近年來(lái),受雷電災(zāi)害的危害程度不斷加劇,由此對(duì)社會(huì)產(chǎn)生的影響和經(jīng)濟(jì)損失也越來(lái)越大。因此,因此,做好雷電活動(dòng)的有效監(jiān)測(cè)﹑預(yù)測(cè)和研究,對(duì)于防雷減災(zāi)工作的順利推進(jìn),具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

Ⅰ雷電監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)的特征1.1雷電預(yù)警原理

雷電出現(xiàn)的本質(zhì)就是雷云中有不斷變化的電荷出現(xiàn),另外,雷電出現(xiàn)時(shí)也會(huì)對(duì)電磁場(chǎng)強(qiáng)度產(chǎn)生影響。在判斷雷電天氣時(shí)可根據(jù)電磁場(chǎng)強(qiáng)度變化進(jìn)行，同時(shí)還可以引入地區(qū)歷史雷擊資料信息和自身掌握的知識(shí),以期對(duì)雷電天氣影響范圍、開始和結(jié)束時(shí)間、位置信息等進(jìn)行判斷。在相關(guān)設(shè)備軟件的基礎(chǔ)上,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)雷云對(duì)地面電場(chǎng)強(qiáng)度的變化信息,通過對(duì)電磁場(chǎng)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)置,一旦該數(shù)值達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn),此時(shí)預(yù)警設(shè)備就會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)信息,提示區(qū)域內(nèi)未來(lái)將會(huì)出現(xiàn)雷電現(xiàn)象，這就是雷電預(yù)警。

1 .2雷電監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)原理

實(shí)際上,將閃電定位網(wǎng)和地面電場(chǎng)儀結(jié)合起來(lái)就能組成一套雷電監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng),可對(duì)雷電天氣進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),在發(fā)現(xiàn)雷電天氣后就能向?qū)?yīng)區(qū)域發(fā)送預(yù)警信息。閃電電位系統(tǒng)和地閃探測(cè)系統(tǒng)之間有很大的相同點(diǎn)，兩者都能對(duì)地閃位置信息進(jìn)行實(shí)時(shí)定位。在閃電出現(xiàn)時(shí),會(huì)產(chǎn)生電磁波,相關(guān)統(tǒng)計(jì)實(shí)踐結(jié)果表明,云地閃輻射電磁波沒有太大差異。以該原理作為基礎(chǔ),可適當(dāng)增加探測(cè)點(diǎn)數(shù)量,以實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)波形特征點(diǎn)到達(dá)探測(cè)站后所需的時(shí)間，使得云地閃定位水平得到很大程度的提升。

1.3 雷電預(yù)警系統(tǒng)的意義

雷電屬于強(qiáng)對(duì)流天氣的一種，也是嚴(yán)重的自然災(zāi)害現(xiàn)象。構(gòu)建雷電監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)的過程中,需結(jié)合當(dāng)?shù)氐奶鞖夂蜌夂驐l件。在進(jìn)行雷電預(yù)警時(shí),需將探空資料、地面觀測(cè)資料、雷電資料等進(jìn)行結(jié)合,還要積極引入現(xiàn)代化的儀器設(shè)備,進(jìn)一步提升雷電預(yù)警系統(tǒng)的精確度水平。由于地面電場(chǎng)儀只能實(shí)現(xiàn)短時(shí)的雷電天氣預(yù)警,而利用雷電監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng),可精確、直觀地對(duì)雷電天氣進(jìn)行觀測(cè)和預(yù)報(bào)。特別是長(zhǎng)時(shí)間的雷電觀測(cè)可保證觀測(cè)人員對(duì)局部雷暴天氣的活動(dòng)規(guī)律進(jìn)行全面了解，獲取的數(shù)據(jù)資料信息則可為中小尺度雷暴與地面電場(chǎng)之間的關(guān)系研究提供數(shù)據(jù)支撐。在構(gòu)建雷電監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)的過程中,應(yīng)始終統(tǒng)籌兼顧雷電服務(wù)業(yè)務(wù)體系,確保雷電數(shù)據(jù)信息可在相應(yīng)的行業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)正常傳輸和數(shù)據(jù)共享，進(jìn)一步增強(qiáng)區(qū)域內(nèi)的防雷減災(zāi)水平。另外,雷電監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)的建立可提升雷電預(yù)警的精確性和及時(shí)性水平，對(duì)于防雷減災(zāi)工作的開展和確保社會(huì)安全生產(chǎn)均具有十分重要的作用，可將雷電造成的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失降到最低。

2雷電監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)的應(yīng)用

2.1雷電定位系統(tǒng)的應(yīng)用

在雷電天氣出現(xiàn)時(shí)，將會(huì)有影響范圍廣和連續(xù)性的電磁輻射出現(xiàn),并產(chǎn)生巨大的電流和電壓,危害強(qiáng)度較大?？蓪㈤W電回?fù)糨椛涞穆?、光、電磁特性、遙測(cè)放電參數(shù)進(jìn)行結(jié)合,結(jié)合監(jiān)測(cè)定位法實(shí)現(xiàn)雷電天氣的監(jiān)測(cè)。以磁方向閃電定位系統(tǒng)為例，該系統(tǒng)就是將定向法和原雙陰極示波器定位儀進(jìn)行結(jié)合設(shè)置而成的﹐具有較高的自動(dòng)化水平,通過寬波段VLF信號(hào)可對(duì)閃電輻射進(jìn)行接收，在一定程度上降低了因窄信號(hào)產(chǎn)生的電離層反射和偏振誤差而造成的影響，定向法的使用還使測(cè)角誤差降到最低:干涉法則在確定輻射位置時(shí)引入的相位差,因直線傳播的特點(diǎn)較為突出,受地面?zhèn)鲗?dǎo)率,幅度.輻射波形的影響都不太明顯,但定位準(zhǔn)確率卻相對(duì)較高。在雷電監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)中引入雷電定位系統(tǒng)，可實(shí)時(shí)監(jiān)控雷電災(zāi)害重點(diǎn)區(qū)域狀況,而通過雷電綜合數(shù)據(jù),則能有效預(yù)測(cè)重點(diǎn)區(qū)域出現(xiàn)雷電天氣的可能性,將其與雷電天氣發(fā)生發(fā)展規(guī)律進(jìn)行結(jié)合,則為開展雷電預(yù)警提供便利。在雷電預(yù)警信息的基礎(chǔ)上,可實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)單位重要防雷裝置的遠(yuǎn)程控制，通過切斷雷電電源侵入通道,則能有效降低雷電損失。在預(yù)警信號(hào)解除后,被切斷的設(shè)備會(huì)重新運(yùn)行，在很大程度上降低了雷電天氣造成的傷亡、損失和社會(huì)影響。

2.2雷電短時(shí)臨近預(yù)警系統(tǒng)

由于雷電天氣的突發(fā)性強(qiáng)、持續(xù)時(shí)間短，借助于雷電短時(shí)臨近預(yù)警系統(tǒng)，可及時(shí)觀測(cè)到雷電并及時(shí)向相關(guān)部門和社會(huì)大眾發(fā)出預(yù)警信息﹐從而降低雷擊傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。地面電場(chǎng)儀系統(tǒng)和閃電監(jiān)測(cè)定位系統(tǒng)的結(jié)合則構(gòu)成了短時(shí)臨近預(yù)警系統(tǒng)。對(duì)于不同區(qū)域內(nèi)的閃電定位數(shù)據(jù)均交由對(duì)應(yīng)的閃電定位網(wǎng)數(shù)據(jù)處理中心發(fā)布，而將雷達(dá)資料和閃電定位資料進(jìn)行結(jié)合,將有用的閃電次數(shù).液態(tài)水含量.回波頂高等篩選出來(lái)，并將其看做是雷電預(yù)警因子,之后確立為閥值系列。如果直接選用配料法,可將閃電定位信息、0.5°仰角反射率、風(fēng)暴追蹤信息等進(jìn)行結(jié)合,之后得出時(shí)空分辨率為500×500 ,時(shí)效性為lh的雷電預(yù)警信息,雷電短時(shí)臨近預(yù)警系統(tǒng)的構(gòu)建,有效提升了雷電預(yù)警的時(shí)效性水平,將雷電造成的損失降到最低。

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