闪电定位资料在雷击风险评估中的具体应用

闪电定位在雷击风险评估中的具体应用

Application of lightning location in lightning risk assement

王颖波孙雁冰

(1福建省防雷中心 福州 350001)(2福建省南平市气象局 南平 353000)

引 言

目前全国各级防雷中心都有开展雷击风险评估的业务,虽然风险评估的方法在国标或是IEC的标准里都有详细的介绍,但是在具体运用中只是结合被评估对象的特征、使用性质、土壤条件等等进行计算,对于气象条件也仅仅是从雷暴日方面加以考虑,而没有涉及闪电定位在风险评估中的具体应用。一方面气象资源没有得到充分利用,造成了一定程度的浪费,另一方面也忽视了风险评估的最终目的,无法有针对性的分析雷击风险并提出设计参考。本文正是从风险评估的角度结合闪电定位数据资料的处理产品,叙述如何在雷击风险评估的过程中合理运用闪电定位的资料,提升风险评估的内在价值。

1 闪电定位在风险评估中应用的必要性

根据风险评估的要求,评估应根据环境因素、雷电活动规律、评估对象的特征、使用性质、重要性等等进行风险值的计算,并根据计算所得提出选址、设计等方面的要求,而如果仅仅只是大范围、大尺度地选择所用参数,无疑将使风险评估不够精细化。以“雷击大地的年平均密度”为例,Ng是根据Td计算而得出的值,而Td是以行政区域划分的一个数值,也就是说,两栋建筑物位于同一个城市即使相隔数十公里,但他们计算得出的雷击该区域大地的年平均密度是一样的,这显然不合理。因此,这个例子很好的证明了闪电定位在雷击风险评估中运用的必要性。

2 闪电定位数据的处理

闪电定位的方法主要有磁定向法(MDF)、时间差法(TOA)、联合测距法(IMPACT)。其中IMPACT闪电定位系统在探测子站数目较少的前提下,保证了较高的定位精度,是目前比较实用的闪电监测定位系统。以福建为例,我省目前已在全省范围布设闪电定位仪9台,并开发了一套闪电定位资料处理平台,建立了较为完善的闪电监测网络。

闪电定位资料仅仅接收是不够的,必须通过后期开发的处理平台才能够对雷电的特征参量进行统计分析,并以图表、图形的方式显示出来。这些特征参量包括雷电发生经纬度、时间、雷电流、电量、能量、陡度等等。对于时间的选取包括按照年份、月份、日期或者是自定义的时间范围确定,并一直方图或者饼状图的形式显示出来(如图1)。而地理位置的选择可根据行政区域,一般精确到县一级,对于某些重点城市或是重点区域,精度可以进一步缩小,在此主要根据具体的需求。为直观体现不同区域的雷电活动规律的区别,也可采取“矩形框”的形式,矩形宽度可自定义。另外,针对某个具体的区域或是建筑单体,可采取“点+半径”的形式(如图2),此种体现方式主要为了了解具体区域周边雷电活动情况。

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