文章利用二维、三维雷电定位数据和广西雷达组合反射率产品,综合YOLOv7算法与DeepSORT算法,设计一套冷启动方式下的雷暴路径自动识别方法,对雷暴进行识别和追踪;通过FMM(Finite Mixture Model)聚类算法将影响北海市的雷暴路径确定为5类,统计分析不同类型路径雷暴的时空分布特征.研究结果表明:各类路径的频次和月份分布存在显著差异,第一类西南—东北向雷暴频次最高,第五类南—北向雷暴频次最低;各类雷暴路径多发生在白天时段;闪电密度分布与主要影响北海市的雷暴路径分布区域基本一致.

近年来,我国部分地区雷灾频繁,因雷击所造成的人员伤亡事故比例逐年上升,导致部分地区经济损失不断增长.目前,为进一步加强对雷电灾害问题的防御管理,各地区相关部门重点针对雷电监测预警系统构建问题以及优化设计问题进行了统筹部署,以期可以实现对雷电预警信息的动态监测与科学管理.对此,本文主要结合雷电灾害影响,对雷电监测预警系统构建可行性以及具体构建优化问题进行研究分析,以供参考.

利用2007—2017年闪电定位资料,对比分析广西前汛期和后汛期地闪活动特征差异并初步探讨其影响因子,结果表明:(1)前汛期和后汛期地闪频次日变化、空间分布差异明显,地闪平均雷电流幅值空间分布较为一致;(2)前汛期和后汛期地闪极性均以负地闪为主,前汛期正地闪发生概率较大,后汛期相对较小,正地闪平均雷电流幅值大于负地闪,后汛期大于前汛期;(3)南海夏季风强弱和爆发早晚对前汛期地闪活动影响较大,强度小及爆发早,地闪偏少,反之偏多;前汛期地闪活动高值区受地形引导大尺度冷暖气流频繁交绥影响较大,后汛期受午后太阳辐射增温、地形强迫抬升作用和热带天气系统影响较大.

基于B/S架构设计开发了广西雷电监测预警服务系统,系统将大气电场、闪电、雷达产品和雷灾等气象数据存储在自建的雷电信息数据库,具有雷电信息查询统计、雷暴过程实时监测、预警产品制作展示、预警信息发布、雷灾分析、雷电报文制作等功能,实现了广西雷电监测预警服务一体化的目标.

利用2017-2018年广西ADTD-2C型三维闪电定位探测系统监测数据,分析了广西三维闪电时空分布规律和雷电流特征.结果 表明,2017-2018年广西多数地区的年总闪电密度为8～16次·km-2· a-1;秋、冬季的云闪比大于50％,冬季的正闪比大于50％;全年各月均有闪电发生,5-9月是广西闪电发生集中期,闪电频次日变化呈单峰分布,主峰发生在13-20时之间;雷暴日部分地区超过220d,比人工观测值明显偏大;云地闪的电流强度主要在5～35kA之间,大部分地区的单位面积闪电电流强度值为25～30 kA· km-2· a-1.

回顾了2001年以来广西雷电监测预警服务系统的建设历程,简述雷电预警预报技术、雷电活动规律等方面的研究进展,以及在雷电公共服务、专业服务中的应用,指出广西雷电综合监测预警技术未来的重点研究方向.

文章根据广西1961～2013年92个台站人工雷暴观测资料、2007～2018年二维闪电定位资料以及2016～2018年三维闪电定位资料等,通过层次分析法(Analytic Hierarchy Process,简称AHP)建立基于多源监测资料的广西雷电易发性评估模型,将广西雷电易发性等级划分为中等易发区、高易发区及极高易发区三个等级,并绘制0.01° ×0.01°空间分辨率的广西雷电易发性等级分布图,指出各等级分布区域.所得结果基本反映广西多年雷电活动的实际空间分布特征,对今后防雷减灾工作、建设项目的防雷设计和各雷电易发区内的行业及建设物的防雷设计具有重大的指导意义.

采用传统系统受到干扰信号影响,控制能力变差,提出设计一种基于可编程逻辑阵列方式的相变存储器离散地址数据写入读出系统,可改善控制能力;选用Xilinx公司的Spartan-6芯片作为配置基础,设计抗干扰可编程逻辑阵列主—被动配置方案,促使硬件具有抵抗信号干扰的能力,以该方案对电路进行连接;将硬件主—被动配置软件功能进行设计,以时序图来展示控制结果,可抵抗外界信号造成的干扰;通过实验结果得出,该系统最低控制能力也可达到80%,即使在强信号干扰下,也能对离散地址数据写入与读出进行有效控制。