DB36-T 2021-2024 基于雷电定位系统的雷电日划定技术规范

CCSA47DB36江西省市场监督管理局发布DB36/T2021—2024 12规范性引用文件 1 14系统运行规定 5数据处理流程 附录A（资料性）t检验方法 附录B（资料性）雷电日计算实例 参考文献 DB36/T2021—2024本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由江西省气象局提出。本文件由江西省气象标准化技术委员会（JX/TC017）归口。本文件起草单位：江西省气候中心、江西省蓝天科创有限公司、上饶市气象局。本文件主要起草人：李玉塔、高雅隽、周洁晨、夏雪、强裕君、邓佳蜂、王荣珠、杜强、刘海兵、殷国华。DB36/T2021—2024基于雷电定位系统的雷电日划定技术规范本文件明确了雷电定位系统运行规定，确立了数据处理流程，描述了雷电日的计算方法，给出了雷本文件适用于基于雷电定位系统的雷电日的划定要求，可应用于雷电灾害风险评估、雷电防护工程设计、雷电防护装置检测、气候可行性论证等。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T37047—2022基于雷电定位系统（LLS）的地闪密度总则QX/T79—2007闪电监测定位系统第1部分：技术条件QX/T79.2—2013闪电监测定位系统第2部分：观测方法3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。气象观测站meteorologicalobservingstation为开展气象观测而设立的观测设施及场所的总称。通过探测雷电放电过程中产生的电磁辐射信号，采用多种雷电定位技术和方法，来确定雷电发生的时间、位置、极性等多项雷电参数的系统。雷暴云与大地之间的放电现象。[来源：GB/T37047—2022，3.1.1]雷暴日thunderstormday前日20:00至当日20:00在国家级气象观测站人工闻雷1次及以上的日期记为1个雷暴日。DB36/T2021—2024前日20:00至当日20:00距离国家级气象观测站基于本文件方法计算的范围内，雷电定位系统监测到1次及以上地闪记为1个雷电日。4系统运行规定4.1雷电定位系统（LLS）布设应达到下列要求：a)LLS应包括4个或4个以上设在不同地理位置的探测子站、闪电定位中心站、产品输出和显示系统以及配套的通信设施等；b)探测子站的布设空间距离和数目可根据场地、通信条件、子站探测范围、监测区域和精度要求进行布设。监测区域应当覆盖全省。4.2LLS的运行特性应达到下列要求：a)地闪（CG）探测效率（DE）：LLS对CG的年平均探测效率应至少为80%；b)定位精度（LA）：LLS对于CG回击的中值定位精度应优于500m；c)分类准确度：分类准确度（CG雷电未被误判为IC）要求不小于85%。4.3LLS除符合本文件第4.1条和4.2条规定外，还应符合QX/T79-2007、QX/T79.2-2013的规定。5数据处理流程5.1资料选取：应选用雷电流幅值2kA～200kA且定位方式为三站以上的雷电定位系统地闪数据，剔除该范围以外的数据。5.2匹配分析：宜选取同年限的雷电定位系统地闪数据和雷暴日资料开展相关性匹配分析，确定匹配5.3均一性检验：对年雷暴日数据样本和匹配半径范围内有地闪的日数样本开展均一性检验，以通过检验的数据样本所对应的匹配半径确定为雷电日探测半径。6计算方法6.1基于雷暴日资料，逐年统计国家级气象观测站n年（n≥5）雷暴日数Ti。6.2基于雷电定位系统地闪数据，逐年统计以国家级气象观测站为中心半径为1，2，3，……,30km的圆形区域内的有地闪的日数TiIr，统计年限与雷暴日数Ti一致。6.3n年TiIr与Ti之间的总体偏差sr按公式（1）计算，最小总体偏差sro按公式（2）计算，以最小总体偏差sro对应的半径确定为匹配半径r0。1ITi-T$I…sr——总体偏差，单位：天（d）；DB36/T2021—2024Ti——第i年的雷暴日数，单位：天（dTi——以国家级气象观测站为中心，半径为r的区域内，第i年有地闪的日数，单位：天（d），其6.4逐年统计基准年份后10年以上，距离国家级气象观测站半径为ro的区域内有地闪的日数，组成有地闪的年日数样本序列，与基准年份前的年雷暴日数样本序列开展均一性检验，检验方法参见本文件附录A。6.5通过均一性检验的，以ro作为雷电日探测半径Ro；未通过均一性检验的，逐公里调整ro大小，并按本文件第6.1.4条重新检验，以通过检验的数据样本所对应的ro确定为雷电日探测半径Ro。6.6雷电日计算方法实例见本文件附录B。7雷电日的划定7.1以国家级气象观测站为中心，雷电日探测半径Ro的区域内，前日20:00至当日20:00雷电定位系7.2对距离国家级气象观测站大于Ro的区域，可采集距离该区域中心为Ro的圆形区域内的地闪数据，统计雷电日。7.3将相同月份的多年雷电日总数除以月年数，记为该月的月平均雷电日。7.4将雷电日总数除以总年数，记为年平均雷电日。7.5将市域所属的全部国家级气象观测站记录的雷电日求和平均，记为市域平均雷电日。7.6将全省所属的全部国家级气象观测站记录的雷电日求和平均，记为省域平均雷电日。DB36/T2021—2024t检验方法A.1原理t检验是通过考察两组样本平均值的差异是否显著来检验突变。其基本思想是把两个序列均值有无显著差异看作来自两个总体均值有无显著差异的问题来检验。如果两个序列的均值差异超过了一定的显著性水平,可以认为均值发生了质变，有突变发生。对于具有n个样本量的时间序列，设置某一时刻为基准点,基准点前后两个子序列x1和x2的样本量分别为n1和n2，一般取相同长度，即n1=n2，两个子序列平均值分别为x1和x2，方差分别为s和s。定式（A.1）遵从自由度v=n1+n2−2的t分布。A.2检验步骤按以下步骤进行检验：a)确定基准点前后两序列的长度，一般取相同长度，即n1=n2；b)给定显著性水平a，单侧显著性水平a≤0.05，查阅表A.1，得到临界值ta，若|t|<ta，则认为基准点前后的两个序列均值无显著差异，否则认为在基准点时刻出现了突变。表A.1t0.05临界值t0.05t0.05t0.05DB36/T2021—2024雷电日计算实例B.1资料选取和数据处理选取2004-2013年的××站雷暴日数据和周边30公里范围内的雷电定位系统地闪数据，作为确定雷电日匹配半径的数据样本资料。为了检验雷电日数据和雷暴日数据均一性，选取2014-2023年的雷电定位系统地闪数据作为检验数据样本资料。按本文件第5.1条对雷电定位系统地闪数据进行处理。B.2雷电日探测半径计算B.2.1基于雷暴日数据，逐年统计××站2004-2013年的雷暴日数Ti，见表B.1。表B.12004-2013年××站年雷暴日数B.2.2基于雷电定位系统地闪数据，逐年统计以××站为中心半径为1，2，3，……,30km的区域内有地闪的日数Ti，并计算2004-2013年不同半径对应的Ti与Ti之间的总体偏差sr，部分结果见表B.2。表B.22004-2013年××站不同半径有地闪的年日数与年雷暴日数的总体偏差B.2.3根据本文件第5.1.3条，××站的匹配半径r0为10km，最小总体偏差sro为64d。B.2.4逐年统计2014-2023年××站匹配半径r0为10km的有地闪的年日数（见表B.3组成有地闪的日数年样本序列，与2004-2013年历年雷暴日数样本序列开展t检验，样本量n1=10，n2=10。表B.3表B.32014-2023年××站匹配半径为10km有地闪的年日数B.2.5经查阅，显著性水平a=0.05，自由度18的t检验临界值t0.05=1.734。经计算，样本序列的|t|=0.954，满足|t|<ta。因此，2004-2013年的雷暴日数样本与2014-2023年有地闪的年日数样本无显著差异，样本在2014年未出现突变，××站的雷电日探测半径确定为10km。B.3雷电日的划定以××站为中心，半径为10km的区域内，前日20:00至当日20:00每监测到1次及以上地闪记为××站的1个雷电日。DB36/T2021—2024[1]GB/T21714.2—2015雷电防护第2部分：风险管理[2]GB/T35221—2017