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基于多源数据的不同场景雷电临近预警研究及应用评估

雷电临近预警；雷暴识别追踪；差异化场景；时空匹配；应用评估

主题1 天气、气候、全球变化、行星大气 > 专题1.28 雷暴气象和雷电物理

摘  要：云南省是全国雷暴高发区，雷电灾害多发频发。通过融合天气雷达、闪电定位系统和大气电场仪等多源观测资料，结合大型油气存储基地、线路走廊、旅游景区等不同应用场景的差异化特征，建立“点式、线路型、区域型” 0—2h雷电临近预警模型，研发“多参数、多算法、差异化”预警产品，并开展服务效果应用评估，为有效防御雷电灾害风险，实现灾后救助向灾前预防的转变提供了重要技术支撑。

关键词：雷电临近预警;雷暴识别追踪;应用场景;时空匹配;应用评估



1 点式场景雷电临近预警模型构建及应用效果

建立了基于闪电距离判定和雷达产品阈值结合的点式场景雷电临近预警模型，应用于大型油气存储基地、矿区、学校等场所，提供分级预警服务产品。通过对2024年6—8月的服务效果进行评估，点式用户预警提前量为28.4min，命中率POD为91.6%，虚警率53.5%，TS评分为46.1%。

2.雷暴时空尺度参数识别及生命史追踪

基于光流法（Optical flow）和交叉相关法（TREC），融合雷达回波参数（CR、VIL）和闪电定位数据，研究雷暴云识别、生命史追踪及移动趋势外推算法，获得云南省雷暴时空尺度特征及移动变化规律，得出雷暴具有水平尺度较小、快速生消的特征，水平延展长度集中在50km以内，83.3%的雷暴生命史在1h以内，平均移速为28.1km/h，移动朝向集中在偏东方向，移动速度随纬度的增加而加快。研究结果应用于长距离线路走廊0—2h雷暴移动趋势及落区预测中。

3.基于AI模型的0—2h雷电临近预警模型构建

融合雷达参数（CR、ET和VIL）和闪电定位数据，结合Lightningnet和ConvLSTM模型，研究基于质心点位置的时空分辨率为0.01°×0.01°、逐6min更新的0—2h雷电发生概率、雷暴高密度落区预测产品，应用于重点区域和长距离线路走廊雷电临近预警中，预测效果（POD、TS评分）较基于单一闪电数据的聚类外推方法（DBSCAN）有所提升。