]，系统性地介绍本区域的闪电特征分析方法以及在气象业务中如何应用。

鉴于南阳的闪电观测年限很短，难以代表气候特征，某些气候统计工作还需后来者去做。

1 以图表方式处理实时资料本文闪电资料来源于全国气象探测中心雷电监测网。

实时获取的闪电参量有极性、雷电流强度、陡度以及发生的地点(经纬度)、时间等。

处理这些庞大数据，需要后期开发各种形式的业务平台，最理想是在GIS(地理信息系统)支持下的计算机平台，最简单的平台是Surfer绘图软件。

可以把某个行政区域内某时段的闪击点全部显示出来，显示出分布状况。

2 通过特征分析了解雷电活动规律掌握活动规律是开展闪电资料应用的前提，分析的角度要全面，包括特征参量、时间分布、空间分布、天气学分析等多种手段都要掌握。

2.1 特征量统计代表闪电特征的基本参量有三个：极性、强度、陡度，下面我们以2020年6～8月份雷暴集中时段的8559个闪电资料来分析其特征。

(1) 极性极性由放电过程中泻入大地的电荷极性来决定，分为正闪和负闪两种。

菏泽市闪电定位探测与人工观测雷暴对比分析作者：程萌来源：《安徽农学通报》2016年第10期摘要：该文通过对2007-2013年菏泽地区9个区县人工观测雷暴资料和闪电定位系统监测资料的数理统计，重点分析了人工观测雷暴日、闪电定位系统监测的雷暴日特征。

结果表明：闪电定位系统监测获取的雷暴日数远大于人工观测的数据；闪电定位系统监测的雷电日局限于探测方法和设备的灵敏性，而人工观测的雷暴日局限于个人差异和地形影响，均不能完全客观反映各地区雷电活动规律；两者综合筛选后的雷暴日能客观真实反映各地雷电活动特征，在此基础上获得了有效反映雷电活动规律的雷暴日及雷击大地密度参数，为雷击风险评估与防雷设计提供参考。

关键词：闪电定位；人工观测；雷暴日；菏泽市中图分类号 P427.3 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2016）10-0151-03雷电是自然界大气中发生的瞬间放电过程，并伴有声、光、电的出现，它被联合国公布为十大自然灾害之一。

在现代生活中，雷电不仅对人畜的生命安全构成威胁，还对电力、通信、电子、建筑等许多行业都有着大影响，因此雷电活动规律及其防护问题一直为人们所关注[1-2]。

雷暴日是反映雷电活动规律的重要参数，是雷电科学研究和防雷工程设计的重要参数指标。

20世纪70年代，Nishino、Noggle和Proctor等科学家采用高频、甚高频、低频技术的天线定位系统测量闪电位置[3]。

而近年来闪电定位系统的建设，为该项工作的检验研究提供了基础。

问楠臻等利用广州市雷电监测网数据，按1km2的网格进行区域划分，通过加权得到地闪密度[4]；陈家宏等提出了网格法统计雷电日方法，并与传统人工观测雷电日进行了对比分析[5]；樊荣等从落雷密度的概念出发，利用克里金（Kriging）插值法，计算任一经纬度上的多年平均雷暴日数，并使用C#语言编制出计算落雷密度的软件[6]；还有些学者通过对各地的雷击大地年平均密度和多年平均雷暴日的分析，总结出了符合当地特点的两者的关系[7-10]。