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广东闪电成像阵列性能评估和初步运行结果

闪电成像阵列；评估；蒙特卡洛模拟；航迹

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闪电成像阵列（LMA）自诞生以来已经成为了推动大气电学研究的重要工具，基于LMA的观测取得了许多重要发现。中国气象科学研究院雷电团队于2018-2020引进并在广东省广州市部署形成了中国第一个广东闪电成像阵列（GDLMA）。尽管前期GDLMA的运行结果显示出与其他测量手段总体的一致性，但尚未对其探测性能进行详细评估。本研究结合蒙特卡洛模拟方法和实际观测数据，对GDLMA的性能指标进行了初步评估，为有效利用GDLMA数据提供参考，并且将GDLMA的定位结果与附近部署的中低频电场探测阵列进行了比较，揭示了它们在定位性能上的异同。

基于卡方值分布获得的GDLMA系统的平均时间不确定性为35ns。该站网刻画放电通道的能力随着不同的位置而变化，站网外的位置误差表现出明显的方向性。在距离站网中心100km的水平位置误差为0.3-0.4km，垂直位置误差为0.6-1km，定位结果较为分散，但能呈现基本的闪电通道结构；在大约65km处，水平误差0.1-0.2km、垂直误差0.1-0.3km，可以获得较清晰、连续的闪电通道。在站网内，误差在50m以内，可以刻画更清晰的闪电通道结构。根据飞机航迹，在站网内4-5公里的高度，平均水平误差为13米，平均垂直误差为41米，与蒙特卡罗结果一致。

尽管GDLMA和中低频电场探测阵列的定位结果在整体结构显示出相似之处，闪电持续时间和覆盖面积等特性表现出一致性，但GDLMA能够在云内闪电和地闪的云内部分刻画出更清晰、更连续的闪电通道，而中低频电场探测阵列对于直窜先导和k变化等过程的定位效果更好。这在一定程度上揭示了它们的互补性。不同频段的辐射信号对应不同的物理过程，两者的组合使用将提供更全面的雷电信息。