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一次雷灾雷暴过程地闪参数分布特征研究

雷电灾害,地闪,闪电特征,统计特征

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利用安徽ADTD闪电定位数据，采用数理统计方法，分析了地闪活动参数的分布特征，并讨论了与气候统计值的差异性；采用σ算法，分析了雷电灾害与闪电跃增的相关性。结果表明：（1）负地闪占地闪总数97.6%，平均频数1.24 次/min，最大频数为8 次/min；期间产生了2 次σ闪电跃增，雷电灾害发生在第1 次闪电跃增之后12 min、第2 次闪电跃增之前1 min；（2）多回击负地闪个数（均为负地闪）占总地闪过程37.3%，其中：含有2 次回击约占24.1%，含有3 次回击的约占10.8%；多回击负地闪平均回击次数为2.48 次，高于气候统计值；单回击地闪和多回击地闪交替出现，分布相对均匀，但在雷暴消亡阶段，含有2次回击负地闪所占百分比大于雷灾雷暴过程所占的百分比；（3）雷电流幅值I_peak的区间分布频率总的呈“M”形，两个频率峰值对应的I_peak值分别位于25～47 kA和56～73 kA之间；总负地闪I_peak的算术平均值AM（几何平均值GM）为-42.993 4 kA（-40.571 1 kA），比气候统计值大；单回击负地闪I_peak的AM（GM）是多回击负地闪1.10倍（1.10倍）；在多回击负地闪中，首次回击I_peak的AM（GM）是继后回击的1.05倍（1.06倍），但只有45.2%的RS1的I_peak＞RS2的I_peak；同一多回击负地闪中各次回击I_peak没有明显的极值优势；（4）多回击地闪持续时间T_dur分布区间为67.220 2～676.078 0 ms，T_dur的AM（GM）为271.685 4 ms（212.626 6 ms）；相邻回击之间的时间间隔T_int值主要分布在27～372 ms区间内，AM（GM）值为183.092 3 ms（136.477 3 ms），大于国内有关地区的统计值；T_int值与两次相邻回击的I_peak值没有相关性，但观测到回击I_peak与连续电流持续时间具有“禁区”关系的值，即RS4的I_peak值为-25.554 1 kA，其后连续电流存在的时间至少为108.386 9 ms；（5）闪电定位点间距d值主要分布在13～808 m区间内，其AM（GM）为616 m（313 m）；在雷暴消亡阶段多回击负地闪的d值相对较大（＞808 m）。（6）雷灾过程4个不同闪电定位点实际“击地”为同一个点，多回击作用特别是最后一次回击后的连续电流揭示了地闪成灾的事实，为闪电定位数据在雷电灾害预报预警、雷电灾害调查和雷电工程防护等方面的有效应用提供了参考依据。下一步有待于从更多的雷电灾害实例中得出更全面、更准确的致灾地闪参数分布特征。