【文章內容簡介】 斗室。它是一個機械雙穩(wěn)態(tài)結構，當一斗室接水時，另一斗室處于等待狀態(tài)。當所接水容積達到預定值（、）時，由于重力作用使自己翻倒，處于等待狀態(tài)，另一斗室處于工作狀態(tài)。當其接水量達到預定值時，又自己翻倒，處于等待狀態(tài)。在翻斗側壁上裝有磁鋼，它隨翻斗翻倒時從干式舌簧管旁掃描，使兩個干式舌簧管輪流通斷。即翻斗每翻倒一次，干式舌簧管便送出一個開關信號（脈沖信號）。這樣翻斗翻動次數(shù)用磁鋼掃描干式舌簧管通斷送出脈沖信號計數(shù)，每記錄一個脈沖信號，、1毫米降水，實現(xiàn)降水遙測的目的。 XYL1翻斗式雨量傳感器主要技術指標[11]：（1）承水口徑：￠200177。；（2）測量降水強度：≤ 4mm/min在8mm/min可以工作；（3）分辨力：、1mm(、)；（4）誤差：177。3%（室內靜態(tài)測試，雨強為2mm/min）；（5）輸出信號：單干式舌簧管通斷；雙干式舌簧管通斷，常態(tài)時一通一斷；（6）工作溫度：0—50℃；（7）貯存溫度：10℃—50℃。5 閃電定位系統(tǒng)的應用 閃電定位系統(tǒng)介紹閃電定位儀是利用閃電回擊輻射的聲、光、電磁場特性來遙測閃電回擊放電參數(shù)的一種自動化探測設備。在探測技術上，閃電監(jiān)測定位方法有聲學法、光學法和電磁場法?，F(xiàn)代閃電定位系統(tǒng)起源于1796年美國人克瑞德等人成功地對原雙陰極示波器閃電探測儀的改進。在此基礎上研制出了智能化的磁方向閃電定位系統(tǒng)。從這以后，世界上各發(fā)達國家和地區(qū)都開始布設閃電監(jiān)測定位網[12]。目前國際上應用的雷電定位系統(tǒng)主要有三種，一種是磁方向探測系統(tǒng)，一種是時差法系統(tǒng)，另一種是時差測向混合法，通過測量閃電的方位角和時間差，進行不同組合的聯(lián)合定位，并采用最小二乘法進行誤差訂正?；旌隙ㄎ环y量精度遠遠高于前兩者，是目前主流的閃電定位探測設備[13]。 四川省閃電定位系統(tǒng)介紹我國的閃電定位技術是從八十年代末開始發(fā)展起來的，目前有幾百個VLFLF閃電定位系統(tǒng)的觀測站，主要由氣象、電力、電信、民航等部門和軍隊建設和使用。這些系統(tǒng)在雷電及對流性災害天氣過程的監(jiān)測、人工影響天氣作業(yè)指揮、雷電防護等多方面得到了廣泛應用。據統(tǒng)計，目前我國有26個省（自治區(qū)、直轄市）氣象局建設了以測量云—地閃電為主的雷電定位系統(tǒng)，探測站總數(shù)為150多個。其中，北京（3個）、山東（13個）、江蘇（9個）、廣西（6個）、江西（12個）、福建（9個）、黑龍江（22個）、四川（20個）、湖南（5個）、陜西（9個）、甘肅（4個）、湖北（13個）、安徽（10個）、云南（13個）、新疆（8個），且多為覆蓋全省市的聯(lián)網系統(tǒng)，并生產了一些區(qū)域性的監(jiān)測產品，這大大提高了對閃電探測的精度和效率。四川省氣象局閃電定位系統(tǒng)采用了ADTD閃電定位儀。ADTD閃電定位儀是一個基于嵌入式微處理器的電磁波探測和數(shù)據采集系統(tǒng)，由電場天線、磁場天線、電子電路、GPS接收機和電源等組成。主要功能是探測閃電回擊發(fā)生時輻射的電磁波以及測量回擊電磁波到達的精確時間，并對接收數(shù)據進行處理。探測的參數(shù)有：地閃每次回擊過程的時間、位置、極性、閃電強度、閃電陡度等。單站的探測范圍為150㎞—180㎞，一共有四種定位方式：二站振幅、二站混合、三站混合、四站算法。四川省閃電定位系統(tǒng)共有紅原（31176。20′，107176。50′）、壤塘（31176。70′，101176。44′）、甘孜（31176。02′，100176。43′）、小金（31176。21′，102176。75′）、巴塘（30176。02′，99176。11′）、理塘（30176。36′，99176。92′）、康定（29176。60′，101176。57′）、九龍（28176。94′，101176。84′）、越西（28176。56′，101176。66′）、木里（29176。13′，101176。10′）、西昌（27176。83′，101176。91′）、會理（26176。68′，102176。28′）、綿陽（31176。02′，105176。68′）、溫江（30176。79′，103176。76′）、廣元（32176。34′，106176。39′）、南部（31176。32′，106176。04′）、達川（30176。92′，107176。49′）、遂寧（30176。50′，105176。95′）、雅安（30176。89′，102176。70′）、自貢（29176。07′，105176。20′）共20個子站組成。具體位置見圖51所示。圖51 四川省閃電定位網 閃電定位系統(tǒng)的具體應用 閃電定位系統(tǒng)對閃電的監(jiān)測和分析閃電可以分為：云閃（包含云與云、云與空氣、云內放電）、云地閃、誘發(fā)閃電、球閃等多種，其中對地面設施危害最大的是云地閃電。云地閃電又可以細分為：正閃（正電荷對地的放電）和負閃（負電荷對地的放電）。閃電定位系統(tǒng)其核心是通過幾個站同時測量閃電回擊輻射的電磁場來確定閃電源的電流參數(shù)。用Maxwell方程組和特殊路徑上的傳播影響，將兩者聯(lián)系起來。目前，ADTD閃電定位儀主要用來探測云地閃，并且能區(qū)分閃電正負極性。ADTD閃電定位儀的特點如下[14]：1. 當二個探測站接收數(shù)據時，也能進行較高精度的定位，定位誤差一般也能保證在幾公里以內。2. 當三個探測站接收數(shù)據時，采用測向數(shù)據剔除時差法的假解，定位精度和時差系統(tǒng)一樣。3. 當四站及以上的多站網時，主要用時差探測數(shù)據定位，測向數(shù)據的意義在于：可以用時差定位結果，校正測向數(shù)據的系統(tǒng)誤差，以便提高二站和三站的定位精度。時差測向混合閃電定位系統(tǒng)既可以和測向系統(tǒng)聯(lián)合使用，又可以和時差系統(tǒng)聯(lián)合使用，有很好的兼容性?？傊?，時差測向混合閃電定位系統(tǒng)既能保證較少數(shù)目探測網有定位結果，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。ADTD閃電定位儀是高精度雷電定位系統(tǒng)，可以得到每次回擊放電輻射的電磁脈沖的下列參量：回擊的放電時間、回擊發(fā)生的位置、100公里處回擊波形的強度峰值、100公里處回擊波形陡度值、100公里處回擊波形陡點時間、100公里處回擊波形前沿上升時間、100公里處回擊波形寬度。另外，根據100公里處輻射場的波形，可以近似計算出回擊的放電電荷、輻射能量。 閃電定位系統(tǒng)對閃電的預警眾所周知，靜電場是由電荷建立的，閃電的發(fā)生來源于雷云內部的電荷累積。這意味著只要能夠準確檢測空間靜電場的變化，就可以間接了解雷云電荷累積的情況。根據多年來世界各地所記錄的相關氣象資料表明，閃電的發(fā)生需要一定條件，并且具有規(guī)律性：，在一個無云天氣檢測到的平均場強約250V/m，而當場強檢測值達到2KV/m以上時，通常意味著該地點上方雷云已經產生；如果場強持續(xù)增大至4kV/m，發(fā)生閃電現(xiàn)象的可能性就將超過90%；閃電發(fā)生時，場強會增大至14KV/m以上。一般情況下，獨立雷云（對流雷云）或雷云群的產生需要至少約20分鐘。閃電定位系統(tǒng)對閃電的預警正是基于上述原理設計的，它能夠實時檢測其所在位置的靜電場場強變化，并排除或修正其它非雷云電場的干擾，然后通過對其信息的處理，以確定警報等級。6 地閃與降水量的相關關系本文所用的閃電次數(shù)數(shù)據由四川省氣象局防雷中心提供（放在文獻最后）。四川省的閃電定位系統(tǒng)由分布在全省范圍內的20個ADTD閃電定位儀組成。由四川省閃電定位網圖可以看出，四川省的閃電定位儀分布不均勻，在經濟發(fā)達和海拔較低的地區(qū)分布密集，而在海拔較高的地方和經濟欠發(fā)達地區(qū)分布稀少。這給四川省閃電監(jiān)測以及對四川省閃電規(guī)律分析帶來了一定的困難。本文所用的降雨量數(shù)據由四川省氣象局氣象信息中心提供。四川省的自動氣象站基本普及到縣，現(xiàn)在全省共有地面觀測站158個，其中國家基準站7個，基本站35個，一般站116個。但是，氣象站分布不均勻，特別在甘阿涼等欠發(fā)達地區(qū)自動氣象站嚴重不足。希望有關方面加強對薄弱地區(qū)的建設。 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，其中負地閃703092次，正地閃35325次，%。觀測結果符合雷暴云的荷電結構，即下部為負電荷，上部為正電荷。這樣的雷暴云下部的負電荷結構，離地面近，與大地間的放電相對容易。由圖61可以看出，四川省的閃電集中在69月，其中6月閃電總次數(shù)為144870次，7月閃電總次數(shù)為145086次,8月閃電總次數(shù)為274370次，9月閃電總次數(shù)為145556次，最大值出現(xiàn)在8月。%，這些數(shù)據也證明了在夏季陸地溫度高，空氣濕度大，對流比較旺盛，容易產生對流性天氣。圖61 閃電次數(shù)月變化圖 四川省降雨量月變化從2009年1月到2009年12月期間，㎜。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。%，出現(xiàn)這樣的原因還有待進一步研究。圖62 降雨量月變化圖 閃電與降雨量月變化的相關性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2009年閃電與降雨量月份閃