海南岛二维、三维闪电定位数据的时空分布和对比分析

为分析比较不同类型雷电定位系统的探测数据和探测效率,利用安装在海南岛的ADTD(二维)和DDW1(三维)两套雷电定位系统的观测数据以及海口、东方、万宁的雷达回波资料,应用归闪、回波过滤以及数据统计的方法,对2021年4-10月海南岛二维、三维闪电定位数据进行质控处理。通过对质控后的数据进行分析,二维、三维地闪和三维云闪的总次数分别为40685次、49134次、96767次,三维闪电定位系统的探测灵敏度和探测效率明显优于二维闪电定位系统。对比分析两套系统的闪电时空分布,结果表明:二维、三维地闪和三维云闪的密度分布较为相似;二维地闪以白沙为高值中心,三维地闪以儋州为高值中心,三维云闪以儋州和白沙为高值中心;二维、三维地闪和三维云闪的日变化特征相似,峰值时间同为15:00-16:00;二维地闪、三维云闪的月变化呈双峰曲线特征,峰期分别在7月和9月,7月为主峰期;三维地闪的月变化呈多峰曲线特征,峰期在5月、7月和9月,7月为主峰期。

面向航天器地面测试的双参量同步采集与无线传输系统设计

针对航天器地面测试过程中双参量同步采集与数据无线传输的需求,提出了一种双参量同步采集与无线传输系统。设计了基于FPGA的双过载参量同步采样电路,搭建了长距离LoRa和高速率GFSK调制动态切换的无线传输模式,实现了过载加速度和压力参量的同步、实时无线传输。为增强系统可靠性,设计了Flash存储模式,在无线传输出现故障时通过有线通信读取数据。测试表明,输入信号频率在4 kHz内,可实现双通道同步采集与无线传输,且波形可复现。采用GFSK无线传输,速率可达2 Mbps,传输距离为0.5 km;采用LoRa无线传输,速率为1 kbps时可实现1.2 km的远距离无线传输。该系统能够满足过载向心加速度和压力的同步、远距离、实时采集与监测,在航天器地面测试领域应用潜力巨大。

广东近年“龙舟水”期间地闪特征及其与降水关系

选取广东2018-2022年“龙舟水”期间(5月21日—6月20日)发生在粤港澳地区地闪定位数据,分析其地闪发生的特征,并结合86个国家站逐日降水资料探讨了地闪强度、频次与降水的关系。结果显示:(1)广东近5a地闪强度集中在-40~15kA;正闪发生占比38.80%,平均电流为6.28 kA;负闪发生占比61.20%,平均电流强度为-16.18kA;(2)逐日闪电频次较多,主要集中在5月下旬至6月上旬;降水量与总地闪频次随年份起伏变化基本一致,二者呈弱相关,相关性系数为0.45;另外,近年“龙舟水”期间总地闪频次逐时变化呈单峰型,而2021年总地闪频次逐时变化呈双峰型,2022年总地闪频次逐时变化呈三峰型。(3)广东中心地区发生地闪密度大,其平均地闪强度相对较小,而四周边缘地区地闪密度小,平均强度反而大;另外,粤东、粤北等丘陵地区“龙舟水”期间地闪强度普遍在20~25kA;而雷州半岛地区平均地闪强度大于25kA,尤其是2022年平均地闪强度达到了40kA。

区域雷电基础参数的统计和分析方法

雷电基础参数研究是整个雷电防护工作的基石。介绍了雷电基础参数的监测、数据的统计和分析方法、统计结果的工程应用价值,涉及国内、外在此领域内较新的技术进展以及陕西电科院所开展的相关研究工作。

云南输电线路邻近典型地形区域的雷电地闪活动聚类分析

不同地区由于不同的气候条件、地形地貌等因素的影响,落雷分布存在很大的差异,对复杂地形情况下的落雷分布规律进行研究具有重要的工程实用价值。开展了输电线路区域的局部地形划分,采用基于DBSCAN算法与OPTICS算法相结合的改进聚类分析方法并得到不同地形下单次雷电地闪活动在时间属性和空间属性上的分布。根据结果发现,不同地形对雷电地闪活动的时空分布略有差异,其中,沿峡谷风道地形和山脊地形走向的雷电地闪活动轨迹占比较多,沿山谷地形和河流地形走向的雷电活动轨迹占比次之。同时对单次雷电活动经过不同地形前后的落雷频次和雷电流幅值进行分析,进一步分析地形对雷电地闪活动的影响规律。研究输电线路邻近区域宏观地形和局部地形地面落雷分布规律,能够为今后的差异化防雷工作提供工程借鉴和理论参考。

基于ADTD闪电定位资料的重庆市地闪特征分析

为了掌握重庆市雷电活动规律,采用数理统计方法及ArcGIS软件,对2008—2019年ADTD闪电定位资料进行分析,得到了重庆市地闪频次的时空分布特征,雷电流幅值、陡度的分布特征和累积概率分布函数。结果表明:重庆市平均每年发生地闪2.08×10^(5)次,其中负地闪占95.7%;地闪频次年际变化大,最多年为3.04×10^(5)次,最少年为1.27×10^(5)次,月分布呈单峰型,7—8月为雷电高发期,占全年的57.9%,日变化呈双峰型,负地闪在夜间03时及下午17时到达峰值,正地闪峰值出现时间比负地闪要晚1—2 h,且午后的峰值远小于夜间;地闪密度空间分布与地形关系密切,大值区主要集中在山脉的交汇处及台地—丘陵向山地的过渡地带;江津北部至重庆中心城区、开州南部至万州北部、忠县南部至石柱西部、永川南部—荣昌至大足西部为地闪密度大值区,密度普遍大于3次·km^(-2)·a^(-1),局部大于6次·km^(-2)·a^(-1);总地闪平均幅值为37.9 kA,其中10—50 kA的部分占80.1%,概率峰值则出现在28 kA;总地闪平均陡度为10.1 kA·μs^(-1),其中5—20 kA·μs^(-1)部分占92%,概率峰值出现在8 kA·μs^(-1)。利用最小二乘法回归拟合得到总地闪幅值及陡度的累积概率分布函数,观测值和拟合值基本一致,拟合较好。

雷电定位系统在湖南永州的应用与分析

分析比较了雷电定位系统实时监测统计与人工观测雷电数据 ,指出前者比后者更科学更准确 ,综合应用雷电定位系统能大面积全自动实时监测雷击时间、地点、幅值、极性和次数等雷电特征参数 。