【正文】 1 引言 6 研究的目的和意義 6 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 6 本課題的研究方法 72 閃電探測技術(shù)的發(fā)展情況 7 地基閃電定位技術(shù) 7 星載甚高頻（VHF）雷電定位技術(shù) 83 所有降水過程及發(fā)展情況 8 對流雨 8 地形雨 9 鋒面雨 9 臺風(fēng)雨 104 氣象臺站降雨量資料記錄方法 11 氣象站簡介 11 氣象站降雨量記錄格式 12 四川省降雨量觀測站簡介 12 XYL1翻斗式雨量傳感器的原理及工作方式 13 XYL1翻斗式雨量傳感器主要技術(shù)指標(biāo) 135 閃電定位系統(tǒng)的應(yīng)用 14 閃電定位系統(tǒng)介紹 14 四川省閃電定位系統(tǒng)介紹 14 閃電定位系統(tǒng)的具體應(yīng)用 15 閃電定位系統(tǒng)對閃電的監(jiān)測和分析 15 閃電定位系統(tǒng)對閃電的預(yù)警 166 地閃與降水量的相關(guān)關(guān)系 17 四川省閃電次數(shù)與降雨量月變化規(guī)律 17 四川省閃電總次數(shù)月變化 17 四川省降雨量月變化 18 閃電與降雨量月變化的相關(guān)性 19 地閃與對流性降水過程的相關(guān)關(guān)系 20 對流性天氣過程 20 地閃與對流性降水過程的關(guān)系 20 分析出現(xiàn)差異原因 24結(jié) 論 25參考文獻(xiàn) 26致 謝 27聲 明 281 引言 研究的目的和意義雷電是發(fā)生在大氣中的聲、光、電物理現(xiàn)象，雷電災(zāi)害是一種自然災(zāi)害，是聯(lián)合國公布的干旱、洪水、地震、風(fēng)暴、瘟疫、森林火災(zāi)、火山、海嘯等十種最嚴(yán)重的自然災(zāi)害之一[1]。本人授權(quán)　　 　 　大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。驗證上述結(jié)論。各國科學(xué)家提出了各種閃電起電、放電的理論，盡管還有待證實，但還是能夠比較合理的解釋閃電產(chǎn)生的原理，這些理論的發(fā)展和完善也為人們認(rèn)識和利用閃電打下了堅實的基礎(chǔ)。周筠珺[7]等則討論了對流和降水特征的相關(guān)性，認(rèn)為強烈的閃電活動與強降雨有很好的對應(yīng)關(guān)系，而與一般性降雨對應(yīng)關(guān)系較差。與空氣擊穿相聯(lián)系的云內(nèi)預(yù)擊穿過程、梯級先導(dǎo)過程、云閃等過程的輻射能量主要集中在1MHZ以上的高頻段；與回?fù)暨^程的輻射相比，這些過程在甚高頻、超高頻段輻射較強。另一種則是利用干涉儀天線陣列，探測和定位閃電VHF輻射的ORAGES。早晨天空晴朗，隨著太陽升起，天空積云逐漸形成并很快發(fā)展，越積越厚，到了午后，積雨云洶涌澎湃，天氣悶熱難熬，大風(fēng)掠過，雷電交加，暴雨傾盆而下，降水延續(xù)到黃昏時停止，雨后天晴，天氣稍覺涼爽，但是第二天，又重復(fù)有雷陣雨出現(xiàn)。 在世界上，最多雨的地方，常常發(fā)生在山地的迎風(fēng)坡，稱為雨坡；背風(fēng)坡降水量很少，成為干坡或稱為“雨影”地區(qū)。鋒面雨主要產(chǎn)生在雨層云中，在鋒面云系中雨層云最厚，又是一種冷暖空氣交接而成的混合云，其上部為冰晶，下部為水滴，中部常常冰水共存，能很快引起沖并作用。 我國東部地區(qū)的降水主要是由夏季風(fēng)帶來的。臺風(fēng)中有上升氣流的整個渦旋區(qū)，都有降水存在。自動氣象站觀測項目主要包括氣壓、 溫度、濕度、風(fēng)向、風(fēng)速、雨量等要素，經(jīng)擴(kuò)充后還可測量其它要素。拍發(fā)繪圖天氣報站點650余個，為軍隊、民航等部門拍發(fā)各類航空危險天氣報的站點每年約1000個左右，402個站的地面報和90個站的高空報參加全球(或區(qū)域)氣象情報交換，每天發(fā)報量約達(dá)12萬份，每月編制近萬份各種氣象觀測記錄月報表。 氣象站降雨量記錄格式，簡稱Z文件。四川省降雨量測量儀器型號不唯一，但是所有的儀器數(shù)據(jù)記錄都是按照國家氣象局規(guī)定的格式，避免了因格式不同造成的統(tǒng)計難度。當(dāng)其接水量達(dá)到預(yù)定值時，又自己翻倒，處于等待狀態(tài)。在探測技術(shù)上，閃電監(jiān)測定位方法有聲學(xué)法、光學(xué)法和電磁場法。據(jù)統(tǒng)計，目前我國有26個?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）氣象局建設(shè)了以測量云—地閃電為主的雷電定位系統(tǒng)，探測站總數(shù)為150多個。20′，107176。02′，99176。56′，101176。02′，105176。92′，107176。具體位置見圖51所示。3. 當(dāng)四站及以上的多站網(wǎng)時，主要用時差探測數(shù)據(jù)定位，測向數(shù)據(jù)的意義在于：可以用時差定位結(jié)果，校正測向數(shù)據(jù)的系統(tǒng)誤差，以便提高二站和三站的定位精度。一般情況下，獨立雷云（對流雷云）或雷云群的產(chǎn)生需要至少約20分鐘。但是，氣象站分布不均勻，特別在甘阿涼等欠發(fā)達(dá)地區(qū)自動氣象站嚴(yán)重不足。由圖62可以看出，四川省的降雨集中在69月，㎜，㎜，㎜，㎜，最大值出現(xiàn)在7月。線性回歸方程直線的公式為：y = mx + b。顯然有回歸方程得到的降雨量與地面實測的降雨量的相關(guān)性較好。所以做好對流性天氣的預(yù)報，預(yù)防對流性天氣的突然襲擊，對于防災(zāi)、抗災(zāi)、保障國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)都有十分重要的意義。這些回波單體隨著不同的天氣過程排列成帶狀、條狀，里散狀或其他形狀。在7月31日01：01：56的時候，由樂山市、邛崍市和仁壽縣發(fā)展的對流性天氣合并在一起，回波范圍更大，回波結(jié)構(gòu)更加清晰（圖67）。例如圖611所示，7月30日21:32:10，在樂山市夾江縣與樂山市區(qū)的交界處出現(xiàn)了一塊回波強度在4045dBZ的回波，但是四川省閃電定位系統(tǒng)卻沒有監(jiān)測到在此區(qū)域的閃電。而式66的降雨量卻是7月31日全天的統(tǒng)計，這與閃電次數(shù)由一定的時間誤差。兩者的走勢基本一樣，即閃電少的月份，降雨量也相應(yīng)少。6. 以上我的拙見，僅供參考。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體均已在文中以明確方式標(biāo)明。首先非常感謝學(xué)校開設(shè)這個課題，為本人日后從事計算機方面的工作提供了經(jīng)驗，奠定了基礎(chǔ)。從他身上，我學(xué)到了許多能受益終生的東西。感謝老師四年來對我孜孜不倦的教誨，對我成長的關(guān)心和愛護(hù)。在論文的撰寫過程中老師們給予我很大的幫助，幫助解決了不少的難點，使得論文能夠及時完成，這里一并表示真誠的感謝。四年的風(fēng)風(fēng)雨雨，我們一同走過，充滿著關(guān)愛，給我留下了值得珍藏的最美好的記憶。其次，我要感謝大學(xué)四年中所有的任課老師和輔導(dǎo)員在學(xué)習(xí)期間對我的嚴(yán)格要求，感謝他們對我學(xué)習(xí)上和生活上的幫助，使我了解了許多專業(yè)知識和為人的道理，能夠在今后的生活道路上有繼續(xù)奮斗的力量。本次畢業(yè)設(shè)計是對我大學(xué)四年學(xué)習(xí)下來最好的檢驗。 盡我所知，除文中已經(jīng)特別注明引用的內(nèi)容和致謝的地方外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。3．閃電定位系統(tǒng)測得的閃電次數(shù)結(jié)合雷達(dá)資料，可以得出雷達(dá)回波強度在40dBZ以上的時候，不一定出現(xiàn)閃電，但當(dāng)出現(xiàn)閃電的時候，雷達(dá)回波強度肯定在40dBZ以上。如果要減少誤差，首先把降雨量分小時統(tǒng)計，這樣就和閃電在時間上相對應(yīng)。在雷達(dá)資料上發(fā)現(xiàn)，在這段時間內(nèi)，雷達(dá)回波強度都在4055dBZ之間。7月31日03：29：32此次強對流性天氣發(fā)展到頂峰，雙流縣與龍泉驛區(qū)一線性回波帶上，雷達(dá)回波的中心強度達(dá)到了55dBZ；中江縣的雷達(dá)回波達(dá)到了50 dBZ（圖68）。 地閃與對流性降水過程的關(guān)系下列組圖為四川省氣象局CINRAD/SC型多普勒天氣雷達(dá)（天線高度為597m，探測范圍125㎞，分辨率為500m），于2009年7月30日31日觀測的一次強對流性天氣過程（此圖源自于中國天氣網(wǎng)）。因其一般伴有陣雨，所以常與“雷雨”通稱。但是通過閃電定位系統(tǒng)得到的閃電數(shù)據(jù)簡便易行，且無需要人員值班監(jiān)測，在人煙稀少的地方比其他觀測方法更易實行。m 值是與每個 x 值相對應(yīng)的系數(shù)，b 為常量使用最小二乘法來判定最適合數(shù)據(jù)的模型。圖62 降雨量月變化圖 閃電與降雨量月變化的相關(guān)性2009年1月2009年12月期間，以每一個月作為一個獨立樣本，一共有12個樣本。 四川省閃電次數(shù)與降雨量月變化規(guī)律 四川省閃電總次數(shù)月變化從2009年1月到2009年12月期間，四川省氣象局閃電定位系統(tǒng)共監(jiān)測到738417次地閃，其中負(fù)地閃703092次，正地閃35325次，%。6 地閃與降水量的相關(guān)關(guān)系本文所用的閃電次數(shù)數(shù)據(jù)由四川省氣象局防雷中心提供（放在文獻(xiàn)最后）?？傊?，時差測向混合閃電定位系統(tǒng)既能保證較少數(shù)目探測網(wǎng)有定位結(jié)果，又能保證較高的定位精度，是一種比較實用的雷電監(jiān)測定位系統(tǒng)，其定位精度一般在幾百米到1公里之間。云地閃電又可以細(xì)分為：正閃（正電荷對地的放電）和負(fù)閃（負(fù)電荷對地的放電）。50′，105176。79′，103176。13′，101176。36′，99176。70′，101176。四川省氣象局閃電定位系統(tǒng)采用了ADTD閃電定位儀。在此基礎(chǔ)上研制出了智能化的磁方向閃電定位系統(tǒng)。即翻斗每翻倒一次，干式舌簧管便送出一個開關(guān)信號（脈沖信號）。 XYL1翻斗式雨量傳感器的原理及工作方式、1毫米分辨力，特別適用于防洪、供水調(diào)試、電站