大兴安岭林区负地闪电荷源的反演

在中国东北大兴安岭林区进行了基于全球定位系统(GPS)时间同步的闪电地面电场变化多站观测。利用2010年7月14日一次过境雷暴多站同步的闪电电场变化资料,采用非线性最小二乘拟合法对雷暴成熟阶段的15次负地闪(包含57次回击和8次连续电流过程)中和的电荷源进行了拟合。大兴安岭林区负地闪单次回击中和的电荷量平均为1.0 C(范围为0.1-5.0 C),20%的继后回击中和电荷量大于首次回击,继后回击与首次回击中和电荷量的比为0.1-6.1,平均为0.8±1.0。单次连续电流中和的电荷量平均为3.8 C(范围为0.4-7.3 C),连续电流期间通道中的平均电流估计为25.3 A(范围4.9-50.8 A),一次负地闪中和的总电荷量平均为6.4 C(范围为1.4-12.4 C)。负地闪回击和连续电流中和电荷源的高度分布与雷暴云的发展有关,对应的环境温度为-10—-25℃。在雷暴成熟阶段前期,负地闪回击和连续电流中和电荷源距地面的高度从5.0 km缓慢上升至10.5 km;在雷暴成熟阶段后期,负地闪回击和连续电流中和电荷源距地面的平均高度从9.0 km下降到6.0 km,单次回击中和的电荷量也较前期减小约一个量级。与雷达回波的叠加显示,负地闪回击和连续电流中和的电荷源主要位于大于40 dBz的强对流中心区,部分位于30—40 dBz的强回波区边缘或较弱的回波区。

北京地区负地闪回击转移的电荷量

负地闪是闪电危害的主要来源,其对地转移电荷源特征和电荷量不仅对闪电放电机理的研究有重要意义,而且对雷电防护也具有重要的实际应用价值。为了研究具有典型城市下垫面环境的北京地区的闪电活动特征和放电强度,利用北京地区2011年两次雷暴过程的多站GPS（Global Position System）同步闪电地面电场变化定量观测资料,在考虑消除场地和环境因素对电场变化观测资料影响的基础上,基于蒙特卡洛数据处理方法和非线性最小二乘法拟合反演算法,定量研究了负地闪回击中和的电荷源位置和电荷量,并对回击特征与回击转移电荷源之间的关系进行了讨论,得到如下结果：（1）单次回击中和的电荷量为1.1-27.6 C,平均为8.6±5.2 C,不同序数回击转移电荷量的最小值基本不随回击序数的上升而变化,最大值和均值随回击序数的上升而减小;一次负地闪中和的总电荷量随着回击数的增加而增加。（2）负地闪回击数和回击时间间隔都呈对数正态分布,其中负地闪总数70.4%的多回击负地闪其回击间隔平均为99±95 ms,不同序数回击的时间间隔最小值随回击序数的上升基本不变,时间间隔最大值和均值随回击序数的上升而减小。（3）回击转移电荷量的均值随回击间隔的增加呈波动形式的逐渐上升;相邻回击转移电荷源的空间距离均值随回击间隔的增加而增大。

基于多站电场变化同步测量的负地闪回击中和电荷源特征

利用北京闪电综合探测网(Beijing Lightning NETwork)在2011年8月9日的一次中尺度对流系统过境期间获得的7个站同步闪电地面电场变化资料,在采用蒙特卡罗数据处理方法对资料进行误差订正的基础上,基于非线性最小二乘拟合算法,深入分析了51次负地闪的127次回击中和电荷源的特征。多回击负地闪回击中和电荷源的水平分布尺度Le和垂直分布尺度ΔHe分别为13.0±9.3 km和2.1±1.7 km;两者之比Le/ΔHe为61.2±278.5。随着垂直分布尺度ΔHe的增大,水平分布尺度Le以及水平和垂直分布尺度之比Le/ΔHe呈减小趋势。对雷暴不同阶段负地闪回击中和电荷源的分析发现,雷暴自发展到成熟,再到消散阶段,回击中和电荷源最大高度呈先缓慢上升、后显著减小的变化趋势;这期间,电荷源的最低高度始终在距地面5 km左右,电荷源水平分布总体上自西北向东南方向移动,与雷暴云移动方向一致。与雷达回波的叠加发现,负地闪回击中和的电荷源主要分布在回波强度>25 d BZ的区域,其中高度值≥7 km的电荷源占34%,主要分布在雷暴云对流活动较强的区域内部;高度值<7 km的电荷源占66%,在雷暴云对流活动较强的区域内部和外围都有分布。

北京闪电综合探测网(BLNET):网络构成与初步定位结果

北京闪电综合探测网(Beijing Lightning NETwork,简称BLNET)由10个观测站组成,每个子站主要由闪电快、慢电场变化测量仪(也称快、慢天线)和闪电甚高频(VHF)辐射探测仪构成,实现了对闪电的多频段的综合观测。本文首先详细介绍了BLNET的网络构成,然后利用蒙特卡罗法对网络的定位误差进行了理论分析,模拟结果表明网络内部水平定位误差小于200 m,网络外部100 km处水平定位误差小于3 km,最后利用Chan氏算法和Levenberg-Marquardt算法相结合的方法,对发生在2013年7月7日的一次雷暴过程分别进行了地闪和云闪定位,将定位结果和对应时次的雷达回波进行比较,发现地闪和云闪都出现在大于30 d BZ的雷达回波区,表明了探测网络和定位方法的可靠性。

福建省气象标准体系现状及发展对策研究

标准体系是一定范围内的标准按其内在联系形成的科学有机整体,标准体系建设可以有效提高标准化工作的科学性、全面性、系统性和预见性。本文通过总结和梳理福建省气象标准体系的建设现状、实施应用情况以及存在的主要不足,分析国家层面、福建省层面以及福建省气象部门对气象标准化建设的要求、需求和具体任务,对福建省气象标准体系的建设提出相关对策建议。

福建省不同土壤类型的土壤电阻率分布特征及其影响因素

基于福建省土壤类型数据,采用比对分析方法研究不同土壤类型与典型土壤类型土壤电阻率参考值的对应关系,得到了福建省不同土壤类型的土壤电阻率分布数据。根据长时间的土壤电阻率、土壤温度和土壤相对湿度监测数据,使用相关性分析和多元回归分析方法,研究表层土壤温度和土壤相对湿度对土壤电阻率的影响,以及土壤电阻率的季节变化趋势。研究发现,土壤电阻率与土壤温度和湿度均为负相关;在不考虑土壤类型的情况下,回归分析结果能够得出土壤温度和湿度与土壤电阻率之间的关系;福建省土壤电阻率在春季和冬季具有一致性变化规律,春季和冬季的土壤电阻率修正系数分别为-21.40%和19.40%。

福建顺昌县早稻暴雨洪涝灾害的风险区划

为预防和减轻顺昌县及气候特征相似地区因暴雨洪涝灾害对早稻造成的经济损失,基于顺昌县历年气象、地理信息和社会经济数据,根据早稻生长周期的气候特征计算分析了孕灾环境敏感性等4个灾害风险因子,并借助GIS技术对顺昌县早稻暴雨洪涝风险等级进行了评估和风险等级区划。结果表明:顺昌早稻暴雨洪涝灾害风险区划分为高、中和低风险区,低风险区主要分布于元坑镇、大干镇、洋墩乡、仁寿镇的部分区域;中等风险区主要分布于大干镇、双溪街道、埔上镇、郑坊镇、洋口镇、建西镇、岚下乡、大历镇、高阳乡、洋墩乡的部分区域;高风险区主要分布于双溪街道、埔上镇、洋口镇的部分区域。顺昌县早稻暴雨洪涝灾害风险等级分布基本与暴雨洪涝致灾因子危险性、孕灾环境的敏感性、承灾体易损性因子等指标呈正相关性。

我国气象标准化工作进展与发展对策

通过对2000-2020年间数据资料进行统计整理,对我国气象标准化工作的总体发展进程和现状进行了分析。过去20年我国气象领域标准总数呈快速上升趋势,气象标准化工作大致经历了三个阶段:探索阶段(2004年之前)、自由发展阶段(2004-2017年)和统筹发展阶段(2018年至今),从气象领域制定的标准数量和气象标准化技术委员会建设情况看,我国的气象标准化工作取得显著成果;其次,结合实例阐述了气象标准化工作在气象事业发展过程表现出五类功能型效能和三方面的作用性效能;最后,基于现阶段标准化工作存在问题,从合理构建气象标准体系框架、强化气象标准化监督管理工作两方面提出了未来气象标准化工作发展对策。