摘要:
本文以地面大氣電場資料為基礎(chǔ),利用地面電場儀的組網(wǎng)觀測,監(jiān)測雷雨云中強雷電活動中心在地面產(chǎn)生的電場強度、極性以及閃電數(shù)等,并結(jié)合閃電定位系統(tǒng)及天氣雷達等監(jiān)測資料,探究雷電現(xiàn)象與各監(jiān)測數(shù)據(jù)的相關(guān)性,研究強對流天氣的發(fā)生、發(fā)展、成熟、減弱不同階段的地面大氣電場的特征,實現(xiàn)對雷電災害的短時臨近預警。本文使用的大氣電場資料,由河北省防雷中心安裝在河北省氣象局大院(114.58567°E,38.02955°N)北京藍湖空間科技發(fā)展中心生產(chǎn)的LHJDC-05型地面大氣電場儀在2011年7月份所觀測。該電場儀電場的政府按照國際標準定義,即當?shù)孛骐妶鍪芾妆┰普姾蓞^(qū)控制,地面電場為負(電場強度方向豎直向下);反之,則為正(電場強度方向豎直向上).閃電定位資料由河北省雷電監(jiān)測預警公共服務系統(tǒng)查得,所選取的資料是石家莊市區(qū)內(nèi)發(fā)生地閃的記錄。本文選取2011年7月24日和26日兩次雷暴過程為例對雷暴過程的地面電場特征進行分析,發(fā)現(xiàn)在雷暴到達高峰期(即大氣電場曲線出現(xiàn)劇烈的波動,閃電頻繁發(fā)生)之前的初期階段大約有30分鐘,是雷電預警的最佳時間。在雷暴初期,電場值小,閃電頻數(shù)小,在雷暴活躍期,電場值增大,閃電頻數(shù)也大,在雷暴消散期,電場值減小,閃電頻數(shù)也減小。由此可見,在雷暴過程的不同階段,大氣電場儀監(jiān)測的地面電場值和變化情況也有所不同。綜述所述,1)大氣電場儀能夠真實地監(jiān)測到有效范圍內(nèi)大氣電場的變化情況,在發(fā)生閃電時變化跟為明顯,可以很好的反應云內(nèi)電荷累積的情況。通過探測地面大氣電場值及其變化情況,可以知道雷暴當前所處的階段,并對雷暴活動的發(fā)展趨勢和發(fā)生雷擊等災害性天氣的可能性進行預警,長期應用于雷電監(jiān)測和預警;2)增加大氣電場儀的布點數(shù)量,實現(xiàn)大氣電場儀組網(wǎng),能夠擴大大氣電場的監(jiān)測范圍,對雷暴的形成和移動路徑做出較為準確的判斷。3)結(jié)合閃電定位系統(tǒng)、雷達、衛(wèi)星等各種氣象資料,可以實現(xiàn)對局部地區(qū)的雷電進行及時準確的預警預報服務。