ISSN 1004-4965

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基于DDW1全闪三维闪电定位系统的闪电活动探测分析

徐黄飞 李建勇 周嘉健 朱家杉 邹庆彪 杜赛 谢宸浩

徐黄飞, 李建勇, 周嘉健, 朱家杉, 邹庆彪, 杜赛, 谢宸浩. 基于DDW1全闪三维闪电定位系统的闪电活动探测分析[J]. 热带气象学报, 2023, 39(4): 643-654. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2023.056
引用本文: 徐黄飞, 李建勇, 周嘉健, 朱家杉, 邹庆彪, 杜赛, 谢宸浩. 基于DDW1全闪三维闪电定位系统的闪电活动探测分析[J]. 热带气象学报, 2023, 39(4): 643-654. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2023.056
XU Huangfei, LI Jianyong, ZHOU Jiajian, ZHU Jiashan, ZOU Qingbiao, DU Sai, XIE Chenhao. DETECTION AND ANALYSIS OF LIGHTNING ACTIVITIES BASED ON DDW1 TOTAL-FLASH 3D LIGHTNING LOCATION SYSTEM[J]. Journal of Tropical Meteorology, 2023, 39(4): 643-654. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2023.056
Citation: XU Huangfei, LI Jianyong, ZHOU Jiajian, ZHU Jiashan, ZOU Qingbiao, DU Sai, XIE Chenhao. DETECTION AND ANALYSIS OF LIGHTNING ACTIVITIES BASED ON DDW1 TOTAL-FLASH 3D LIGHTNING LOCATION SYSTEM[J]. Journal of Tropical Meteorology, 2023, 39(4): 643-654. doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2023.056

基于DDW1全闪三维闪电定位系统的闪电活动探测分析

doi: 10.16032/j.issn.1004-4965.2023.056
基金项目: 

广东省重点领域研发计划 2020B1111200001

中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室开放课题 2021LASW-B02

详细信息
    通讯作者:

    李建勇,男,山东省人,高级工程师,主要从事大气探测设备保障和研发工作。Email:66318773@qq.com

  • 中图分类号: P427.3

DETECTION AND ANALYSIS OF LIGHTNING ACTIVITIES BASED ON DDW1 TOTAL-FLASH 3D LIGHTNING LOCATION SYSTEM

  • 摘要: 2020年12月,广东省ADTD(Advanced TOA and Direction)闪电定位系统升级改造为DDW1全闪三维闪电定位系统,于2021年1月业务运行,使得广东省拥有了闪电三维定位业务观测能力。DDW1闪电定位系统不仅在硬件性能、数据处理、探测效率和定位算法等方面有提高,同时还新增了闪电辐射源的三维定位功能。基于DDW1闪电定位系统观测数据和广州S波段双极化天气雷达资料,分别对广东省2021年闪电时空分布以及一次飑线系统云闪三维分布特征进行分析。分析结果表明,闪电活动主要出现在5—9月,占总数92.9%,闪电活动多发时段为13—18时,占总数53.1%;广东省闪电聚集区分布在地势较低的珠三角和粤西地区,地势高的山地地区闪电活动相对较少;云闪辐射源主要出现在强对流区底部,高度主要分布在1~5 km,占总数61.3%,一定程度上刻画了雷暴云中电荷区的分布情况。全闪定位结果与对应时刻雷达回波具有高度一致性。

     

  • 图  1  DDW1闪电定位仪外观

    图  2  广东省DDW1闪电定位系统站点分布

    图  3  广东省DDW1定位系统架构

    图  4  广东省2021年3—10月正、负地闪回击及云闪活动次数月分布(a)和日分布(b)

    图  5  K-Medoids聚类算法原理

    图  6  广东省2021年3—10月闪电空间聚集分布图

    图  7  广东省地形图

    红色椭圆标记出了2021年3—10月广东省闪电聚集区。

    图  8  2021年5月4日17—20时云闪辐射源二维空间分布(a)和高度分布(b)

    b图为a图中红色线的剖面,b图中红色椭圆标记出了云闪辐射源聚集区。

    图  9  2021年5月4日飑线系统成熟-消散阶段四个不同时刻(17:30、18:00、18:30和19:00)云闪辐射源定位结果和广州S波段双极化天气雷达回波(单位:dBZ)的叠加

    9a~9d为水平分布。9e~9h为沿图9a~9d中以广州雷达站为起点,沿红线方向的雷达PPI回波与云闪定位结果的叠加。

    表  1  广东省DDW1定位系统探测性能指标

    序号 参数 技术指标
    1 闪电类型 云闪、云地闪
    2 探测频段 甚低频/低频
    3 灵敏度 300 km处5 kA回击电流
    4 时间精度 0.1 μs
    5 首次回击探测效率 100%
    6 继后回击探测效率 62%
    7 云闪探测效率 52%
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-04-01
  • 修回日期:  2023-06-28
  • 网络出版日期:  2023-10-24
  • 刊出日期:  2023-08-20

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