单站大气电场仪雷电预警方法检验技术要求-征求意见稿

Q/LB.□XXXXX-XXXXT/XXXXXXX—XXXX目次TOC\o"1-1"\h\t"标准文件_一级条标题,2,标准文件_二级条标题,3,标准文件_附录一级条标题,2,标准文件_附录二级条标题,3,"170691范围 15752规范性引用文件 1180743术语和定义 197334一般规定 185145数据选择 2179826检验步骤及结果 210657参考文献 3前言本文件按照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》的规定起草。本文件由贵州省气象学会提出。本文件由贵州省气象学会归口。本文件起草单位：贵州省气象灾害防御技术中心、贵州省大气探测技术与保障中心。本文件主要起草人：李迪、丁旻、陆扬、吴安坤、董立亭、张弛、兰方信点击此处添加标准名称范围本文件规定了单站大气电场仪雷电预警校验的一般规定、校验数据选择和方法、校验步骤。本文件适用于单站大气电场仪的预警校验，包括场模式大气电场仪及电子式大气电场仪。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。其中，注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。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GB∕T38121-2019雷电防护雷暴预警系统QX∕T566-2020场磨式大气电场仪DB43/T1802-2020雷电预警等级划分技术规范术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1雷电（闪电）lightning大气中发生在云内、云间或云地之间、具有时空相关性的一系列放电现象。3.2雷电定位系统lightninglocationsystem;LLS由多个雷电传感器组成的用于监测和定位其覆盖区域内雷电事件的探测网。注：雷电定位系统又称闪电定位系统。[来源：GB/T37047,3.1.10，引用]3.3大气电场仪fieldstrengthmeter;FSM又称大气场强仪，用于持续监测与雷暴有关的大气静电场的仪器，能测量大气电场强度和极性。[来源：GB∕T38121,3.12，引用]3.4雷电预警lightningwarning利用LLS、多普勒天气雷达、地面电场、卫星等观测资料，通过多资料融合应用、统计分析、临近外推及数值预报等技术手段对有可能发生闪电的区域进行预警。[来源：T/CMSA0012,3.4，改写]一般规定4.1雷电监测和雷电预警资料4.1.1雷电监测和雷电预警使用资料宜遵循综合性、实时性、可靠性的原则。4.1.2雷电监测和雷电预警应综合利用雷电定位系统、大气电场仪气象资料。4.1.3所使用资料宜使用最新气象资料。4.2主要设备单站大气电场仪雷电监测预警校验所使用的设备包括：雷电定位系统、大气电场仪。雷电定位系统的安装应满足GB/T33678-2017的第5.5条的要求，大气电场仪的安装应满足设备厂商的要求。数据选择5.1数据质量控制探测设备运行状况良好，获得的探测数据在使用前应经过数据质量控制和数据处理。5.2雷暴过程划分一次雷暴过程宜利用雷电定位资料筛选出以单站大气电场仪安装位置的经纬度为中心，20Km内（大气电场仪探测范围）的闪电数据。用该闪电数据划分雷暴过程，如果第一条闪电发生开始与下条闪电发生的时间间隔小于60min，则雷暴过程持续，直至某次闪电发生60min内再无闪电发生，则表示雷暴过程终止。检验步骤及结果6.1检验方法6.1.1阈值法：分析大气电场值分别超过2kV/m、4kV/m、6kV/m（3级阈值）（阈值可设变量）产生雷电预警的效果。6.1.2极性反转法：电场极性反转（过零点）且幅值超过0.25kv/m（该值可设为变量，根据单站大气电场仪晴天大气电场监测数据设定）产生雷电预警的效果。6.1.3电场跳变法：电场值跳变，以当电场强度绝对值超过0.25kV/m（该值可设为变量），且出现（数据时间间隔正常时约为1秒，当数据间隔超过3分钟时，认为数据不可用）产生雷电预警的效果。6.2检验步骤第一步：以单站大气电场仪安装位置的经纬度为中心，逐公里（1-20Km）统计其闪电发生数据，得到20个逐公里的闪电数据（记为0-1、0-2、0-3Km...公里），并划分雷暴过程次数。选取适合的检验方法。第二步：大气电场仪产生预警的时间记为t1，雷电定位数据中每次雷暴过程第一条闪电发生时间记为t2。t2-t1得到20个不同公里的预警提前时间，平均预警提前时间为T1=Σ(t2-t1)/NC。第三步：当0min<t2-t1≦30min，则预警提前时间有效（30min变量或固定为15min、30min、45min、60min）内,仅记录最早的一个时间点t1。如果0min<t2-t1≦30min，则预警准确次数NC+1；如果t2-t1>30min或t2-t1≦0，则漏报次数NM+1，得到20个不同公里预警准确次数NC和漏报次数NM。命中率POD=NC/(NC+NM)，漏报率MAR=NM/(NC+NM)。第四步：如果大气电场仪记录第一条预警时间后的30min内对应的公里的三维闪电资料无闪电发生，则记为空报次数，得到预警空报次数NF。空报率FAR=NF/(NC+NF)，TS评分TS=NC/(NC+NM+NF)。6.3检验结果应为不少于两种检验方法结果的平均值。参考文献GB/T40619

基于雷电定位系统的雷电临近预警技术