基于大气电场资料的雷电预警分析研究

发布时间：2020-07-02 02:15

【摘要】：近地面大气电场数据是研究雷暴云结构及其发展过程的重要数据之一,大气电场仪可以实时探测大气电场数据,通过对观测数据的分析研究,进而分析研究雷暴云的电荷结构和电场特征,为大气电学研究提供参考。将大气电场仪进行组网研究,可以有效将联网区域内观测点之间的空间整合起来,更有效地对雷暴云电场分布信息进行探测。本文介绍了大气电场仪的基本原理,包括传感器原理,电路原理；对大气电场仪的安装注意事项以及安装环境的选择进行了介绍；就大气电场仪的软件功能及在通信过程中可能遇到的问题分别进行了阐述。对观测区内的大气电场观测数据进行质量控制和统一标定工作。针对大气电场观测试仪器自身高度和安装海拔高度的影响,提出海拔校正方法模型,能有效对不同结构不同时期雷暴云的发展特征进行修正,结合雷达资料对南京地区的一次雷暴过程进行分析,验证得到该方法能将不同观测站的数据统一利用,实现了大气电场组网观测的意义。利用克里格插值法对大气电场组网的观测数据进行处理,可以有效将观测点和插值点之间的空间方位联系起来,扩大了大气电场仪实际观测范围,提升了大气电场仪对电场的探测能力。为了降低雷暴预警虚警率过高,预警时间短的问题,我们将经验模态分解方法和差分分析法结合,提出一种雷电预警分析方法,并应用到地面大气电场资料的分析中,用经验模态分解方法(EEMD)分解出不同天气情况下大气电场随时间变化的特征,提取出大气电场的内在振荡特性,进而分析不同天气条件下大气电场各个分量的变化规律。结合频谱分析、雷达回波的检验以及大量数据进行实验,发现利用该方法进行雷暴预警,可以降低虚警率,提高预警时间。
【学位授予单位】：南京信息工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P427.3;P415.35

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本文编号：2737605