ISSN 1004-4965

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基于VLF/LF三维闪电监测定位系统的北京闪电特征分析

郭润霞 王迎春 张文龙 李京校

郭润霞, 王迎春, 张文龙, 李京校. 基于VLF/LF三维闪电监测定位系统的北京闪电特征分析[J]. 热带气象学报, 2018, 34(3): 393-400. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2018.03.013
引用本文: 郭润霞, 王迎春, 张文龙, 李京校. 基于VLF/LF三维闪电监测定位系统的北京闪电特征分析[J]. 热带气象学报, 2018, 34(3): 393-400. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2018.03.013
Run-xia GUO, Ying-chun WANG, Wen-long ZHANG, Jing-xiao LI. ANALYSIS OF LIGHTNING CHARACTERISTICS IN BEIJING BASED ON VLF/LF 3D LIGHTNING LOCATION MONITORING SYSTEM[J]. Journal of Tropical Meteorology, 2018, 34(3): 393-400. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2018.03.013
Citation: Run-xia GUO, Ying-chun WANG, Wen-long ZHANG, Jing-xiao LI. ANALYSIS OF LIGHTNING CHARACTERISTICS IN BEIJING BASED ON VLF/LF 3D LIGHTNING LOCATION MONITORING SYSTEM[J]. Journal of Tropical Meteorology, 2018, 34(3): 393-400. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2018.03.013

基于VLF/LF三维闪电监测定位系统的北京闪电特征分析

doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2018.03.013
基金项目: 

国家自然科学基金项目 41475051

河北省气象与生态环境重点实验室开放课题 Z-1501

详细信息
    通讯作者:

    张文龙,男,河北省人,副研究员,博士,主要从事强对流天气机理和数值预报技术研究。E-mail:wlzhang@ium.cn

  • 中图分类号: P427.3

ANALYSIS OF LIGHTNING CHARACTERISTICS IN BEIJING BASED ON VLF/LF 3D LIGHTNING LOCATION MONITORING SYSTEM

  • 摘要: 利用北京地区VLF/LF三维闪电监测定位系统的2015年1月—2016年12月的数据资料,分析北京地区总闪、云闪和地闪的时空分布和电流强度特征。结果表明:(1)北京地区闪电主要发生在6—9月,峰值出现在7月;一天中闪电高发时段在15时—次日02时,总闪频数的日变化存在3个峰值,分别出现在15、20时和次日02时。(2)北京地区总闪密度高值区主要集中在两个区域:①门头沟区中南部至昌平区中西部山前一带;②密云、顺义和平谷三区交界的山前一带。云闪和地闪密度的大值区也基本出现在这两个区域。(3)云闪高度主要集中在9 km以下,且3~6 km的云闪频数最多;云闪高度约在15 km以下时,平均雷电流强度随云闪高度的增大而增大,而超过15 km的平均雷电流强度随云闪高度增大而减小。(4)闪电雷电流强度主要集中在5~50 kA,雷电流强度大于100 kA的闪电很少发生;闪电频数高的时段平均雷电流强度较小,闪电频数低的时段平均雷电流强度较大。

     

  • 图  1  总闪频数(a,单位:次数)、云闪频数(单位:次数)和平均雷电流强度(单位:kA)(b)以及地闪频数(单位:次数)和正地闪百分比(c,单位:%)的月际变化

    图  2  总闪频数(a,单位:次数)、云闪频数(单位:次数)和平均雷电流强度(单位:kA)(b)以及地闪频数(单位:次数)和正地闪百分比(c,单位:%)的日变化

    横坐标表示其后1小时内的闪电频数(如:横坐标为1,则表示01—02时的闪电频数)。

    图  3  闪电密度的空间分布

    单位:次/(km2·a)。a.总闪;b.云闪;c.地闪。

    图  4  云闪频数(柱,单位:次)和云闪平均雷电流强度(折线,单位:kA)随高度的变化

    图  5  闪电频数(柱,单位:次)随闪电强度的变化

    表  1  VLF/LF三维全闪电监测定位系统的主要特征

    定位方法 探测参数 探测精度 闪电类型
    空间TOA 时间、经度、纬度、高度、强度、陡度、 水平位置误差小于300 m, 正云闪、负云闪、
    定位算法 电荷、能量、省、市、县、云地闪标志 高度误差小于500 m 正地闪、负地闪
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    表  2  总闪、云闪和地闪特征

    闪电类别 极性 频数/次 平均雷电流强度/kA 正闪比例/%
    云闪 正闪 58 591 15.585 53.10
    负闪 51 740
    地闪 正闪 22 506 17.827 23.87
    负闪 71 772
    总闪 正闪 81 097 16.618 39.64
    负闪 123 512
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    表  3  云闪高度的统计特征

    年份 记录的云闪总数 有高度记录的云闪数 有高度记录云闪占总数比例 高度平均值/km
    2015 71 009 43 008 60.57% 3.47
    2016 39 322 22 519 57.27% 4.06
    2年 110 331 65 527 59.39% 3.67
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-06-09
  • 修回日期:  2018-03-23
  • 刊出日期:  2018-06-01

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