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青海地区一次雷暴的地闪活动及云内的电场探空观测

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地球物理学报 2019年第5期62卷 1591-1602页

作者：张廷龙余海王军张茂华周方聪陈洁海南省南海气象防灾减灾重点实验室海南海口570203 海南省气象灾害防御技术中心海南海口570203 青海省气象灾害防御技术中心西宁810001

2016年夏季在青海大通地区获得一次局地雷暴云内的电场探空资料,结合雷达、地闪定位资料,详细分析了该雷暴的地闪活动特征及云内的电荷结构.结果显示,该雷暴过程的负地闪在时间上呈间歇性发生,在空间分布上表现为不连续,且所有的正地闪... 详细信息

2016年夏季在青海大通地区获得一次局地雷暴云内的电场探空资料,结合雷达、地闪定位资料,详细分析了该雷暴的地闪活动特征及云内的电荷结构.结果显示,该雷暴过程的负地闪在时间上呈间歇性发生,在空间分布上表现为不连续,且所有的正地闪都发生于雷暴的成熟阶段.在雷暴成熟阶段与消散阶段过渡期获得云内的垂直电场廓线表明,雷暴内的电荷结构在探空阶段呈四极性,最下部为处于暖云区内负电荷区,往上依次改变极性.最上部的正电荷区由于数据丢失无法判断其上边界外,其余3个电荷区的海拔高度分别为:5.5～5.7km(3.4～2.3℃)、5.7～6.2km(2.3～-0.4℃)和6.2～6.6km(-0.9～-1.7℃),对应的电荷密度为-1.81nC·m^(-3)、2.47nC·m^(-3)和-1.76nC·m^(-3).其中,下部正电荷区的强度最大,其次为上部的负电荷区.通过分析电荷区分布与正地闪活动的关系,认为暖云区内负电荷区的形成有利于诱发下部正电荷区的对地放电.

关键词：雷暴电场雷达电荷结构

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基于LSTM循环神经网络的雷电潜势预测

中国安全科学学报 2023年第8期33卷 117-124页

作者：吴安坤吴仕军丁旻张弛张淑霞贵州省气象灾害防御技术中心贵州贵阳550081

为探索循环神经网络模型在非线性预测中的应用,进一步提高雷电潜势预测的准确率,构建长短期记忆(LSTM)循环神经网络模型,并以贵阳探空站为例,统计站点周边100 km、12 h范围内的闪电次数,获取23个与雷电活动关联度r>0.8的探空物理量参数... 详细信息

为探索循环神经网络模型在非线性预测中的应用,进一步提高雷电潜势预测的准确率,构建长短期记忆(LSTM)循环神经网络模型,并以贵阳探空站为例,统计站点周边100 km、12 h范围内的闪电次数,获取23个与雷电活动关联度r>0.8的探空物理量参数,以此作为预测模型的样本特征;分析超参数选取对模型的影响,开展(0,24]h内的雷电潜势预测研究,并对比检验效果。研究结果表明:构建学习率为0.0001、批量样本量为32、输入序列长度为10的LSTM网络模型,有利于提高模型泛化和快速收敛;通过输入前5天的大风指数、修正指数等23个探空物理量参数,发现(0,12]h的雷电潜势预测效果明显优于(12,24]h;采用该模型验证(0,12]h测试数据,得出被试工作特征曲线线下面积(AUC)接近于1,命中率(POD)为93.4%,虚警率(FAR)为17.4%,临界成功指数(CSI)为78.1%,验证了该模型的有效性。

关键词：长短期记忆(LSTM) 循环神经网络雷电潜势预测大气物理量参数关联度准确率

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贵州省雷电灾害风险评价与区划研究

中国农业资源与区划 2018年第2期39卷 88-93页

作者：吴安坤贵州省气象灾害防御技术中心

[目的]从致灾因子、孕灾环境、承灾体和防雷减灾能力4个方面确定13个评价指标开展雷电灾害风险评价与区划研究,实现定量化的雷电灾害风险评价。[方法]应用闪电监测资料、土壤数据库资料、GTOP30数据集以及社会经济统计和相关地理信息数... 详细信息

[目的]从致灾因子、孕灾环境、承灾体和防雷减灾能力4个方面确定13个评价指标开展雷电灾害风险评价与区划研究,实现定量化的雷电灾害风险评价。[方法]应用闪电监测资料、土壤数据库资料、GTOP30数据集以及社会经济统计和相关地理信息数据,基于目标、准则、指标层建立雷电灾害风险评价模型,采用投影寻踪方法获取指标权重,定量化分析致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体易损性以及防雷减灾能力强弱,研究综合雷电灾害风险并完成等级划分。[结果]贵州省雷电灾害风险西部高于东部,整体呈现由西南部向东北部递减。其中西部的水城、六枝、普定、晴隆以及贵阳的云岩区、南明区、白云区中北部为高风险区,次低及低风险区主要分布在威宁及赫章西部区域、开阳东北部、平塘中东部、独山、荔波、万山、玉屏、碧江、思南、石阡、沿河的部分区域。[结论]通过灾前风险识别,可针对性的制定综合对策,为提高贵州省雷电灾害防御能力提供科学决策参考。

关键词：雷电灾害定量化投影寻踪风险评价区划

云南省雷电活动分布特征及对农村地区的影响分析

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中国农业资源与区划 2018年第9期39卷 262-267页

作者：杨宗凯刘平英胡颖周清倩庄嘉云南省气象灾害防御技术中心

[目的]探讨雷电致灾因子对农村地区的影响,提出相应的防御措施,以期为加强农村地区雷电风险管理和应急处置提供技术依据。[方法]结合2013—2017年云南省近5年ADTD闪电定位监测数据和雷电灾害统计资料,分析云南省地闪活动时空分布特征,... 详细信息

[目的]探讨雷电致灾因子对农村地区的影响,提出相应的防御措施,以期为加强农村地区雷电风险管理和应急处置提供技术依据。[方法]结合2013—2017年云南省近5年ADTD闪电定位监测数据和雷电灾害统计资料,分析云南省地闪活动时空分布特征,确定各地区雷电易发等级,运用数理统计方法研究农村雷电致灾成因和灾害分布规律。[结果]地闪活动是影响农村雷电灾害发生的主要因素,近5年农村雷电灾害占总雷灾起数的40. 61%,损失类型表现为雷击导致的人身伤亡损失,主要分布在农田、树下、山坡及水域附近等野外空旷区域。[结论]农村雷电灾害与地闪活动的时空分布存在较好的对应关系,还与孕灾环境、承灾体易损性紧密相关,通过完善农村地区防雷设施,加强防雷减灾科普宣传教育,实施农村防雷减灾示范工程等能够有效防御和减少农村雷灾损失。

关键词：雷电活动雷电灾害易发区划农村防御措施

青藏高原几种接地网材料在土壤中的腐蚀特性研究

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腐蚀科学与防护技术 2017年第2期29卷 183-187页

作者：蔡忠周蔡永祥陶世银王敏赵超君赵珠青海省气象灾害防御技术中心西宁810001

采用失重法、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)等方法研究了紫铜、光圆钢、螺纹钢及镀锌扁铁等几种接地材料在青藏高原土壤中的腐蚀特性。结果表明:除紫铜外,镀锌扁铁的抗腐蚀性最好,腐蚀速率为0.006 mm/a,约为螺纹钢的1/2,螺纹钢耐蚀... 详细信息

采用失重法、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)等方法研究了紫铜、光圆钢、螺纹钢及镀锌扁铁等几种接地材料在青藏高原土壤中的腐蚀特性。结果表明:除紫铜外,镀锌扁铁的抗腐蚀性最好,腐蚀速率为0.006 mm/a,约为螺纹钢的1/2,螺纹钢耐蚀性最差。光圆钢、螺纹钢腐蚀产物的成分主要是Fe_2O_3及其水化合物Fe_2O_3·nH_2O;镀锌扁铁的主要腐蚀产物为Zn_5(CO_3)_2(OH)_6、Fe_2O_3、ZnO;紫铜的主要腐蚀产物是CuCO_3·Cu(OH)_2、CuO、Cu_2O。

关键词：接地网材料失重法 SEM XRD

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贵州省近10年地闪分布特征分析

中国农业资源与区划 2020年第1期41卷 166-172页

作者：丁旻陈春张建军贵州省气象灾害防御技术中心

[目的]为系统分析研究贵州省地闪活动规律。[方法]利用2008—2017年ADTD闪电定位监测资料,主要采用数理统计和分析方法,结合ArcGIS插值,[结果]贵州省年平均地闪频次为44.515 3万次,负地闪占总地闪的95.61%, 3—10月、15h开始至次日2h闪... 详细信息

[目的]为系统分析研究贵州省地闪活动规律。[方法]利用2008—2017年ADTD闪电定位监测资料,主要采用数理统计和分析方法,结合ArcGIS插值,[结果]贵州省年平均地闪频次为44.515 3万次,负地闪占总地闪的95.61%, 3—10月、15h开始至次日2h闪电发生频繁,负地闪月分布呈现"双峰"特征,正地闪月分布呈现"单峰"特征,正地闪比例与总地闪频数发展趋势相反,地闪密度呈明显的西高东低区域分布;年平均雷电流强度为41.14kA, 12月、10h雷电流强度最强, 02h～13h的平均雷电流强度明显大于14h至次日01h;雷电流强度主要集中在10～50kA,占总地闪数的79.21%,贵阳市平均总地闪雷电流强度最大,为45.32kA,在高海拔地区正地闪的平均强度随着海拔高度上升不断增加;总地闪平均陡度为10.350kA/μs,陡度在8.2kA/μs以上的地闪频次占总地闪频次的50%。[结论]分析得出了贵州省地闪频次、雷电流幅值的时空分布、陡度分布特征,得到了雷电流幅值累积概率公式。

关键词：地闪频次雷电流幅值雷电流陡度密度

上海城市大风时空分布特征及基于实时灾情的影响分析

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大气科学学报 2024年第06期47卷 993-1003页

作者：孙一上海市气象灾害防御技术中心

利用2008—2019年的上海市自动站小时极大风速数据和上海市应急联动平台的实时大风灾情数据，分析了上海城市大风和灾情的时空分布特征及联系，探讨了上海城市大风的影响。研究表明：1)城市大风及致灾呈现明显的季节变化，8级大风日、... 详细信息

利用2008—2019年的上海市自动站小时极大风速数据和上海市应急联动平台的实时大风灾情数据，分析了上海城市大风和灾情的时空分布特征及联系，探讨了上海城市大风的影响。研究表明：1)城市大风及致灾呈现明显的季节变化，8级大风日、极大风速和灾情变化都呈现夏季单峰型。夏季大风日占全年的41%，大风灾情占全年的80%以上。大风灾情的年际变化波动较大，主要是受极端天气影响。2)城市大风及致灾体现出明显的城郊差异:Ⅰ)受城市化影响中心城区风速明显偏小；Ⅱ)灾情密度在中心城区最高(可达37件/km2)，在区域中心及副中心也相对偏高，研究发现各区灾情数和人口、GDP都呈正相关关系；Ⅲ)房屋类承灾在中心城区和周围区域相对突出，在崇明区最不明显。3)城市致灾大风天气可分为江淮气旋大风、雷雨大风、热带气旋大风和冷空气大风四类，其中雷雨大风发生最频繁，热带气旋大风的致灾程度最严重。4)树和车辆是最突出的大风承灾体，其次为电线和雨棚。大风致灾具有明显的链式反应。城市大风特征和影响分析对开展大风风险预警和防灾减灾工作具有重要意义。

关键词：上海城市大风实时灾情时空分布城郊差异

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江西省雷灾灾情和闪电活动时空分布特征及灾情等级划分研究

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自然灾害学报 2022年第2期31卷 252-260页

作者：夏雪金勇根段和平周洁晨江西省气象灾害防御技术中心江西南昌330096

基于江西省雷电灾害数据和闪电监测数据,对比分析雷电灾害和闪电活动的时空分布特征,利用ArcGIS软件,绘制江西省各地市的雷击事故分布图和年平均雷击密度分布图;采用灰色定权聚类分析法,评估各地市的雷灾灾情等级和雷灾灾害风险等级,绘... 详细信息

基于江西省雷电灾害数据和闪电监测数据,对比分析雷电灾害和闪电活动的时空分布特征,利用ArcGIS软件,绘制江西省各地市的雷击事故分布图和年平均雷击密度分布图;采用灰色定权聚类分析法,评估各地市的雷灾灾情等级和雷灾灾害风险等级,绘制江西省各地市的雷电灾害等级划分图和雷灾灾害风险等级划分图,对比分析评估结果。研究表明,雷击事故和闪电活动的时空分布特征有明显的一致性,集中发生时段是6~8月份、16时;雷击密度高值区和年平均雷击密度高值区有一定的对应关系,赣北地区雷击事故密度要高于赣南地区,农田、建(构)筑物和野外(空旷处)发生雷击伤亡事故最多,农村发生的雷击伤亡事故占总雷击事故数的85.16%。对比分析各地市雷灾灾情等级和雷灾灾害风险等级的评估结果可知,二者的匹配度达到45%,重灾区和高风险地区不相匹配,中灾区、中风险地区和少灾区、低风险地区较匹配,基于雷灾数据分析得到的灾情等级要比基于闪电监测数据得到的雷灾灾害风险等级要低一些,在实际防雷减灾工作中,可结合考虑二者的分布特征,采取相应减灾措施。

关键词：雷灾灾情灰色定权聚类分析法 ArcGIS 江西省闪电活动

不同海拔高度气溶胶粒子吸湿特征的观测研究——以黄山为例

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长江流域资源与环境 2018年第6期27卷 1361-1370页

作者：吴奕霄邱阳阳郭俊王珂清王佳周学东江苏省气候中心江苏南京210008 安徽省气象灾害防御技术中心安徽合肥230061

利用加湿串联差分迁移分析仪H-TDMA,观测研究了2012年9~10月黄山不同高度40~200 nm大气气溶胶粒子的吸湿增长因子GF(Growth Factor)。结果表明:当粒子到达潮解点之后,颗粒物的GF多为双峰分布,分为GF1.15的强吸湿组;相同粒径下,强吸湿组... 详细信息

利用加湿串联差分迁移分析仪H-TDMA,观测研究了2012年9~10月黄山不同高度40~200 nm大气气溶胶粒子的吸湿增长因子GF(Growth Factor)。结果表明:当粒子到达潮解点之后,颗粒物的GF多为双峰分布,分为GF1.15的强吸湿组;相同粒径下,强吸湿组离散程度大于弱吸湿组。相对湿度的变化对粒子吸湿增长的影响与粒子大小及化学组分有关,爱根核模态和积聚模态粒子在相同的相对湿度下潮解点不同,硝酸铵和硫酸铵是颗粒物中主要的吸湿成分。气溶胶粒子的吸湿性有明显的日变化。黄山地区环境相对较清洁,实验设置的相对湿度85%较其他地方低,也是气溶胶粒子整体吸湿性小于城市地区的原因之一。对比不同海拔高度下气溶胶粒子的吸湿性,发现随海拔高度的增加,气溶胶的吸湿性减弱。

关键词：气溶胶粒子吸湿增长 H-TDMA 黄山