闪电探测技术发展和资料应用 被引量：197

1

作者 张义军 孟青 +2 位作者 马明 董万胜 吕伟涛 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2006年第5期611-620,共10页

文中综述了闪电探测技术和方法的发展状况,阐述了闪电监测资料在闪电预警预报、防护以及在灾害性天气监测等方面的应用,探讨了我国闪电探测站网建设的技术和方法,以及利用闪电探测资料开展雷电预警预报的方法与途径。闪电探测技术对雷... 文中综述了闪电探测技术和方法的发展状况,阐述了闪电监测资料在闪电预警预报、防护以及在灾害性天气监测等方面的应用,探讨了我国闪电探测站网建设的技术和方法,以及利用闪电探测资料开展雷电预警预报的方法与途径。闪电探测技术对雷电研究和雷电防护技术的发展非常重要,特别是随着科学技术的发展,闪电探测技术得到了快速发展,这为雷电监测和预警提供了重要手段,对减少雷电灾害具有重要作用。 展开更多

关键词 闪电定位 闪电监测网 闪电预警

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安徽龙卷发生的环境条件和临近预警 被引量：66

2

作者 姚叶青 郝莹 +5 位作者 张义军 李劲 刘高平 邱学兴 余金龙 刘远永 《高原气象》 CSCD 北大核心 2012年第6期1721-1730,共10页

利用1960—2009年气象观测资料,对安徽省128次龙卷的气候特征和环流背景进行了分析,结果表明,龙卷多发于4-9月平原丘陵地带的江淮东部,而山区极少,20世纪80年代以后龙卷明显减少;建立了安徽出现龙卷的4种概念模型。同时,利用日本JMA 20k... 利用1960—2009年气象观测资料,对安徽省128次龙卷的气候特征和环流背景进行了分析,结果表明,龙卷多发于4-9月平原丘陵地带的江淮东部,而山区极少,20世纪80年代以后龙卷明显减少;建立了安徽出现龙卷的4种概念模型。同时,利用日本JMA 20km×20km高分辨率数值预报再分析产品对比分析了龙卷、冰雹及雷雨大风的环境场,发现龙卷与冰雹、雷雨大风在4个方面存在明显差异,即中低层比湿、中低层垂直风切变、风暴相对螺旋度和0℃层以下的对流有效位能与整层对流有效位能比值,前3个均是龙卷最大,龙卷是冰雹和雷雨大风的2倍～3倍,对流有效位能主要集中在0℃层以下,而冰雹和雷雨大风主要集中在0℃层以上。基于龙卷临近预警和安徽6次龙卷的雷达特征显示,龙卷涡旋TVS的底部达到雷达最低仰角探测高度的中气旋及其后龙卷涡旋特征是识别龙卷的主要依据,龙卷触地前中气旋的最大速度差增强,其强度与龙卷强度呈正相关。而雷达距离的选取也直接影响龙卷的临近预警,距离龙卷20～100km处的雷达较为理想,200km以外的雷达资料对龙卷预警几乎没有意义。 展开更多

关键词 龙卷 环境条件 中气旋 TVS

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雷达资料在孤立单体雷电预警中的初步应用 被引量：63

3

作者 王飞 张义军 +2 位作者 赵均壮 吕伟涛 孟青 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2008年第2期153-160,共8页

利用多普勒雷达资料,结合探空、闪电资料对2005年夏季北京地区的20个单体过程进行综合分析,结果表明:40 dBz是比较适合该地区雷电预警的一个雷达回波特征参量;在此基础之上,将0℃层结高度作为基础特征高度,并结合-10℃层结高度和强回波... 利用多普勒雷达资料,结合探空、闪电资料对2005年夏季北京地区的20个单体过程进行综合分析,结果表明:40 dBz是比较适合该地区雷电预警的一个雷达回波特征参量;在此基础之上,将0℃层结高度作为基础特征高度,并结合-10℃层结高度和强回波所占比例对孤立单体的雷电发生进行综合预警是一种较为接近实际应用的方法。根据以上分析,该文针对孤立单体能否发生闪电、以及闪电发生的起始时间给出了一个初步的预报方法,并利用22个孤立单体进行了检验。检验结果证明:该方法在对单体是否会发展为雷暴单体,以及雷暴单体中初次闪电发生时段的预报方面效果较好。同时还发现,雷暴单体中从25 dBz回波出现到单体的35 dBz回波厚度变化率达到极值的时间差,与雷暴中最早的云闪与最早的地闪之间的时间差,两者存在一定的线性关系。这为进一步预测地闪的发生提供了一个参考依据。 展开更多

关键词 雷达回波 层结高度 回波厚度变化率 雷电预警

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一种高分辨率遥感影像阴影去除方法 被引量：55

4

作者 杨俊 赵忠明 杨健 《武汉大学学报（信息科学版）》 EI CSCD 北大核心 2008年第1期17-20,共4页

基于阴影属性提出了一种全自动彩色影像阴影去除算法。首先将影像变换到HSI空间,依据阴影区域亮度值低和饱和度高的特性,结合小区域去除和数学形态学处理,得到精确的阴影区域。然后,分别对I、H、S分量图上各个独立阴影区域与其邻近的非... 基于阴影属性提出了一种全自动彩色影像阴影去除算法。首先将影像变换到HSI空间,依据阴影区域亮度值低和饱和度高的特性,结合小区域去除和数学形态学处理,得到精确的阴影区域。然后,分别对I、H、S分量图上各个独立阴影区域与其邻近的非阴影区域进行匹配补偿,再反变换回RGB空间,完成阴影去除操作。实验结果表明,该方法能在不改变非阴影区域信息的情况下,有效地去除阴影的影响。 展开更多

关键词 HSI变换 阴影检测 阴影去除

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利用闪电定位和雷达资料进行雷电临近预报方法研究 被引量：37

5

作者 姚叶青 袁松 +4 位作者 张义军 蔡辉 丁卫东 郝莹 边富昌 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2011年第6期905-911,共7页

利用LD-Ⅱ型闪电定位系统监测到的雷电资料和多普勒天气雷达探测到的风暴信息,研究雷电临近预报方法。叠加分析雷电集中区与风暴,雷电集中区一般对应有风暴,并且雷电集中区中心在风暴中心附近,二者移动方向基本一致,移速接近,因此通过... 利用LD-Ⅱ型闪电定位系统监测到的雷电资料和多普勒天气雷达探测到的风暴信息,研究雷电临近预报方法。叠加分析雷电集中区与风暴,雷电集中区一般对应有风暴,并且雷电集中区中心在风暴中心附近,二者移动方向基本一致,移速接近,因此通过匹配雷电集中区与风暴,采用雷电集中区将随其所匹配的风暴一起移动的思路,利用风暴追踪技术,对雷电集中区进行临近外推,从而实现雷电的临近落区预报。通过对2009年强雷电天气的临近预报结果进行网格点对点评分,雷电半小时预报命中率达到87%,成功率为63%。1小时预报命中率达到76%,成功率为51%。为雷电的临近预报提供了一套可业务运行的新方法。 展开更多

关键词 闪电定位系统 多普勒天气雷达 雷电临近预报

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雷暴云首次放电前两种非感应起电参数化方案的比较 被引量：27

6

作者 郭凤霞 张义军 言穆弘 《大气科学》 CSCD 北大核心 2010年第2期361-373,共13页

在三维强风暴动力-电耦合数值模式中分别引入两种基于不同实验室结果的非感应起电参数化方案S91和SP98,对比分析了一次雷暴单体首次放电前,利用两种方案模拟得到的非感应电荷转移区域、极性、量级和电荷结构的演变特征,及其与有效液态... 在三维强风暴动力-电耦合数值模式中分别引入两种基于不同实验室结果的非感应起电参数化方案S91和SP98,对比分析了一次雷暴单体首次放电前,利用两种方案模拟得到的非感应电荷转移区域、极性、量级和电荷结构的演变特征,及其与有效液态水、温度、粒子分布和对流之间的关系。结果表明,S91中,起电区域逐渐由高温、高有效液水区向低温、低有效液水区转移。电荷转移量快速增加,且由以正极性为主过渡为以负极性为主。电荷结构由偶极性转变到三极性。SP98中,淞附增长率的大值区范围较大,霰以携带正电荷占绝对优势,易形成反极性的电荷结构,但有进一步转变为三极性的趋势。两种方案的共同点表现为:电荷层较高,位于对流区上部及雷暴移动方向前侧出流区;正电荷转移多发生在高有效液态水(或淞附增长率)和高温区,负电荷转移都发生在低有效液态水(或淞附增长率)和低温区;转移电荷的正中心均位于霰的累积区中心,负中心易出现在冰晶和霰共存区的中心。 展开更多

关键词 雷暴云 数值模拟 非感应起电机制

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雷暴起电和放电物理过程在WRF模式中的耦合及初步检验 被引量：21

7

作者 徐良韬 张义军 +1 位作者 王飞 郑栋 《大气科学》 CSCD 北大核心 2012年第5期1041-1052,共12页

本文将雷暴云的起电、放电物理过程引入中尺度的WRF(Weather Research and Forecasting)模式,并对超级单体和飑线过程进行了模拟研究。起电过程在Milbrandt双参数微物理方案中写入,包含霰、雹与冰晶、雪之间的非感应起电机制,以及霰、... 本文将雷暴云的起电、放电物理过程引入中尺度的WRF(Weather Research and Forecasting)模式,并对超级单体和飑线过程进行了模拟研究。起电过程在Milbrandt双参数微物理方案中写入,包含霰、雹与冰晶、雪之间的非感应起电机制,以及霰、雹与云滴之间的感应起电机制。放电参数化方案只考虑了闪电的整体效应。对一次超级单体的模拟结果表明,电荷结构呈现正、负、正的三极性结构,主正电荷区在-40℃到-60℃之间,主负电荷区在-10℃到-30℃之间,下部正电荷区在零度层附近,总电荷浓度最大值接近2nC/m3。这种电荷结构的垂直分布同以往在强对流天气系统中观测到的典型电荷结构一致。对飑线过程的模拟结果表明,部分单体电荷结构呈现出反的偶极性且飑线中最大电荷浓度小于超级单体。在飑线成熟阶段,模拟得到的闪电分布与观测的地闪活动在分布型上相似。 展开更多

关键词 起电 中尺度模式 闪电参数化 电荷结构

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先导—回击模型与人工触发闪电特征参数计算 被引量：10

8

作者 郑栋 张义军 +2 位作者 吕伟涛 孟青 郄秀书 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第23期151-157,共7页

在关于地闪通道的“先导模型”和“同击模型”基础上，建立了“先导-回击模型”，并利用该模型对2005年8月2日3次人工触发闪电中观测到的12次直窜先导和继后回击过程的慢电场变化资料进行了闪电通道特征参量的计算。计算结果发现：3次... 在关于地闪通道的“先导模型”和“同击模型”基础上，建立了“先导-回击模型”，并利用该模型对2005年8月2日3次人工触发闪电中观测到的12次直窜先导和继后回击过程的慢电场变化资料进行了闪电通道特征参量的计算。计算结果发现：3次人工触发刚电的高度分别在8．68、4．48和10．59km；直窜先导过程的电荷线密度范围为49．3～130．05μC／m；先导发展平均速度范围为0．23×10^7-1．48×10^7m／s：先导平均电流范同为0．14～1．87kA；先导通道电压范围为7．94-20．33Mv；继后同击中和的电荷量范围为0．16～1．21C：继后回击过程的回击平均速度范围为2．61×10^7～11．86×10^7m／s；回击平均电流范围为1．56—12．59kA。分析表明，“先导-同击模型”降低了对观测点站数和观测环境的要求，同时对通道具有较强的计算能力。 展开更多

关键词 人工触发闪电 直窜先导 继后回击 慢电场变化 先导模型 回击模型 通道参量

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风力发电机叶片姿态与雷击概率关系模拟分析 被引量：10

9

作者 李丹 张义军 吕伟涛 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2013年第5期585-594,共10页

利用闪电先导二维随机模式对风力发电机遭受雷击情况进行模拟，分析表明：随着下行先导初始位置相对风力发电机水平偏移距离不断增加，雷击风力发电机概率不断减小，偏右500m时减至4％，且雷击部位多为叶片，叶片姿态不同，雷击特点存... 利用闪电先导二维随机模式对风力发电机遭受雷击情况进行模拟，分析表明：随着下行先导初始位置相对风力发电机水平偏移距离不断增加，雷击风力发电机概率不断减小，偏右500m时减至4％，且雷击部位多为叶片，叶片姿态不同，雷击特点存在一定差异。当风力发电机1号扇叶转动45。时，扇叶上产生的上行先导长度达221m，高于平均值10．3％，且各个扇叶间的竞争关系较明显。对风力发电机叶片姿态不同、偏移下行先导不同距离时的雷击概率进行模拟，得出下行梯级先导相对于风力发电机水平偏右300m以及偏左300m以内时，扇叶处于15°～45°之间遭受的雷击概率略高，而偏右500rn时其雷击概率明显偏高。由整体随机性分析可知，当风力发电机处于15°～45°时，遭受雷击危害的概率相对较大。 展开更多

关键词 先导 随机模拟 风力发电机状态 姿态角 雷击概率

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台风莫拉菲(2009)登陆前后电荷结构演变的模拟研究 被引量：8

10

作者 徐良韬 张义军 +2 位作者 张文娟 王飞 郑栋 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1002-1016,共15页

利用中尺度起电放电模式以及卫星和闪电定位等观测资料,对比分析了台风莫拉菲(2009)在登陆前后以及衰亡阶段的电荷结构及形成。结果表明:莫拉菲在登陆前存在近海加强过程,加强中逐渐形成清晰的台风眼并伴随眼壁区闪电活动的多发。眼壁... 利用中尺度起电放电模式以及卫星和闪电定位等观测资料,对比分析了台风莫拉菲(2009)在登陆前后以及衰亡阶段的电荷结构及形成。结果表明:莫拉菲在登陆前存在近海加强过程,加强中逐渐形成清晰的台风眼并伴随眼壁区闪电活动的多发。眼壁区对流在近海加强阶段呈现正的三极性电荷结构,主负电荷区位于-25℃—-10℃层,其上下各有一个正电荷区。而在台风达到最大强度后呈现负的偶极性电荷结构,仅存在云中部的负电荷区和下部的正电荷区。眼壁区对流的电荷结构同台风强度变化密切相关而不受登陆直接影响。在台风发展的不同阶段,外螺旋雨带对流主要表现为正的三极性或正的偶极性电荷结构,之前的研究一般认为外雨带对流只能呈现正的偶极性电结构。外雨带三极性电结构的形成可以类似于眼壁区三极性结构的形成,也存在其他形成机制,即在霰粒子与冰晶组成的正偶极性电荷结构下存在一个由雹粒子组成的正电荷区,从而形成正的三极性电荷结构。台风衰亡阶段对流主要表现负的偶极性电荷结构,对流活动较弱,类似于陆地雷暴消散阶段的特性。不同类型的电荷结构所对应对流的相对强度也在文内进行了讨论。 展开更多

关键词 登陆台风 闪电特征 电荷结构

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基于电离层反射的袖珍云闪(CID)三维定位研究 被引量：7

11

作者 吴亭 董万胜 +1 位作者 李良福 覃彬全 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期1095-1103,共9页

袖珍云闪是一类区别于常规闪电放电过程的特殊放电现象,能够同时产生极强的高频和低频辐射信号,其低频辐射信号在电离层与地面之间反射后能够在电场变化波形上形成电离层反射脉冲对.电离层反射信号与原信号的时间差包含着放电三维位置... 袖珍云闪是一类区别于常规闪电放电过程的特殊放电现象,能够同时产生极强的高频和低频辐射信号,其低频辐射信号在电离层与地面之间反射后能够在电场变化波形上形成电离层反射脉冲对.电离层反射信号与原信号的时间差包含着放电三维位置和电离层高度的信息,而借助于多站闪电探测网络的同步观测就能够反演这些信息.基于这一规律,本文发展了一种对袖珍云闪实现三维定位的新方法.这种方法不仅能够对大范围内的袖珍云闪实现准确的三维定位,同时还能够反演电离层的高度,是一种潜在的研究电离层相关性质的有效手段.通过将定位结果与雷达回波比较,证明这种方法具有较高的精度.利用这种方法,计算了5489例正极性袖珍云闪和1400例负极性袖珍云闪的放电高度,发现正极性袖珍云闪主要集中在7～14km,而负极性袖珍云闪达到了15～18km.负极性袖珍云闪的放电高度总体上与对流层顶高度相当,其数量相比于正极性袖珍云闪明显偏少,因此很可能产生于较为罕见的极旺盛的雷暴过程中. 展开更多

关键词 袖珍云闪 双极性窄脉冲 电离层 云内放电 三维定位

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双极性窄脉冲电场波形特征 被引量：7

12

作者 吴亭 董万胜 刘恒毅 《高原气象》 CSCD 北大核心 2011年第3期823-830,共8页

利用2007年夏季野外试验取得的多站电场数据,通过一个较为宽泛的标准并配以手动判别的方法,挑选出14 871例双极性窄脉冲(NBE)的电场波形,对比分析了正、负极性NBE的3个基本特点:极窄的宽度、极大的峰值及孤立性。结果表明,两者的电场波... 利用2007年夏季野外试验取得的多站电场数据,通过一个较为宽泛的标准并配以手动判别的方法,挑选出14 871例双极性窄脉冲(NBE)的电场波形,对比分析了正、负极性NBE的3个基本特点:极窄的宽度、极大的峰值及孤立性。结果表明,两者的电场波形特征具有明显的差异。正、负极性NBE的脉冲平均宽度分别为6.42μs和5.46μs,并且正极性NBE的脉冲宽度更容易出现极大值,其最大值为19.76μs。正、负极性NBE的脉冲平均峰值分别为403.4和627.0数字单位,而同时期观测到的97 713例负地闪回击的平均电场峰值仅为256.7数字单位。负极性NBE的脉冲峰值更容易出现极大值,其最大值为5 118数字单位,而正极性NBE的脉冲峰值最大值为3 347数字单位。NBE的孤立性明显,分别有73.5%和78.5%的NBE在其发生后和发生前的1s内没有其他任何触发事件。正、负极性NBE的孤立性差异也较明显,4.39%的正极性NBE在其发生后的10ms内出现了其他放电过程,而负极性NBE对应的比例仅为1.61%。基于这些特点,并结合两者放电高度的差异,初步探讨了两者放电过程的一些差异。 展开更多

关键词 双极性窄脉冲 电场波形 孤立性

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西北内陆高原雷暴云电活动与微物理场特征的相关性 被引量：5

13

作者 郭凤霞 张义军 +1 位作者 言穆弘 王涛 《大气科学学报》 CSCD 北大核心 2012年第2期205-213,共9页

选取甘肃平凉地区2005年和2007年3次典型的雷暴过程,根据X波段多普勒双偏振雷达提供的偏振参量ZH、ZDR、KDR、ρHV和高度H,利用分层决策法对雷暴云内的水凝物粒子进行识别。在此基础上,分析甘肃平凉地区夏季雷暴云微物理和电过程之间的... 选取甘肃平凉地区2005年和2007年3次典型的雷暴过程,根据X波段多普勒双偏振雷达提供的偏振参量ZH、ZDR、KDR、ρHV和高度H,利用分层决策法对雷暴云内的水凝物粒子进行识别。在此基础上,分析甘肃平凉地区夏季雷暴云微物理和电过程之间的关系,尤其是地面电场、闪电类型与水凝物粒子分布之间的关系,推测了雷暴云内不同类型的水凝物粒子携带的电荷极性,并对该地区的电荷结构特征做了进一步解释。 展开更多

关键词 双偏振多普勒天气雷达 地面电场 粒子分布 电荷结构

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云下部正电荷区与负地闪预击穿过程 被引量：6

14

作者 张义军 孟青 +3 位作者 吕伟涛 马明 郑栋 Paul R.Krehbiel 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期274-282,共9页

三维雷电观测系统LMA(Lightning Mapping Array)是最近发展起来的基于GPS时钟同步的闪电VHF辐射源到达时间差(TOA)定位技术,能以很高的时间分辨率(50ns)和空间定位精度(50—100m)展现闪电放电发展过程的三维时空分布,揭示雷暴中电荷结... 三维雷电观测系统LMA(Lightning Mapping Array)是最近发展起来的基于GPS时钟同步的闪电VHF辐射源到达时间差(TOA)定位技术,能以很高的时间分辨率(50ns)和空间定位精度(50—100m)展现闪电放电发展过程的三维时空分布,揭示雷暴中电荷结构及其与放电过程的关系。文中利用三维雷电VHF辐射源观测资料分析了负地闪预击穿过程的时空分布特征,讨论了云下部正电荷区对负地闪发生的影响,其结果表明在首次回击之前存在长时间预击穿过程的负地闪中,预击穿过程是云中部负电荷区与下部正电荷区之间的一种云内放电过程,闪电起始于云中部负电荷区,然后向下发展传输,进入正电荷区后闪电通道在云下部正电荷区水平发展,其放电特征与反极性云闪放电一致,云内放电过程最后阶段的K型击穿激发了地闪的梯级先导,梯级先导穿过云下部正电荷区向下发展传输。云下部正电荷的存在是导致负地闪首次回击之前存在长时间云内预击穿过程的主要原因。 展开更多

关键词 地闪 正电荷区 预击穿过程

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基于光电二极管探测器的闪电光辐射信号观测 被引量：5

15

作者 李鹏 郑毅 +5 位作者 韩超 范江兵 宋立军 耿娜 项震 张义军 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期2625-2629,共5页

利用硅光电二极管探测器,对2008年夏季广东省从化地区和北京昌平地区的自然闪电光辐射信号进行了观测研究,并对获得的312个观测数据进行了统计。得到如下结果:光辐射脉冲峰值为[10.97(5.55)±12.46]mW/cm2,10%～90%光脉冲前沿为[1.1... 利用硅光电二极管探测器,对2008年夏季广东省从化地区和北京昌平地区的自然闪电光辐射信号进行了观测研究,并对获得的312个观测数据进行了统计。得到如下结果:光辐射脉冲峰值为[10.97(5.55)±12.46]mW/cm2,10%～90%光脉冲前沿为[1.14(0.44)±2.02]ms,50%～50%光脉冲宽为[1.44(0.49)±2.07]ms,一次闪电包含的光脉冲数为[3.78(3.00)±2.30]个;将统计结果与FORTE卫星上的硅光电二极管载荷的探测结果进行了对比,光脉冲峰值要大1～2个量级,脉冲宽度要小,符合对闪电光辐射信号传播的物理过程分析。 展开更多

关键词 大气光学 闪电光辐射信号 硅光电二极管探测器 统计分析

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地闪回击电流测量综述 被引量：3

16

作者 王飞 张义军 +1 位作者 孟青 吕伟涛 《气象》 CSCD 北大核心 2006年第8期3-11,共9页

地闪回击电流是雷电的一个重要特征参数。其测量数据的积累对于雷电防护技术的提高具有重要意义。目前国内外的雷电研究人员通过矮塔、高塔直接观测,人工引雷观测和电场电流关系反衍的方法对地闪回击电流进行了大量的观测研究,并取得了... 地闪回击电流是雷电的一个重要特征参数。其测量数据的积累对于雷电防护技术的提高具有重要意义。目前国内外的雷电研究人员通过矮塔、高塔直接观测,人工引雷观测和电场电流关系反衍的方法对地闪回击电流进行了大量的观测研究,并取得了丰富的观测资料。观测表明,负地闪首次回击电流平均为30kA,继后回击电流平均12kA。正地闪回击电流平均为35kA,有时可达几百kA。不同地区地闪回击电流平均值略有不同。高塔测量是主要的雷电流参量直接测量方法,但不同高度测量的地闪回击电流无论峰值还是波形都存在一定的差异。人工引发闪电和自然闪电继后回击雷电流的测量结果较为一致。间接估测雷电流参数的方法随着地闪回击模式的发展将成为主要的方法之一。 展开更多

关键词 地闪回击电流 矮塔 高塔 人工引雷 电场电流关系

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三维雷暴云电耦合数值模式中空间电位的求解 被引量：1

17

作者 郭凤霞 张义军 言穆弘 《高原气象》 CSCD 北大核心 2008年第3期648-656,共9页

将电路分析方法引入三维雷暴云动力—电耦合数值模式中,考虑了带电水成物粒子对电导率的影响,直接用模式计算求解与雷暴云中流动的带电粒子有关的电流密度。比较分析了雷暴云内首次放电出现之前电路分析法和泊松方程得到的电位和电场。... 将电路分析方法引入三维雷暴云动力—电耦合数值模式中,考虑了带电水成物粒子对电导率的影响,直接用模式计算求解与雷暴云中流动的带电粒子有关的电流密度。比较分析了雷暴云内首次放电出现之前电路分析法和泊松方程得到的电位和电场。结果表明,雷暴云内电导率普遍大于晴天大气,峰值位于各极性电荷区中心。与雷暴云中流动的带电粒子有关的电流密度的正、负最大值分别对应正、负电荷区中心,当电荷密度的绝对值不超过0.7nC.m-3时,其最大值的量级为10-9A.m-2,传导电流和位移电流最大值的量级均为10-8A.m-2,都为负,均在中部负电荷区中心。电路分析法得到的电位的垂直廓线与电荷结构的相互关系更明显,垂直电场的正、负最大值分别处于电荷密度最大的中部负电荷中心的上边缘和下边缘,与以往的观测结果更接近。 展开更多

关键词 雷暴云 数值模拟 电导率 空间电位 空间电场

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小振幅背风波的非线性特征及水汽敏感性试验

18

作者 徐良韬 林文实 张义军 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2011年第5期597-603,共7页

从Scorer的背风波发生理论条件出发,首先考虑3层均匀干空气,利用WRF模式模拟出干空气条件下的小振幅拦截背风波动,波动主要发生在2～5 km的高度范围,波长为8 km左右,这与之前的观测和模拟结果相一致。分析表明:形成平稳背风波动过程中,... 从Scorer的背风波发生理论条件出发,首先考虑3层均匀干空气,利用WRF模式模拟出干空气条件下的小振幅拦截背风波动,波动主要发生在2～5 km的高度范围,波长为8 km左右,这与之前的观测和模拟结果相一致。分析表明:形成平稳背风波动过程中,存在能量波包向下游传播的性质,各位置振动的强度会发生周期性的增强和衰减。引入水汽进行的敏感性试验表明:随着水汽增多,背风波动的波长会增加,且波动传播中所能达到的最大垂直速度有变小趋势。 展开更多

关键词 背风波动 WRF模式 非线性 水汽 数值模拟

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负地闪先导-回击过程的光学观测和分析 被引量：31

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作者 张义军 吕伟涛 +6 位作者 郑栋 周恩伟 陈绍东 李斌 陈绿文 潘汉波 曾昌军 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期2022-2029,共8页

为了解闪电先导传输的过程以及雷电灾害产生的机理,利用高速摄像观测自然闪电的资料,结合地面电场变化观测,分析了27次自然负地闪先导-回击发展过程的特征。结果表明：〉90%的负地闪首次回击前下行梯级先导具有明显的多级分叉现象,随其... 为了解闪电先导传输的过程以及雷电灾害产生的机理,利用高速摄像观测自然闪电的资料,结合地面电场变化观测,分析了27次自然负地闪先导-回击发展过程的特征。结果表明：〉90%的负地闪首次回击前下行梯级先导具有明显的多级分叉现象,随其下行发展,接近地面时分叉逐渐增多,先导的发展速度为10^4～10^5m/s量级;约30%（8/27）的地闪具有多个接地点;约44%（12/27）的地闪具有多次回击,其中回击次数最大值为13,回击次数〉10的地闪有4次;多接地闪电中有62%（5/8）具有多次回击,但发生多次回击的接地点均只有1个,其余的接地点均只发生1次回击。 展开更多

关键词 负先导分叉 回击 多接地点 高速摄像 地闪 先导

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我国雷击致人伤亡特征及易损度评估区划 被引量：29

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作者 高燚 张义军 +1 位作者 张文娟 张阳 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2012年第3期294-303,共10页

利用1997—2010年全国雷电灾害数据库资料和TRMM卫星的闪电观测资料,分析了我国雷击致人伤亡的年变化特征,结果表明:雷击造成我国平均每年460人死亡,425人受伤,死伤比为1:0.92,每年每百万人口平均死亡人数为0.36人,每年每万平方公里平... 利用1997—2010年全国雷电灾害数据库资料和TRMM卫星的闪电观测资料,分析了我国雷击致人伤亡的年变化特征,结果表明:雷击造成我国平均每年460人死亡,425人受伤,死伤比为1:0.92,每年每百万人口平均死亡人数为0.36人,每年每万平方公里平均死亡人数为0.48人。为了揭示不同区域雷击致人伤亡的易损度,采用R型聚类分析方法对影响易损度的8个指标进行筛选,应用Q型聚类中类平均联结法进行分析计算,给出我国雷击致人伤亡的6类风险区划,发现广东和海南划为易损度极高的第1类地区,该类地区雷击致人伤亡的综合易损值高达5.017,而划为第5类、第6类的我国西北和东北地区雷击致人伤亡的易损度较弱,属弱风险区域。采用离差平方和法对聚类的结果进行解释和验证表明:聚类解稳定可信,较好地反映了雷击致人伤亡这种随机事件的区域易损度特征。 展开更多

关键词 雷击 人员伤亡 易损度 区划

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