雷电原理试卷
南京信息工程大学（雷电科学与防护技术方向）
雷电原理试卷（1）
单项选择题（每小题1分，共20分）
在下列每小题的四个备选答案中选出一个正确答案，并将其字母标号填入题干的括号内。
1．在一定的大气条件下，大气离子的迁移率主要取决于离子的（C ）
A. 离子的形状；
B. 离子的质量；
C. 半径；
D. 离子的极性。
2．单个大气离子的荷电量为（B ）
A．二个基本电荷；B. 一个基本电荷；C. 三个基本电荷；D. 多个基本电荷。
3．通常, 晴天自由大气电场随高度（B ）
A．增加；B. 减小；C. 少变；D. 迅速增长。
4．晴天自由大气等电势面与地面相（D ）
A．倾斜；B.垂直；C.无一定关系；D. 平行。
5．如大气层电场高度随高度增加, 则大气荷何种极性的电荷（B ）
A．正电荷；B. 负电荷；C. 无法确定。
6．层状云的单极性电荷分布是指: （B ）
A. 云中含有正负极性的荷电粒子;
B. 云中只含有一种荷电粒子;
C.云中含有三种以上的荷电粒子。
7．云雾粒子的荷电量主要取决于（A ）
A. 云滴的半径;
B. 云的类型;
C. 云的高度;
D. 云的外形。
8．地闪是指（A ）
A. 云与大地相接触的放电现象;
B. 不与大地相接触的放电现象;
C. 云内电荷间的放电现象。
9．向下负地闪是指（C ）
A．先导向上，地闪电流方向向下；B. 先导向下，地闪电流方向向下；C. 先导向下，地闪电流方向向上；D. 先导向上，地闪电流方向向下。
10．向上负地闪是（B ）
A．先导向上，地闪电流方向向下；B. 先导向上，地闪电流方向向上；C. 先导向下，地闪电流方向向上；D. 先导向上，地闪电流方向向下。
11．地闪中电场的L变化是指（D ）
A．地闪回击电场变化；B. 梯式先导之前的电场变化；C. 地闪间歇阶段的电场变化；D.梯级先导时的电场变化。
12．地闪中电场的B变化是指（B ）
A．梯级先导时的电场变化；B. 梯式先导之前的电场变化；C. 地闪回击电场变化；D. 地闪间歇阶段的电场变化。
13．地闪梯级先导的梯级步长平均为（C ）
A．100米；B. 30米；C. 50米；D. 500米。
14．地闪梯级先导的平均传播速度为（A ）
A．105米/秒；B. 107米/秒；C. 108米/秒；D. 106米/秒。
15．地闪箭式先导平均时间为（C ）
A．20毫秒；B. 20微秒；C. 2毫秒；D. 40微秒。
16．电荷从负极向正极移动的形成的流光称为（B ）
A．正流光；B. 负流光；C. 反向流光；D. 正向流光。
17．地闪的峰值电流出现于下面那个阶段（B ）
A．梯式先导；B. 回击.；C. 箭式先导.；D. 间歇阶段。
18．一云中水滴受大气正电场作用产生极化，则水滴的上半部荷（B ）
A．正电荷；B. 负电荷；C. 不确定电荷。
19．地闪中的K 变化迭加于（A ）
A．地闪电场J 变化；B. 地闪电场L变化；C. 地闪电场C变化；D. 地闪电场R变化。
20．大气离子扩散起电机制主要解释（C ）
A．冰雹粒子荷电；B. 对流云粒子荷电；C. 云雾小粒子荷电；D. 降水粒子荷电。
二．名词解释（每小题3分，共15 分）
21、电离率：单位体积和时间内大气分子被电离源电离为正负离子对的数目。
22、大气离子迁移率：大气离子在单位电场强度产生的静电力作用下作等速运动的速度值。
23、第一闪击：由梯式先导到回击这一完整过程称为第一闪击。
24、回击：当具有负电位的梯式先导到达地面附近，离地约5-50米时，可形成很强的地面大气电场，并产生从地面向上发展的正流光与其会合，形成一股明亮的光柱，沿着梯式先导所形成的电离通道由地面高速冲向云中，称为回击。
25、连接先导：当具有负电位的梯式先导到达地面附近，离地约5-50米时，可形成很强的大气电场，使地面正电荷向上运动，并产生从地面向上发展的正流光，这就是连接先导。
三．填空题（每小题1分，共10分）
26、通常雷暴云上部荷____正电荷_____，下部荷负电荷，云底荷少量正电荷。
27、地闪电场的C变化具有大气电场稳定而_________大幅度_______的变化。
28、一般轻离子的迁移率较____重离子______大二个数量级。
29、大气离子的迁移率与大气的粘滞系数成反比，即与大气的____密度_____成反比。
30、在正常情况下，陆地上大气正离子的平均浓度为______750_____。
31、在正常情况下，陆地上大气负离子的平均浓度为_____650____。
32、晴天大气传导电流是大气离子在______电场_______作用下形成的电流。
33、云雾粒子的荷电量与粒子的半径有关，通常_____半径_____越大，荷电量越大。
34、通常对流云的荷电量较层状云荷电量要_____大________。
35、闪电电流方向_____向上______称为负地闪。
四．简答题（每小题7分，共35分）
36、试述大气电离源
37、简述一雷暴云通过测站时电场会发生什么变化
38、简述闪电类型
39、试述雷的形成
40、简述电子雪崩
五．论述题（每小题10分，共20分）
41、试述晴天大气电场随高度分布可以分成几类，相应的体电荷密度如荷分布？
42、地闪电流有那些？
雷电原理试卷（2）
一、单项选择题（每小题1分，共20分）
在下列每小题的四个备选答案中选出一个正确答案，并将其字母标号填入题干的括号内。
1．大气离子的迁移率随高度（A ）
A．增加；B. 减小；C. 少变；D. 不变。
2．决定大气电导率的大小主要是（D ）
A. 大气气溶胶粒子;
B. 大气中的重离子;
C. 大气中的中性粒子;
D.大气中的轻离子。
3．层状云正的双极性电荷分布是指（B ）
A．云上部荷负电荷,下部荷正电荷；B. 云上部荷正电荷,下部荷负电荷；C. 整层云荷正电荷；D. 整层云荷负电荷。
4．通常, 当大气电场为正电场时，电场的方向应为（B ）
A．向上；B. 向下；C. 向内；D. 向外。
5．通常, 晴天自由大气电势随高度（B ）
A．减小；B. 增加；C. 少变；D. 迅速减小。
6．陆地上晴天大气电场的简单型日变化表现为（A ）
A．单峰、单谷；B. 双峰、双谷；C. 平直；D. 振荡。
7．如某层大气电场高度随高度减小, 则该层大气荷何种极性的电荷（A ）
A．正电荷；B. 负电荷；C. 无法确定。
8．向下正地闪是指（ C ）
A．先导向上，地闪电流方向向上；B. 先导向下，地闪电流方向向上；C. 先导向下，地闪电流方向向下；D. 先导向上，地闪电流方向向上。
9．向上正地闪是指（D ）
A．先导向上，地闪电流方向向上；B. 先导向下，地闪电流方向向上；C.先导向下，地闪电流方向向上；D.先导向上，地闪电流方向向下。
10．地闪中电场的R变化是指（C ）
A．梯级先导时的电场变化；B. 梯式先导之前的电场变化；C. 地闪回击电场变化；D. 地闪间歇阶段的电场变化。
11．地闪中电场的J变化是指: （D ）
A．梯级先导时的电场变化；B. 梯式先导之前的电场变化；C. 地闪回击电场变化；D. 地闪间歇阶段的电场变化。
12．地闪初始击穿电场约为（B ）
A ．104伏/米；B. 104伏/ 厘米；C. 10 3伏/ 厘米；D. 10 3伏/米。
13．地闪梯级先导的平均时间为 （ A ）
A ．20毫秒；B. 20微秒；C. 40毫秒；D. 40微秒。
14．地闪梯级先导通道直径 （ D ）
A ．100~200米；B. 20~30米；C. 40~70米；D. 1~10米。
15．地闪回击平均速度为 （ B ）
A ．105米/秒；B. 107米/秒；C. 108米/秒；D. 106米/秒。
16．地闪箭式先导平均时间为 （ C ）
A ．20毫秒；B. 20微秒；C. 2毫秒；D. 40微秒。
17．电荷从正极向负极移动的形成的流光称为 （ A ）
A ．正流光；B. 负流光；C. 反向流光；D. 正向流光;。
18．地闪中的K 变化迭加于 （ A ）
A ．地闪电场J 变化；B. 地闪电场L 变化；C. 地闪电场C 变化；D. 地闪电场R 变化。
19．一云中水滴在大气中受大气电场作用而极化，则水滴的上半部荷 （ B ）
A ．正电荷；B. 负电荷；C. 无电荷。
20．闪电电磁场包含有三个分量，其在闪电近处以 （ A ）
A ．静电场分量为主；B. 感应场分量为主；C. 辐射场分量为主；D. 感应场分量和辐射场分量两者为主。
二、名词解释 （每小题3分，共 15 分）
21、电离率：单位体积和时间内大气分子被电离源电离为正负离子对的数目。
22、大气传导电流：是指大气离子在晴天大气电场的作用下产生运动而形成的大气电流。
23、云闪：是指不与大地和地物发生接触的闪电，它包括云内闪电、云际闪电和云空闪电。
24、电场强度：单位电荷q 在电场中所受的作用力，或者定义为E q
F 电场强度的方向与电荷受的作用力方向一致。
25、大气体电荷密度：是指一定体积大气携带正电荷或净负电荷。
三、填空题（每小题1分，共10分）
]26、通常雷暴云上部荷___正电荷______，下部荷负电荷，云底荷少量正电荷。
27、地闪的第一闪击是指_____由梯式先导到回击这一完整的放电过程______。
28、一般轻离子的迁移率较_____重离子_____大二个数量级
29、大气离子的迁移率与大气的粘滞系数成反比，即与大气的___密度______成反比。
30、在正常情况下，陆地上大气正离子的平均浓度为___750________。
31、在正常情况下，陆地上大气负离子的平均浓度为______650 ____________。
32、在第一闪击之后形成的沿第一闪击路径由云中直弛地面的先导称_____箭式______先导。
33、云雾粒子的荷电量与粒子的半径有关，通常______半径____越大，荷电量越大；
34、通常对流云的荷电量较层状云荷电量要____大_________。
35、闪电电流方向_____向上______称为负地闪。
四、简答题（每小题7分，共35分）
36、试述大气电离源
37、简述碰撞感应起电机制
38、简述地闪类型（根据闪电流方向、先导方向说明）
39、试述雷的形成
40、简述云闪电场的三个阶段
五、论述题（每小题10分，共20分）
41、试述晴天大气电场随高度分布可以分成几类，相应的体电荷密度如荷分布？
42、试述地闪结构？（说明地闪各过程特点、物理现象等）？
雷电原理试卷（3）
一、单项选择题（每小题1分，共20分）
在下列每小题的四个备选答案中选出一个正确答案，并将其字母标号填入题干的括号内。
1．在一定的大气条件下，大气离子的迁移率主要取决于离子的（D ）
A. 离子的极性，
B. 离子的质量，
C. 离子的形状,
D. 半径。
2．单个大气离子的荷电量为（C ）
A．三个基本电荷；B. 二个基本电荷；C. 一个基本电荷；D. 多个基本电荷。
3．大气离子的迁移率随高度（B ）
A．减小；B. 增加；C. 少变；D. 不变。
4．层状云的单极性电荷分布是指（A ）
A. 云中只含有一种荷电粒子;
B. 云中含有正负极性的荷电粒子;
C. 云中含有三种以上的荷电极性。
5．通常, 大气中的正离子与负离子的平均值为（C ）
A. 正离子与负离子的平均值大致相当;
B. 负离子大于正离子;
C. 正离子大于负离子，
D. 负离子远大于正离子。
6．通常, 当大气电场为正电场时，电场的方向应为（B ）
A．向上；B. 向下；C. 向内；D. 向外。
7．通常, 晴天自由大气电势随高度（D ）
A．减小；B. 迅速减小；C. 少变；D. 增加。
8．晴天自由大气等电势面与地面相（A ）
A．平行；B. 垂直；C. 无一定关系；D. 倾斜。
9．陆地上晴天大气电场的复杂型日变化表现为（ B ）
A．单峰、单谷；B. 双峰、双谷；C. 平直；D. 振荡。
10．如某层大气电场高度随高度减小, 则该层大气荷何种极性的电荷（A ）
A．正电荷；B. 负电荷；C. 无法确定。
11．地闪是指（ B ）
A. 不与云相接触的放电现象;
B. 云与大地间的放电现象;
C. 云内电荷间的放电现象
D. 云与大气间的放电现象。
12．向下负地闪是指 （ B ）
A ．先导向下，地闪电流方向向下；B. 先导向下，地闪电流方向向上；C.先导向下，地闪电流方向向下；D.先导向上，地闪电流方向向上。
13．地闪中电场的R 变化是指 （ C ）
A ．梯级先导时的电场变化；B. 梯式先导之前的电场变化；C. 地闪回击电场变化；D. 地闪间歇阶段的电场变化。
14．地闪中电场的L 变化是指 （ A ）
A ．梯级先导时的电场变化；B. 梯式先导之前的电场变化；C. 地闪回击电场变化；D. 地闪间歇阶段的电场变化。
15．地闪中电场的B 变化是指 （ C ）
A ．梯级先导时的电场变化；B. 地闪回击电场变化；C. 梯式先导之前的电场变化；D. 地闪间歇阶段的电场变化。
16．地闪梯级先导的平均时间为 （ A ）
A ．20毫秒；B. 20微秒；C. 40毫秒；D. 40微秒。
17．地闪初始击穿电场约为 （ B ）
A ．104伏/米；B. 104伏/ 厘米；C. 10 3伏/ 厘米；D. 10 3伏/米。
18．地闪梯级先导的平均传播速度为 （ A ）
A ．105米/秒；B. 107米/秒；C. 108米/秒；D. 106米/秒。
19．电荷从正极向负极移动的形成的流光称为 （ A ）
A ．正流光；B. 负流光；C. 反向流光；D. 正向流光。
20．闪电电磁场由三个分量，在闪电的近处以 （ A ）
A ．静电场分量为主；B. 感应场分量为主；C. 辐射场分量为主；D. 感应场分量和辐射场分量两者为主。
二、名词解释 （每小题3分，共 15 分）
21、电离率：单位体积和时间内大气分子被电离源电离为正负离子对的数目。
22、大气离子迁移率：是指大气离子在单位电场强度产生的静电力作用下作等速运动的速度值。
23、大气电导率：是指大气离子在单位电场作用下产生运动而形成电流密度值。
24、电场强度：是指单位电荷q 在电场中受到的作用力，或者定义为E = F /q ，电场强度的
方向与电荷受到的作用力方向一致。
25、大气体电荷密度：是指一定体积大气携带正电荷或净负电荷。
三、填空题（每小题1分，共10分）
26、通常雷暴云上部荷____正电荷_____，下部荷负电荷，云底荷少量正电荷。
27、地闪的第一闪击是指___梯式先导到回击这一完整的放电过程___。
28、一般轻离子的迁移率较_____重离子_____大二个数量级
29、大气离子的迁移率与大气的粘滞系数成反比，即与大气的____密度_____成反比。
30、在正常情况下，陆地上大气正离子的平均浓度为_____750______。
31、在正常情况下，陆地上大气负离子的平均浓度为_______650___________。
32、晴天大气对流电流是大气离子随______气流或垂直气流________移动下形成的电流。
33、云雾粒子的荷电量与粒子的半径有关，通常_____半径_____越大，荷电量越大；
34、通常对流云的荷电量较层状云荷电量要____大_________。
35、地闪电场的K变化表现为在闪电场J变化部分迭加有若干持续时间不到1毫秒的微弱而迅速的____脉冲_____状大气电场。
四、简答题（每小题7分，共35分）
36、简述什么是闪电通道
37、简述一雷暴云通过测站时电场会发生什么变化
38、简述地闪类型
39、试述雷的形成
40、简述为什么回击出现强电流和发出强光
五、论述题（每小题10分，共20分）
41、试述晴天大气电场随高度分布可以分成几类，相应的体电荷密度如荷分布？
42、试述梯式先导的形成机制？
雷电原理试卷（4）
一、单项选择题（每小题1分，共20分）
在下列每小题的四个备选答案中选出一个正确答案，并将其字母标号填入题干的括号内。
1．在一定的大气条件下，大气离子的迁移率主要取决于离子的（C ）
A. 离子的形状；
B. 离子的质量；
C. 半径；
D. 离子的极性。
2．当大气中气溶胶浓度增加时，则轻离子浓度（ B ）
A．增加；B. 减少；C. 加大；D. 少变。
3．决定大气电导率大小的主要是（C ）
A. 大气中的中性粒子;
B. 大气中的重离子;
C. 大气中的轻离子;
D. 大气气溶胶粒子。
4．层状云负的双极性电荷分布是指（B ）
A．云上部荷正电荷,下部荷负电荷；B. 云上部荷负电荷,下部荷正电荷；C. 整层云荷正电荷；D. 整层云荷负电荷。
5．通常, 大气中的正离子与负离子的平均值的比较（A ）
A. 正离子大于负离子;
B. 负离子大于正离子;
C. 正离子与负离子的平均值大致相当，
D. 负离子远大于正离子。
6．晴天自由大气等电势面与地面相（ B ）
A．垂直；B. 平行；C. 无一定关系；D. 倾斜。
7．陆地上晴天大气电场的简单型日变化表现为（A ）
A．单峰、单谷；B. 双峰、双谷；C. 平直；D. 振荡。
8．如大气电场高度随高度增加, 则大气荷何种极性的电荷（B ）
A．无法确定；B. 负电荷；C. 正电荷。
9．云雾粒的荷电量主要取决于（D ）
A. 云的外形;
B. 云的类型;
C. 云的高度;
D. 云滴的半径。
10．地闪是指（A ）
A. 云与大地间的放电现象;
B. 不与大地相接触的放电现象;
C. 云内电荷间的放电现象;
D. 与大气相接触的放电现象。
11．地闪的峰值电流出现于下面那个阶段（D ）
A．梯式先导；B. 间歇阶段；C. 箭式先导.；D. 回击。
12．向下正地闪是指（D ）
A．先导向上，地闪电流方向向下；B. 先导向下，地闪电流方向向上；C. 先导向上，地闪电流方向向上；D. 先导向下，地闪电流方向向下。
13．向上正地闪是指（D ）
A．先导向下，地闪电流方向向下；B. 先导向下，地闪电流方向向上；C. 先导向下，地闪电流方向向上；D. 先导向上，地闪电流方向向下。
14．地闪中电场的R变化是指（C ）
A．梯级先导时的电场变化；B. 梯式先导之前的电场变化；C. 地闪回击电场变化；D. 地闪间歇阶段的电场变化。
15．地闪中电场的J变化是指（D ）
A．梯级先导时的电场变化；B.梯式先导之前的电场变化；C.地闪回击电场变化；D.地闪间歇阶段的电场变化。
16．地闪中电场的L变化是指（A ）
A．梯级先导时的电场变化；B. 梯式先导之前的电场变化；C. 地闪回击电场变化；D. 地闪间歇阶段的电场变化。
17．地闪回击平均速度为（B ）
A．105米/秒；B. 107米/秒；C. 108米/秒；D. 106米/秒。
18．电荷从负极向正极移动的形成的流光称为（A ）
A．负流光；B. 正流光；C. 反向流光；D. 正向流光。
19．闪电电磁场由三个分量，在闪电的远处以（C ）
A．静电场分量为主；B. 感应场分量为主；C. 辐射场分量为主；D. 感应场分量和辐射场分量两者为主。
20大气离子扩散起电机制主要解释（B ）
A．对流云粒子荷电；B. 云雾小粒子荷电；C. 冰雹粒子荷电；D. 降水粒子荷电。
二、名词解释（每小题3分，共15 分）
21、电场强度
22、大气离子迁移率
23、大气电导率
24、云地闪比
25、地闪矩
三、填空题（每小题1分，共10分）
26、通常雷暴云上部荷___正电荷______，下部荷负电荷，云底荷少量正电荷。
27、地闪的第一闪击是指____由梯式先导到回击这一完整的放电过程______。
28、一般轻离子的迁移率较____重离子______大二个数量级
29、大气离子的迁移率与大气的粘滞系数成反比，即与大气的____密度_____成反比。
30、在正常情况下，陆地上大气正离子的平均浓度为___750________。
31、在正常情况下，陆地上大气负离子的平均浓度为_______650___________。
32、晴天大气传导电流是大气离子在__电场____作用下形成的电流。
33、云雾粒子的荷电量与粒子的半径有关，通常____半径______越大，荷电量越大；
34、地闪电场的K变化表现为在闪电场J变化部分迭加有若干持续时间不到1毫秒的微弱而迅速的___脉冲______状大气电场。
35、在第一闪击之后形成的沿第一闪击路径由云中直弛地面的先导称____箭式_______先导。
四、简答题（每小题7分，共35分）
36、试述大气电离源
37、简述层状云与积雨云相对荷电谱分布之间的差异
38、简述闪电类型
39、简述云闪电场的三个阶段
40、简述电子雪崩过程
五、论述题（每小题10分，共20分）
41、论述云闪结构？（说明云闪过程、物理现象特点）
42、地闪电流有那些？
雷电原理试卷（5）
一、单项选择题（每小题1分，共20分）
在下列每小题的四个备选答案中选出一个正确答案，并将其字母标号填入题干的括号内。
1．当大气中气溶胶浓度增加时，则轻离子浓度（B ）
A．增加；B. 减少；C. 加大；D. 少变。
2．大气离子的迁移率随高度（A ）
A．增加；B. 减小；C. 少变；D. 不变。
3．在一定的大气条件下，大气离子的迁移率主要取决于离子的（D ）
A. 离子的极性，
B. 离子的质量，
C. 离子的形状,
D. 半径。
4．通常, 大气中的正离子与负离子的平均值为（C ）
A.正离子与负离子的平均值大致相当;
B. 负离子大于正离子;
C. 正离子大于负离子，
D. 负离子远大于正离子。
5．通常, 当大气电场为正电场时，电场的方向应为（B ）
A．向上；B. 向下；C. 向内；D. 向外。
6．通常, 晴天自由大气电场随高度（A ）
A．减小；B. 增加；C. 少变；D. 迅速增长。
7．通常, 晴天自由大气电势随高度（B ）
A．减小；B. 增加；C. 少变；D. 迅速减小。
8．层状云正的双极性电荷分布是指（C ）
A．整层云荷正电荷；B. 云上部荷负电荷,下部荷正电荷；C. 云上部荷正电荷,下部荷负电荷；D. 整层云荷负电荷。
9．陆地上晴天大气电场的简单型日变化表现为（ A ）
A．单峰、单谷；B. 双峰、双谷；C. 平直；D. 振荡。
10．如大气电场高度随高度增加, 则大气荷何种极性的电荷（B ）
A．正电荷；B. 负电荷；C. 无法确定。
11．云雾粒的荷电量主要取决于（D ）
A. 云的外形;
B. 云的类型;
C. 云的高度;
D. 云滴的半径。
12．通常雷暴云的电荷分布为（D ）
A．正电荷上部正电荷，下部负电荷；B. 上部负电荷，下部负电荷，底部少量正电荷；C. 上部负电荷，下部正电荷，底部少量负电荷；D. 上部正电荷，下部负电荷，底部少量正电荷。
13．云闪是指（D ）
A. 云与大地间的放电现象;
B. 与大地相接触的放电现象;
C. 云内电荷间的放电现象；
D. 不与大地相接触的放电现象。
14．向下正地闪是指（A ）
A．先导向下，地闪电流方向向下；B. 先导向下，地闪电流方向向上；C. 先导向下，地闪电流方向向上；D. 先导向上，地闪电流方向向下。
15．地闪中电场的R变化是指（ C ）
A．梯级先导时的电场变化；B. 梯式先导之前的电场变化；C. 地闪回击电场变化；D. 地闪间歇阶段的电场变化。
16．地闪中电场的B变化是指: （B ）
A．梯级先导时的电场变化；B. 梯式先导之前的电场变化；C. 地闪回击电场变化；D. 地闪间歇阶段的电场变化。
17．闪电电磁场由三个分量，在闪电的远处以（C ）
A．静电场分量为主；B. 感应场分量为主；C. 辐射场分量为主；D. 感应场分量和辐射场分量两者为主。
18．地闪初始击穿电场约为（ B ）
A．104伏/米；B. 104伏/ 厘米；C. 10 3伏/ 厘米；D. 10 3伏/米。
19．地闪梯级先导的梯级步长平均为：（ A ）
A．50米；B. 30米；C. 100米；D. 500米。
20．地闪回击平均速度为（B ）
A．105米/秒；B. 107米/秒；C. 108米/秒；D. 106米/秒。
二、名词解释（每小题3分，共15 分）
21、大气电导率
22、大气离子迁移率
23、地闪电矩
24、电场强度
25、大气体电荷密度
三、填空题（每小题1分，共10分）
26、地闪电场的M变化是在电场的C变化上迭加有若干持续时间不到1毫秒的___脉冲___状大气电场。
27、地闪的第一闪击是指____由梯式先导到回击这一完整过程_______。
28、一般轻离子的迁移率较____重离子______大二个数量级
29、大气离子的迁移率与大气的粘滞系数成反比，即与大气的____密度_____成反比。
30、在正常情况下，陆地上大气正离子的平均浓度为_____750______。
31、在正常情况下，陆地上大气负离子的平均浓度为________650__________。
32、晴天大气对流电流是大气离子随______气流或垂直气流的移动________形成的电流。
33、云雾粒子的荷电量与粒子的半径有关，通常_____半径_____越大，荷电量越大；
34、通常对流云的荷电量较层状云荷电量要______大_______。
35、在第一闪击之后形成的沿第一闪击路径由云中直弛地面的先导称_____箭式______先导。
四、简答题（每小题7分，共35分）
36、试述大气电离源
37、简述碰撞感应起电机制
38、简述闪电类型
39、简述一雷暴云通过测站时电场会发生什么变化
40、简述什么是闪电通道
五、论述题（每小题10分，共20分）
41、试述晴天大气电场随高度分布可以分成几类？
42、试述地闪结构？（说明地闪各过程速度、物理现象特点）
雷电原理试卷（6）
一、单项选择题（每小题1分，共20分）
在下列每小题的四个备选答案中选出一个正确答案，并将其字母标号填入题干的括号内。
1．决定大气电导率大小的主要是（D ）
A. 大气气溶胶粒子;
B. 大气中的重离子;
C. 大气中的中性粒子;
D. 大气中的轻离子。2．通常, 大气中的正离子与负离子的平均值为（ C ）
A. 正离子与负离子的平均值大致相当;
B. 负离子大于正离子;
C. 正离子大于负离子，
D. 负离子远大于正离子。
3．通常, 晴天自由大气电势随高度（B ）
A．减小；B. 增加；C. 少变；D. 迅速减小。
4．陆地上晴天大气电场的复杂型日变化表现为（B ）
A．单峰、单谷；B. 双峰、双谷；C. 平直；D. 振荡。
5．如某层大气电场高度随高度减小, 则该层大气荷何种极性的电荷（A ）
A．正电荷；B. 负电荷；C. 无法确定。
6．层状云负的双极性电荷分布是指（B ）
A．云上部荷正电荷,下部荷负电荷；B. 云上部荷负电荷，下部荷正电荷；C. 整层云荷正电荷；D. 整层云荷负电荷。
7．云雾粒子的荷电量主要取决于（D ）
A. 云的外形;
B. 云的类型;
C. 云的高度;
D. 云滴的半径。
8．通常雷暴云的电荷分布为（C ）
A．上部负电荷，下部正电荷，底部少量负电荷；B. 上部负电荷，下部负电荷，底部少量正电荷；C. 上部正电荷，下部负电荷，底部少量正电荷；D. 上部正电荷，下部负电荷。9．地闪是指（ A ）
A. 云与大地间的放电现象;
B. 不与大地相接触的放电现象;
C. 云内电荷间的放电现象;
D. 云间电荷的放电现象。
10．向上负地闪是（B ）
A．先导向下，地闪电流方向向下；B. 先导向上，地闪电流方向向上；C. 先导向下，地闪电流方向向上；D. 先导向上，地闪电流方向向下。
11．地闪的峰值电流出现于下面那个阶段（B ）
A．梯式先导；B. 回击.；C. 箭式先导.；D. 间歇阶段。
12．地闪中电场的J变化是指（D ）
A．梯级先导时的电场变化；B. 梯式先导之前的电场变化；C. 地闪回击电场变化；D. 地闪间歇阶段的电场变化。
13．地闪中电场的L变化是指（A ）
A．梯级先导时的电场变化；B. 梯式先导之前的电场变化；C. 地闪回击电场变化；D. 地闪间歇阶段的电场变化。
14．地闪初始击穿电场约为（B ）
A．104伏/米；B. 104伏/ 厘米；C. 10 3伏/ 厘米；D. 10 3伏/米。
15．地闪回击平均速度为（B ）
A．105米/秒；B. 107米/秒；C. 108米/秒；D. 106米/秒。
16．地闪箭式先导平均速度为（D ）
A. 105米/秒；
B. 107米/秒；
C. 108米/秒；
D. 106米/秒。
17．电荷从正极向负极移动的形成的流光称为（A ）
A．正流光；B. 负流光；C. 反向流光；D. 正向流光;
18．地闪的峰值电流出现于下面那个阶段（ B ）
A．梯式先导；B. 回击.；C. 箭式先导.；D. 间歇阶段。
19．一云中水滴受大气正电场作用产生极化，则水滴的上半部荷（B ）
A．正电荷；B. 负电荷；C. 电荷；D. 极化电荷。
20．闪电电磁场由三个分量，其是在闪电的远处以（C ）
A．静电场分量为主；B. 感应场分量为主；C. 辐射场分量为主；D. 感应场分量和辐射场分量两者为主。
二、名词解释（每小题3分，共15 分）
21、地闪电矩
22、大气离子迁移率
23、云闪
24、大气扩散电流
25、大气体电荷密度
三、填空题（每小题1分，共10分）
26、地闪电场的C变化具有大气电场稳定而_______大幅度_________的变化。
27、地闪的第一闪击是指____由梯式先导到回击这一完整的过程____。
28、一般轻离子的迁移率较______重离子____大二个数量级
29、大气离子的迁移率与大气的粘滞系数成反比，即与大气的____密度_____成反比。
30、在正常情况下，陆地上大气正离子的平均浓度为_____750______。
31、在正常情况下，陆地上大气负离子的平均浓度为______650____________。
32、晴天大气传导电流是大气离子在______电场________作用下形成的电流。
33、云雾粒子的荷电量与粒子的半径有关，通常_____半径_____越大，荷电量越大；
34、通常对流云的荷电量较层状云荷电量要_____大________。
35、地闪电场的M变化是在电场的C变化上迭加有若干持续时间不到1毫秒的___脉冲___状大气电场。
四、简答题（每小题7分，共35分）
36、试述大气电离源
37、简述一雷暴云通过测站时电场会发生什么变化
38、简述地闪类型（仅按电流方向、先导方向）
39、简述碰撞感应起电机制
40、简述电子雪崩过程
五、论述题（每小题10分，共20分）
41、试述晴天大气电场随高度分布可以分成几类？
42、地闪电流有那些？什么是电流上升率？
雷电原理试卷（7）
二、单项选择题（每小题1分，共20分）
在下列每小题的四个备选答案中选出一个正确答案，并将其字母标号填入题干的括号内。
1．大气离子的迁移率随高度: （A ）
A．增加；B. 减小；C. 少变；D. 不变。
2．当大气中气溶胶浓度增加时，则轻离子浓度（ B ）
A．增加；B. 减少；C. 加大；D. 少变。
3．决定大气电导率大小的主要是（D ）
A. 大气气溶胶粒子;
B. 大气中的重离子;
C. 大气中的中性粒子;
D. 大气中的轻离子。
4．通常, 当大气电场为正电场时，电场的方向应为（B ）
A．向上；B. 向下；C. 向内；D. 向外。
5．通常, 晴天自由大气电势随高度（B ）
A．减小；B. 增加；C. 少变；D. 迅速减小。
6．通常, 晴天自由大气电场随高度（C ）
A．少变；B. 增加；C.减小；D. 迅速增长。
7．晴天自由大气等电势面与地面相（A ）
A．平行；B. 垂直；C. 无一定关系；D. 倾斜。
8．如某大气层电场高度随高度减小, 则该层大气荷何种极性的电荷（C ）
A．极化电荷；B. 负电荷；C. 正电荷。
9．层状云负的双极性电荷分布是指（B ）
A．云上部荷正电荷,下部荷负电荷；B. 云上部荷负电荷,下部荷正电荷；C. 整层云荷正电荷；D. 整层云荷负电荷;
10．云雾粒子的荷电量主要取决于（ A ）
A. 云滴的半径;
B. 云的类型;
C. 云的高度;
D. 云的外形。
11．通常雷暴云的电荷分布为（ C ）
A．上部负电荷，下部正电荷，底部少量负电荷；B. 上部负电荷，下部负电荷，底部少量正电荷；C. 上部正电荷，下部负电荷，底部少量正电荷；D. 上部正电荷，下部负电荷。
12．向下负地闪是指（C ）
A．先导向下，地闪电流方向向下；B. 先导向下，地闪电流方向向下；C. 先导向下，地闪
电流方向向上；D. 先导向上，地闪电流方向向上。
13．向下正地闪是指（A ）
A．先导向下，地闪电流方向向下；B. 先导向下，地闪电流方向向上；C. 先导向下；D. 先导向上，地闪电流方向向下。
14．地闪中电场的L变化是指: （A ）
A．梯级先导时的电场变化；B. 梯式先导之前的电场变化；C. 地闪回击电场变化；D. 地闪间歇阶段的电场变化。
15．地闪梯级先导的平均时间为（C ）
A．40毫秒；B. 20微秒；C. 20毫秒；D. 40微秒。
16．地闪初始击穿电场约为（D ）
A．104伏/米；B. 10 3伏/米；C. 10 3伏/ 厘米；D. 104伏/ 厘米。
17．地闪梯级先导的梯级步长平均为（D ）
A．500米；B. 30米；C. 100米；D. 50米。
18．地闪梯级先导的平均传播速度为（ A ）
A．105米/秒；B. 107米/秒；C. 108米/秒；D. 106米/秒。
19．电荷从负极向正极移动的形成的流光称为（ B ）
A．正流光；B. 负流光；C. 反向流光；D. 正向流光。
20．闪电电磁场由三个分量，在闪电远处以（C ）
A．静电场分量为主；B. 感应场分量为主；C. 辐射场分量为主；D. 感应场分量和辐射场分量两者为主。
二、名词解释（每小题3分，共15 分）
21、大气离子迁移率
22、电离率
23、大气电导率
24、云闪
25、大气体电荷密度
三、填空题（每小题1分，共10分）
26、地闪的第一闪击是指____由梯式先导到回击这一完整的过程______。
27、在第一闪击之后形成的沿第一闪击路径由云中直弛地面的先导称__箭式____先导。
28、一般轻离子的迁移率较_____重离子_____大二个数量级
29、大气离子的迁移率与大气的粘滞系数成反比，即与大气的____密度_____成反比。
30、在正常情况下，陆地上大气正离子的平均浓度为_____750______。
31、在正常情况下，陆地上大气负离子的平均浓度为______650____________。
32、晴天大气传导电流是大气离子在______电场________作用下形成的电流。
雷电的监测和预警的定义
雷电的监测和预警 雷电监测原理 雷电监测是指利用闪电辐射的声、光、电磁场特性来遥测闪电放电参数（时间、位置、强度、极性电荷、能量等。）云闪（IC）和地闪（CG）发生时辐射频谱范围极大地电磁场，地闪回击辐射电磁波的功率频谱密度峰值在（4-10）KHZ之间,云闪主要在1MHZ以上。在初始击穿和通道建立过程中，主要产生甚高频辐射LF和甚低频辐射VLF，电磁辐射覆盖整个放电过程，排除地面传导率、电离层变化，以及地形变化等因素的影响，在不同的距离上采用不同的频带探测闪电过程是空间极轨卫星和声学传感器进行探测。 局域的闪电监测系统是由分布在不同地理位置的闪电探测探头和一个定位监控中心组成。闪电监测系统是一个网络系统，它覆盖的区域范围越大，信息传输的技术和方式越先进，定位精度就越高。从闪电监测资料的应用考虑，地闪监测精度对于雷电防护非常重要，在云闪监测系统中，根据雷暴过程的发展趋势做出临近预报。 雷电定位 雷电定位主要利用闪电回击辐射的声、光、电磁场特性来遥测闪电回击放电参数，确定雷击点位置和相关参数。确定落雷点位置一般有三种方法：定向定位（DF）、时差定位（TOA）和近几年发展的综合利用DF和TOA的复合定位方法。 定向定位是利用2个及以上探测站以正交环形磁场天线同侧定落雷点，2个探测站获得2个方位角，用球面三角交汇确定落雷点；时差定位又称基于GPS同步的闪电三维时差定位技术，它通过检测落雷点电磁波信号峰值到达探测站相对时间差，在球面上建立双曲线3个探测站能产生2条双曲线，其交点即为落雷点。此方法精度高，但当监测站小与3个时它却无能为力。为了既保证定位精度又对与监测站多少无限制，出现了时差磁方向综合定位方法，其原理是2个测站时差确定1条曲线，任一站的磁方向给出1个磁场方向，交点决定落雷点。随着微处理存贮技术以及GPS和数字处理技术DSP的发展，闪电定位也从单一采用定向法(DF)单站定位发展到采用定向和时间差（TOA）联合法（MPACT）的多站定位，对地闪的定位精度有了很大提高，对甚高频段闪电（云闪）的探测一般采用窄带干涉仪定位法(ITF)或者三维时差法。 当探测站既能测量雷电方向角，又能测量雷电波到达时间称为综合定位系统，又称闪电探测和测距系统（缩写为LDAR）。采用雷电监测系统，能够准确、及时、直观地检测到雷击点，准确有效地对雷电进行定位、定性、定量。该系统是一个大面积、全自动、实时性雷电监测网，它由雷电探测站（DTF）、中心处理站（PA）、用户终端站（NDS）和通讯网络组成雷电探测站探测和处理雷电电磁波脉冲信号，并采用GPS技术对雷电脉冲进行高精度（ns级）时间标定。中心处理站高速处理各探测站传送的雷电原始信号，并将处理好的雷电信息立即发送给用户终端站，用户终端站根据拥有的地理信息系统（GIS）、电力系统观测目标数据库(ODS)和雷电信息数据库（LDB），将雷电的发生、发展以及雷击事故分析迅速展现在生产调度与分析人员面前，为雷电的监测和防治提供高新技术手段。 雷电监测的意义 开展雷电监测的意义是，通过建设全国雷电监测网实时监测雷电的发生、发展及消亡过程，提供雷电灾害预警信息，服务于雷电灾害的防护。通过统计我国雷电日、雷电密度分布图，为我国雷电防护工程提供科学参数。
三亚市雷电活动特征及雷灾分析
文章编号:167328411(2009)0120080203 三亚市雷电活动特征及雷灾分析 何君涛1,李君海2,黄海智1,梁振飞1 (11三亚市气象局,海南三亚 572000;21陵水县气象局,海南陵水 572400) 摘 要:通过对三亚市1959～1997年共39a 资料统计分析,找出三亚市雷电活动的时空分布特征,并简单分析了产生雷暴的影响系统及雷电受损特点。关键词:雷暴;影响系统;雷电灾害中图分类号:P 427132 文献标识码:A Analysis on Thunderstorm activ ity Character istics and lightn i ng d isaster i n Sanya H e J un 2tao 1,L i J un 2hai 2,H uang H ai 2zh i 1,L iang Zhen 2fei 1 (11Sanya M eteo ro logical B u reau Sanya 572000;21L ingshu iM eteo ro logical B u reau L ingshu i 572400)Abstract :B asing the L igh tn ing data du ring 1959～1997in Sanya city ,the tem po ral and sp atial distribu ti on characteristics of ligh tn ing activity w as studied .T he synop tic circum fluence background of ligh ting happ en ing and the ligh ting dam age w ere discu ssed . Key words :thundersto rm ;synop tic system ;ligh tn ing disaster 收稿日期:2008212210 基金项目:三亚市重点科研项目(“三亚市气象灾害防御规划” )资助。作者简介:何君涛(19762),男,工程师,主要从事应用气象工作。 随着三亚城市建设的发展和高科技电子设备的日益增多,雷击灾害的发生率呈上升趋势,经济损失剧增。本文分析了三亚市1959～1997年共39a 雷电活动的主要特征和1998～2007年雷灾特点,让人们更好地了解三亚的雷电灾害,做好雷灾防御工作。 1 资料和方法 雷电资料使用了三亚市气象观测站1959～1997年39a 的逐日雷暴观测资料,采用数理统计、趋势分析等方法对三亚市初雷日、终雷日、年平均雷暴日及其雷暴的季、月、日变化等进行分析,总结三亚地区雷暴活动的气候特征。雷灾资料使用了《海南省气象灾害大典》和三亚市气象局对三亚地区的气象灾害调查资料中三亚市1998～2007年近10a 雷灾情况,对其进行统计分析,以求更好的反映随着三亚市经济建设雷灾呈现的特点。 本文统计的初雷日是指一年中第一次发生雷暴的日期。终雷日是指一年中最后一次发生雷暴的日期。雷暴日以一天内耳闻雷声(一次或几次)为一 个雷暴日。年雷暴日数为一年内雷暴日数的总和。雷 暴月是指发生过雷暴的月份。 2 雷电活动的主要特征 211 雷暴日数的月变化 资料统计表明,三亚雷暴日年平均6413d ,最多年100d (1975年),最少年33d (1996年)。具有明显的季节特征,雨季多,旱季少。5～9月为雷暴活动最为频繁的月份。各月按雷暴多寡排列,次序为8、9、7、6、5、10、4月份,各月平均有13162d ～2195d ,其余3、11、2月份各月的平均雷暴日0172～0126d 。 从表1中看出,雷暴主要分布于5～9月,和三亚的雨季对应,月平均在9～14d ,占全年的85%。雷暴活动高峰月出现在8月占全年的21%。其他月份较少。有的雷暴多的年份,7～9月份中,有2 3的天数有雷,为21～22d 。 第30卷 第1期 气 象 研 究 与 应 用 V o l 130 N o 11 2009年3月JOU RNAL O F M ET EOROLO G I CAL R ESEA RCH AND A PPL I CA T I ON M ar 12009
雷电监测定位系统
雷电监测定位系统ADTD 雷电探测仪 用户手册 中国科学院空间科学与应用研究中心ADTD雷电监测定位系统课题组 二○○四年十月
目录页号 一、概论 2 1.1 ADTD 雷电探测仪的工作原理 2 1.2 雷电监测定位系统的构成 3 1.3 雷电探测仪的结构 4 二、ADTD 雷电探测仪的技术功能指标 11 2.1 每个雷电探测仪布站配置 11 2.2 雷电探测仪布站连接简图 11 2.3 雷电探测仪的主要技术指标 11 三、雷电探测仪的安装 13 3.1 安装场地要求 13 3.2 安装基座 13 3.3 探头供电 13 3.4 探头接地 13 3.5 通讯标准及波特率17 3.6 探头与中心数据处理站间的通信 17 3.7 通讯电缆 18 3.8 探头的安装及水平调节 18 3.9 探头NS磁场天线环方位的调整 18 3.10 探头的初次通电 22 3.11 探头的密封 22 四、雷电探测仪运行设置和操作 23 4.1 DIP开关的设置 23 4.2 探头的运行方式 25 4.3 探头的数据输出及帧格式 25 4.4 自动自检 28 4.5 探头命令 28 4.6 CPU板、PDL板以及电源/接口板上的LED灯的涵义 39 五、雷电探测仪维修 41 5.1探头的检修维护 41 2维修程序设置及测试终端连接 44 5.3探头故障修理 47
一、概论 1.1 ADTD 雷电探测仪的工作原理 ———闪电物理特性，探测原理，处理技术 大量的气象观测、卫星探测仪以及很多国家的电学测量等综合分析表明，全球在任一时刻都有上千个雷暴在活动，大多数发生在较低纬度地区，但两极地区也时有发生。由于雷电在现代生活中，仍然威胁着森林、引燃火工品、造成人员的伤亡，对航天、航空、通讯、电力、建筑等国防和国民经济的许多部门都有着很大的影响。因此各国都很重视雷电的研究与防护。 闪电可以分为：云闪（包含云与云、云与空气、云放电）、云地闪、诱发闪电、球闪等多种，其中对地面设施危害最大的是云地闪电。云地闪电又可以细分为：正闪（正电荷对地的放电）和负闪（负电荷对地的放电）。目前，闪电探测仪主要用来探测云地闪，并且能区分正负极性。 一次闪电的放电过程如下所述： 云层荷电形成电分布—初始击穿—梯级先导—联结过程—第一回击—K过程—J过程—直窜先导—第二回击—………。 闪电的放电过程中最重要的是回击过程，因为回击的电流大，辐射的电磁场强，是形成故障造成危害的主要原因。回击的放电特征参量为： 1.回击的放电时间：指回击发生时的自然时间。 1.闪电的回击数：每次闪电的回击次数。 1.回击发生的位置：回击通道取垂直分量在地面或者在目标上的投影。 1.回击的电流值：指回击电流波形的峰值。 1.回击电流波形陡度最大值：指回击放电过程中单位时间电流变化的最大值，它反映了闪电回击放电最剧烈时的状况。 1.回击波形前沿持续时间：指回击电流波形中，从2KA到峰值电流的过渡时间。 1.放电电荷：指每次回击放电所释放出的电荷，即电流对时间的积分。 闪电监测定位系统从理论上讲，其核心是通过几个站同时测量闪电回击辐射的电磁场来确定闪电源的电流参数。Maxwell方程组和特殊路径上的传播影响，将两者联系起来。高精度雷电定位系统将测量每次回击放电辐射的电磁脉冲的下列参量： *回击的放电时间
电网雷电监测与防护技术现状及发展趋势
雷电对电网安全运行影响频繁，电网雷击问题一直备受关注。我国电网防雷工作者经过多年努力，基于“发现问题–分析问题–解决问题”的技术路线，已形成一套较为成熟的电网防雷技术和规程。发现问题依靠雷电监测，广域雷电地闪监测系统的雷电探测站由模拟式升级至新一代数字式，总体探测效率提升至90%以上，定位误差≤500m；分布式雷击故障监测技术及系统进一步推广应用，监测设备在26个省级电网输电线路上安装，雷击/非雷击故障辨识准确率达98%，绕击/反击识别准确率达95%，故障点定位准确率达89%；自然雷击光学路径观测系统不断完善，首次在国内捕获了多张直击于500kV线路的雷电形态高清图像。分析问题依靠防雷风险评估，输电线路雷击计算的相关理论和模型逐步完善，差异化防雷评估系统在25个省级电网安装运行，指导超过500条330kV及以上线路的防雷改造。解决问题依靠防雷措施，继交流线路避雷器取得显著防雷效果之后，我国率先开发±500kV直流线路避雷器并应用成功，±800kV直流线路避雷器也于世界首次挂网试运行。防雷技术的发展与应用极大提升了输电线路防雷运行与维护水平，雷击跳闸率与故障停运率均处于世界最优水平。 我国电网建设规模加大，尤其特高压交、直流输电线路是能源输送的重要通道规划和建设规模增速明显，同时，在全球气候变化的背景之下，强对流天气频发，雷电活动增强趋势明显，电网防雷面临若干较突出问题。本文将主要从雷电观测、防雷评估和雷电防护3个大的方面对近年来我国电网防雷技术的现状进行回顾和总结，重点面向输电通道、直流与配电线路防雷问题对未来防雷技术的主要研究发展方向进行展望。 主要内容 1、雷电监测技术 1.1广域雷电监测 我国于2006年建成了覆盖全国电网和大部分国土面积的全国雷电地闪监测网，中国成为拥有自主知识产权的雷电监测系统的国家，雷电监测网规模和工程应用水平居世界领先地位。2009年笔者团队开展了全数字化雷电探测技术研究，成功研制出基于第3代全数字式雷电地闪探测站DLF–3000的广域雷电地闪监测系统。目前我国电网建设的雷电监测网覆盖全国除台湾外的所有行政区域。广域雷电监测系统有效支持了雷电参数长期统计和输电线路雷击故障查找。 我国电网雷电地闪监测网站点位置与重要输电线路分布图（截止到2016年9月） 1.2雷击监测 输电线路分布式故障监测技术采用区段化、高电位测量，能够监测出线路上各种电流形波较
雷电形成原理及雷电灾害防御措施
雷电形成原理及雷电灾害防御措施 随着高层建筑的不断涌现和电子信息系统的广泛应用，雷电灾害也日益成为人们日常生活中的重要危害之一。每年夏季，全国各地都会发生雷击灾害事故，诸如电子信息系统遭到破坏、通讯中断、建筑物被毁、甚至危急人的生命安全，因此造成不可估量的经济损失。在此，仅从雷电的形成、雷击灾害的形成以及如何防御雷击灾害等方面作如下简析，用以提醒人们不可小视雷电危害，利用科学知识防御雷击灾害，将雷击灾害的损失降到最低限度。 1、雷电的形成 雷电是云内、云与云之间或云与大地之间的放电现象。夏季的午后，由于太阳辐射的作用，近地层空气温度升高，密度降低，产生上升运动，在上升过程中水汽不断冷却凝结成小水滴或冰晶粒子，形成云团，而上层空气密度相对较大，产生下沉运动，这样的上下运动形成对流。在对流过程中，云中的小水滴和冰晶粒子发生碰撞，吸附空气中游离的正离子或负离子，这样水滴和冰晶就分别带有正电荷和负电荷，一般情况下，正电荷在云的上层，负电荷在云的底层，这些正负电荷聚集到一定的量，就会产生电位差，当电位差达到一定程度，就会发生猛烈的放电现象，这就是雷电的形成过程。雷电电荷在放电过程中，产生很强的雷电电流，雷电电流将空气击穿，形成一个放电通道，出现的火光就是闪电。在放电通道中空气突然加热，体积膨胀形成爆炸的冲击波产生的声音就是雷声。 2、雷击灾害的形成 云内和云与云之间的放电，叫云间闪电或云闪，云与大地之间的放电，叫云地闪电或地闪。云闪因其不能到达地面，一般不会对人类活动造成影响，对人类活动造成影响的主要是地闪。地闪发生时，产生的雷电流从云中泄放到大地，在其泄放通道上造成的危害即雷击灾害。当雷电流从云中泄放到大地时，直接打在建筑物、构筑物及人畜身上，产生电效应、热效应和机械力，造成毁坏和伤亡，称之为“直击雷”；当雷电流从云中泄放到大地时，在其泄放通道周围产生电磁感应向外传播或直接通过导体传导，导致在影响范围内的金属部件、电子元件和电气装置，受到电磁脉冲的干扰而毁坏，称之为“雷击电磁脉冲”。我国是雷击灾害多发地区，每年都会因雷击灾害造成众多的人员伤亡和巨大的经济损失，因此做好防雷减灾工作，将雷击灾害降低到最低限度，尤为重要。 3、雷电活动规律及雷击的选择 3.1我国年平均雷电日数按地理环境的分布 a、南方多于北方； b、内陆多于沿海； c、山地多于平原； d、在其它条件相同时，土壤导电性较差的地区雷电活动较弱。 3.2雷击与地质条件的关系
雷电定位系统测量的雷电流幅值分布特征
雷电定位系统测量的雷电流幅值分布特征 陈家宏,童雪芳,谷山强,李晓岚 (国网电力科学研究院,武汉430074) 摘 要:为满足防雷工程技术对雷电定位系统所测大量雷电流参数的应用需求,在IEEE 工作组和国内电力行业规程中采用的雷电流幅值概率分布特性的基础上,通过统计我国典型雷电定位系统监测数据研究了雷电流幅值分布特征。结果表明:采用IEEE 推荐的表达形式回归雷电定位系统测量的雷电流幅值累积概率曲线拟合性最好,其结果与IEEE 推荐雷电流幅值分布特征符合,与我国当前规程中推荐的曲线有交叉,小幅值部分累积概率值高出规程值20%,大幅值部分累积概率值略小,与高压架空输电线实际雷击绕击跳闸率比设计值偏高相符合。关键词:雷电流幅值;雷电定位系统;统计;累积概率;雷电监测;雷电流分布中图分类号:TM866文献标志码:A 文章编号:100326520(2008)0921893205 基金资助项目:2006国网公司科研项目(13070052512353)。 Project Supported by 2006Scientific Item of State Electric Grid (13070052512353). Distribution Characteristics of Lightning Current Magnitude Measured by Lightning Location System C H EN Jia 2hong ,TON G Xue 2fang ,GU Shan 2qiang ,L I Xiao 2lan (State Grid Electric Power Research Instit ute ,Wuhan 430074,China ) Abstract :To satisfy the application demands of vast lightning current parameters in lightning protection engineering technology ,the distribution characteristics of cumulative probability of lightning current magnitude adopted by IEEE working group and national power industry regulations are analyzed ,and the distribution characteristics of lightning current magnitude in some typical areas based on lightning location system ’s data are studied.The results show that :the fitting expression format adopted by IEEE is better for cumulative probability curves gotten f rom lightning loca 2tion system than that adopted by national power industry regulations ,the characteristics of the statistical curves ac 2cord with that recommended by IEEE ,in two sides of the crossing point ,the cumulative probability values at smal 2ler currents are 20%higher than the latter ,and the cumulative probability values at higher currents are somewhat smaller than the latter ,which is accordant with that the actual shielding failure rates of high voltage overhead trans 2mission lines are higher than design values. K ey w ords :lightning current magnitude ;lightning location system ;statistic ;cumulative probability ;lightning de 2tection ;lightning current distribution 0 引 言 雷电流幅值概率分布一直是国内外防雷界非常重视的雷电参数之一,在绕击和反击防雷计算中占据十分重要的位置,国内外使用的雷电流幅值分布表达式不同。国内在近30多年中对雷电流幅值分布表达式进行过3次修改,目前使用的是电力行业规程《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》(DL/T62021997)[1]中推荐的表达式lg P I =-I /88,它是依据新杭线1962～1987年的磁钢棒检测结果,用97个雷击塔顶负极性雷电流幅值数据回归得到的[2]。国际上,Anderson 2Erikson 、Popolansky 、Sar 2gent 等人先后对全球各地的雷电流幅值分布进行了研究,归纳出相应的雷电流幅值累积概率表达式[3],IEEE 工作组于2005年对全球雷电参数研究 进行回顾和总结,仍然推荐Anderson 依据Berger 等人的实测数据提出的雷电流幅值的概率分布的近似对数正态分布式[4,5]。日本为了监测雷电流参数,1994～1997年在60个1000kV 降压至500kV 运行的双回路输电线路杆塔塔顶安装215m 长的引雷针[6],研究出自己的雷电流幅值分布特征。 雷电定位系统是一套全自动、大面积、高精度、实时雷电监测系统,采用遥测法依据M.A.Uman 提出的地闪回击场模型得到雷电流幅值数据。本文通过雷电定位监测系统的多年监测资料对全国部分地区的雷电流幅值概率分布进行了统计,得到一些典型的雷电流幅值分布特征,并将其与现行电力行业标准中推荐的雷电流幅值分布曲线进行了比较。 1 对雷电流幅值累积概率分布的再认识 在我国线路防雷历史上,对雷电流幅值累积概率分布进行的3次修订如表1[7]。 ? 3981? 第34卷第9期 2008年 9月 高 电 压 技 术 High Voltage Engineering Vol.34No.9 Sep. 2008
雷电防护在线监测系统解决方案
雷电防护在线监测系统解决方案 目录 ◆————————————方案背景◆————————————方案提供商◆————————————系统介绍◆————————————系统架构图◆————————————典型应用◆————————————系统特点◆————————————系统推荐组配◆————————————设计依据 (一)方案背景 雷电是一种复杂的大气物理现象,它由带电荷的云-云(或云-地)或云内瞬时产生强大放电电流所产生。雷电灾害是全球最严重的10种自然灾害之一。全球每年因雷击造成人员伤亡、财产损失不计其数。随着社会经济发展和现代化水平的提高，特别是信息技术的快速发展及城市建设高层建筑物的日益增多，雷电灾害危害程度和造成的经济损失及社会影响也越来越大。我国的雷电防护在线监测系统技术是从80年代末开始发展起来的，主要由气象、电力、电信、民航、部队等部门建设和使用，这些系统
在雷电及对流性灾害天气过程的监测、人工影响作业指挥、雷电防护等多方面得到了广泛应用。 (二)方案提供商 北京方大天云（fandasky）科技有限公司，作为气象与环境监测的行业领先者，方大天云具有深厚的硬件与软件技术示例。企业先后获得“中关村高新技术企业”、“双软企业”、“北京市国家高新技术企业”认证，并拥有多项产品专利与软件资质。公司以在线式监测系统为核心，研发、销售气象与环境传感器、自动气象站、环境监测站等设备，形成了“FAMEMS”、“FANDA”、“SKY”等核心系列品牌的在线实时观测系统产品，并为众多行业退出针对性的解决方案。业务涵盖气象、环保、交通、航空、农业、林业、水文、电力及研究院所等行业。 (三)系统介绍 FAMEMS900雷电防护在线监测系统是一套基于地面电场仪和闪电定位网的雷电监测和预警系统，能够实时计算显示云对地雷击的发生时间、位置、雷电流幅值和极性等雷电参数，并以雷击点的分时彩色图清晰地显示出雷电的运动轨迹，有利于在大范围内实时监测雷电的发生、发展和成灾情况。 FAMEMS900雷电防护在线监测系统由中心站和分布在不同地方的数个在线时差探测站组成。当被监视的区域内发
雷电定位系统原理及影响定位结果的因素
雷电定位系统原理及影响定位结果的因素 摘要：在时间差闪电定位算法的基础上，采用蒙特卡罗模拟方法，实现了对闪电定位误差的定量评估。详细分析了闪电定位系统中测站数目、布站方式和站址基线长度3个因素对定位结果的影响。研究表明：定位误差与测站数目、布站方式和基线长度有密切关系。当测站数目一定时，矩形加中心站的布站方式定位结果较好；当布站方式一定时，测站数目越多定位误差越小；在仪器允许的探测范围内，基线越长，覆盖区域越大，定位误差越小。闪电定位误差的定量分析研究，为闪电监测网的站址选择、子站布设等实际工作提供了重要参考依据。 关键词：到达时间；定位原理；定位误差 1.引言 据统计，无论那一时刻，世界上都约有2000个雷暴区在活动，这些雷暴区每秒钟产生1000个以上云地闪和云闪。雷电监测定位系统在雷电的研究、监测及防护领域中处于极其核心的位置。通过实时监测雷暴的发生、发展、成灾情况和移动方向及其它活动特性，对一些重点目标给出类似于台风的监测预报，使雷电造成的损失降到最低点。 自然界中的闪电可以细分为: 1）云闪：云对云、云内放电； 2）地闪：云对地的放电； 3)诱发闪电：人工引雷所形成的闪电； 4）球闪:球状闪电，常常成为地滚闪。 其中，云地闪电对地面上的目标危害最大，是电力、森林防火等领域研究的重点。云地闪电的放电过程如下：云层电荷形成电分布初始击穿梯级先导联接过程 第一回击K过程、J过程直窜先导第二回击。 闪电的放电过程中最重要的过程是回击过程，因为回击的电流大、时间短，辐射的电磁场强，是形成故障、造成危害的主要原因。 每次闪电持续的时间主要由回击数决定，闪电持续的时间一般在1秒以内，平均在0.2秒。一个回击的持续时间一般小于0.1ms（毫秒），回击和回击之间的时间间隔一般为20-200ms之间，平均值为50-70ms。雷电定位系统所测定的回击放电时间是回击产生的电磁脉冲的第一个峰值到达监测站的时刻，精度大约为10-7秒，它等于回击发生的时刻加上传播时延。一次典型的云地闪的电波型[1]如图1-1所示。 1
雷电形成的原理
雷电形成的原理 大气物理学的一个分支。主要研究电离层以下大气中发生的各种电现象和它们的产生与相互作用过程的规律及应用。远古人类对雷电现象充满恐惧，18世纪中叶(1752 年6月)美国B.富兰克林的第一次风筝探测雷电试验以后，雷电的本质逐渐被人类认识，20世纪20~30年代以后，人们逐步对云中起电，闪电和雷的物理特性、形成机制等进行研究产生了大气电学。大气电学有两大主要部分：晴天电学和扰动天气电学。晴天电学主要研究晴天大气电场、大气电导率、地空电流和全球大气电平衡等；扰动天气电学主要研究雷雨云电结构和起电机制、雷与闪电过程、尖端放电过程与避雷方法等。人工影响雷电在目前只处于初期探索阶段，随着大气电学的发展和科学技术的进步，人类最终将会实现人工影响和控制雷电。在当今，大气电学对人民生活和对电力、电信、建筑、航空等部门都有重要意义。 i）大气电场把地表面视为下极板、电离层导电层视为上极板，组成巨大球形电容器，两极板中间的大气基本不含电荷，上极板导电层含有正电荷，下极板的地表面含负电荷，这巨大电容器中间的电场称大气电场。规定大气电场方向从低电位的地面朝上（与物理学静电学规定相反）。尽管雷雨云移到某处时，雷雨云底部与相对应下垫面间的电场方向是向下的，但对全球而言，雷雨云区所占比例很小（约1%），故总体大气电场的方向是朝上的。晴天电场常被看作正常大气电场，其场强随纬度增大而增强、随离地面高度而变小，全球平均看，陆区地表面附近电场强度为120伏/米左右，海面上则约为130伏/米。在工业区污染严重、气溶胶粒子多的地方，晴天电场强度可达300~400伏/ 米。晴天电场场强随高度减弱是很强烈的，在10公里高度处的值仅为地面值的3%即约4伏/米。晴天电场强度有日变化和年变化。陆面在地方时04-06时和12-16时出现极小值，07─10时和19─21时为极大值；一年之中，冬季为极大值、夏季为极小值。在海面和两极地区，在世界时19时出现极大值，04时左右为极小值，这些地区大气电场年变化不明显。 ii）大气电导率和离子迁移率 大气不仅含中性分子和原子，还含有一些离子，这些离子分为轻离子（由几个分子聚集在一起而带一个正电荷或负电荷，直径约千分之一微米）和重离子（荷电的气溶胶粒子，常带一个正电荷或负电荷，比轻离子大成千上万倍）。描述大气离子在电场中移动快慢的参数称迁移率，由于大气离子基本上都只带一个单位电荷，所以在同样的电场强度的电场中，轻离子的迁移率要比重离子的大得多。例如在场强为1伏/厘米的电场中，大气轻离子移动速率为115厘米/秒，而重离子的移动速率只是这个数的几百分之一。 大气电学中，把正比于大气离子浓度和迁移率乘积的参数称为大气导电率λ，λ随高度按指数律增加，这与大气电场强度随高度的变化趋势相反。大气导电率比铜的电导率640000/欧姆·厘米要小得多，大气的导电性是很弱的。当用J记大气电流密度，用E 代表大气电场强度，则有关系式J=λE成立。其中J是不随高度变化的。 iii）地空电流在晴天大气电场作用下，大气中的正离子向下运动、负离子向上运动，如此形成的微弱电流称地空电流。这电流是比较稳恒的，不随高度变化，把这个微弱电流与地球表面积相乘，便得到全球地空电流的总电流强度为1800安培，如果只存在晴天地空电流，那么在1800安培电流放电的情况下，只需要几分钟，便可使地表面这个巨大“电容器” 下极板的负电荷全部中和而使其电荷消失。因此，必定存在与晴天地空电流相反方向的补偿电流，把地表面的正离子输向大气（向地面输入负离子），以维持晴天大气电场基本不变，这就是闪电电流和尖端放电电流等。雷雨云电结构模式没有雷雨云便没有雷电，因此对雷雨云的探测研究是十分重要的。在20世纪30年代以后，人类通过施放大量探测气球，获得了较丰富的资料，总结出最早的雷雨云电结构模式如图所示：存在两个主电荷中心，云底
简直不能更牛逼 雷电法术实测效果全解析
简直不能更?逼 雷电法术实测效果全解析 对于部落冲突中的雷电法术，相信很多?伙伴都很熟悉。但是你了解雷电法术每次攻击的落点么？?前有外国?友就测试分析了雷电法术打击时的规律，?起来看看吧。 【原创作者：贴吧 伊林可爱宝?】 今天下午看到?领在讨论雷电法术问题，?开始只是觉得不都是随机看?品闪下去罢了，不过?领测试很多次后说每个顺序放的雷电法术都是有固定形状的。 于是，好奇的楼主还真的去试了试，结果发现真的太nb了！ 正巧居然发现twitter官?也转发了?个雷电法术解析 视频 ，那么楼主正好可以借着视频给?家截图看看了 第?种：倒S型（楼主??取的） 第?个 药?
放的是雷电法术的话，那么必定出现倒s形状的落地 伤害 Ps：部落?领在测试后说把援兵对准4351中间的话，?个闪电就可以可以闪掉6级 法师 ，我也测试了?下的确 第?种：P型 这张图可以明显看到第?种雷电法术从中?（那坨?头）放下去后，中?并不是重点的攻击?标，并且左上完全没有多?伤害。 相反，右下成为了攻击的重点。 PS：楼楼??6级法师援兵做了测试，把雷（4级）放在援兵左上?点点可以闪掉法师 这个道理同样可以?在闪?上，效果?瞄准中?放好很多（以世界第?5654?油为例?〔躺枪〕，?第?种闪电闪了364?，第?种闪了366?，?共732?，?瞄准中??共只偷了667?） 可以，放在援兵偏右?点点的下?就可以了
第三种：倒V型 第三放的雷是5种??伤害最?的?个，以中??头放雷的话，有3个落点在中?，杀援再好不过了 Ps：以6级法师为例，4级雷电药?放在援兵左下??点点点（最?放?后就1-2毫?）可以闪掉法师。以世界第?5760?为例?，第三雷最?可以闪掉475?！ 第四种：A型 ，通过截图可以看出，第4放的雷也属于紧密的类型，通过截图12345可以看出，以?头为中?放闪电的话会侧重攻击左下和原点的建筑，所以第四类闪电放?标右边?点点会加?伤害值 Ps：以6级法师4级雷为例?，放法师右边?点可以闪掉法师。以世界第?5834?油为例，第四放的闪电最?可以闪掉411? 第五种：M型 通过截图可以看出，以?头为落点，落雷主要在右边与右下区域，所以第五次放的雷电药?靠?标正左放可以加?伤害
雷电风险评估分析报告
雷电风险评估报告 第一章：雷击风险评估概论 1．1 雷击风险评估的概念 １.２雷击风险评估的依据的原则1.３雷击风险评估的差不多流程1.４规范性引用文件及其术语定义 第二章:大楼易损性分析 2.1损害类型及损害成因 ２.2雷电闪击损害次数 第三章:风险分析和计算 ３.1雷击损害风险评估相关数据３．2雷电灾难易损性分析
第四章：防雷设计施工指导意见 4.１防雷的差不多原则 ４.2相关资料 第一章：雷击风险评估概述 1.１雷击风险评估的概念 风险评估的目的是认识和评价风险,进而进行风险操纵和风险治理。通过风险评估能够得到与所关注的风险相关的尽可能多的有用信息,通过一个合适的评估模式对风险的大小进行推断,同时以风险发生的可能性和强度的概率分布表示出来。风险评估的最终目的确实是提供决策服务以减少损失。因而风险评估的内容包括风险描述、风险可能以及风险操纵。 1.1.1风险评估规则和内容 具体来讲,一个完整详尽的风险评估包括以下内容: （1）损害范围：自然单元中的反作用力。包括死亡、损害、
生产或经营损失等; 例如雷电损害范围包括： 生物损害；物理损害; 电气和电子系统失效。 雷电灾难造成的损失可能包括人员生命损失、公众服务损 失、文化遗产损失和经济损失。 （2）发生概率:相关频率的可能，这些频率能够是连续的或非连续的； 例如不同损害源以及不同强度损害源发生的频率、不同损 失类型及不同损失严峻程度的损失发生的频率等。雷电灾 难风险评估一般将雷击产生的风险重量分为八种,相应的 概率类型也有八种。 （3）不确定性：计算信息化中、复杂系统中或评估风险预言的不确定性； 面对错综复杂的情况,数据不全面、不可靠，评估方法不 完善将导致风险评估结论吧不确定性，这种不确定性也应 该得到一定的评估。 （4）普遍性:损害的地理分布； 例如，由于雷电要紧发生在强对流天气系统中，而强对流
雷电基本知识
人们在研究磨擦起电现象时发现， 当带正电的物体和带负电的物体靠近时， 常有火花产 生，同时发出劈啪的声响，这种现象叫做放电。雷电是大自然中雷云之间或雷云对地之间的 大规模放电现象，这种迅猛的放电过程产生强烈的闪光并伴随巨大的声音。 从电学的角度来 讲，雷云放电就会产生雷电流，雷电流除具有电流的一般的特性外，还有发生时间短 （微秒 级）幅值高（几百KA ）的特点，所以雷电流的瞬间功率是巨大的。正因为雷电流的特殊性，使 得雷电有其 特殊的破坏力， 常常给人类带来巨大损失。 线短路、引起森林大火，还会造成人员的直接伤亡。自 来，人 们致力于雷电及其防护的研究实践已有删年的历史， 绩，积累 了丰富的经验。了解雷电基本知识，有利于搞好仓库防雷安全 工作。 一、雷电的形成与分类 （一）雷雨云和雷电的形成 人们通常把发生闪电的云称为雷雨云 （或称积雨云），雷雨云是热气流在强烈垂直对流过 程中形成 的。由于地面吸收太阳的辐射热量远大于空气层， 近地面的大气的温度由于热传导 和热辐射作用，温度也跟着升高，气体温度升高必然膨胀，密度减小，压强也随着降低，根 据力学原理，气体就要上升，上方的空气层密度相对说来就较大， 就要下沉。热气流在上升 过程中膨胀降压，同时与高空低温空气进行热交换， 于是上升气团中的水汽凝结而出现雾滴， 就形成了云。在强对流过程中，云中的雾滴进一步降温，变成过冷水滴、冰晶或雪花，并随 高度逐渐增多。由于过冷水大量冻结而释放潜热， 使云顶突然向上发展， 达到对流层顶附近 后向水平方向铺展，使云中水滴分裂成较小的水滴或较大的水滴， 分别带负电和带正电。 较 小的水滴被气带走，形成带负电的雷云，较大的水滴留下来形成带正电的雷云。 随着电荷的积累，雷云的电位逐渐升高。 当带不同电荷的雷云在空气中互相接近到一定 的距离时，便发生激烈的放电，出现强烈的闪光。由于放电时温度高达 急剧膨胀，发出爆炸的轰鸣声，这就是空中闪电和雷鸣，见图 较近时，还会对地面突出物直接放电，这就是直击雷。见图 （d ）雷云间放电 图5— 1雷云放电现象 （二）雷电的分类 1.雷电按照放电形式不同分为：线形雷、片形雷和球形雷 （1） 线形雷。线形雷是一种蜿蜒曲折，枝叉纵横的巨型电气火花，长 2 — 3公里，也有的 长达10公里，线形雷是闪电中最强烈的一 种，对电力、电讯系统及人畜和建筑物等威 胁最 大。线形雷大多是雷云与大地间的放电， 但也有的是雷云之间的放电。 雷击可以把建筑物劈裂， 使架空的电 18世纪富兰克林著名的风筝实验以 对雷电的防护已经取得了很大成 : 20000 C ，空气受热 5— 1（a ）。当带电雷云离地5— 1(b) 。 这种闪电可以同时击 在大多数情况下（约50?70%以上）,雷 而是多重的，也就是说由若干个先后在同一通道上发展 1?27次，单次放电的延续时间一般为
关于雷电定位系统的原理与应用研究
关于雷电定位系统的原理与应用研究雷电定位系统的原理与应用研究如下文 湖南是一个多雷省份，通常年雷暴日数在50d以上，雷击是线路故障的主要原因。出于安全生产的需要，多年来对雷电参数的观测，尤其80年代对地落雷密度测量，做了大量工作，得出湖南对地落雷密度[1]r=次/km2。这一观测结果远比原规程r=大3倍，与1997年新修订的规程r=很接近。90年代，随着电力工业的大发展，投运的高压线路迅速增长，线路雷击事故增多，故障点的查找工作量很大，以致线路雷击故障查找率对于110～220kv等级只有50左右。另一方面，是把线路的其它事故无根据地归结于雷击。在这种形势下，鉴别线路是否落雷以及精确确定落雷杆号就显得很迫切。正是基于这一生产需要，1993 系统。 经过5a调查研究，开发了全部硬件和软件，建成了包含9个探测站覆盖全省的湖南雷电定位系统，以它的良好定位精度，从1996年开始，在指导全省5000多km220kv及以上超高压线路的雷击故障点查找上，发挥了重要作用。 本文以这个系统为背景，介绍雷电定位系统的构成、特性、应用，以及今后推广中的一些问题。 1 雷击故障定位的原理 雷电放电会产生光、声音和电磁波。现在实用化的雷击
故障定位大都测定放电辐射的电磁波。为此必须建立相应的辐射电磁场计算模型，区分云内放电与对地落雷，采用精确的雷击点的定位交会方法。 回击辐射电磁场计算模型 大量实际观测弄清了对地落雷的形态[2]。落雷通常开始于雷云中高静电区的放电，然后从云向地面以先导形式向下进展，先导到达地面或高耸物体后，沿着先导路径向上产生回击。尽管先导发展具有随意性，但在接近地面时，其通道在几百米的范围内是几乎垂直于地面的。落雷回击电流为幅值大、起始部分陡峭的大电流脉冲，并以近似于光速沿着先导放电路径从大地向云中发展，辐射出很强的电磁波。利用图1的计算模型可以确定回击电流在地面上任一点产生的电磁场强度e(r,φ，θ，t)和b(r,φ，θ，t)。 图1 回击的电磁场计算模型 对地落雷波形判据 云内放电同样辐射电磁波，因此区分对地落雷或云内闪电是极为重要的。大量实测表明，对地落雷与云内闪电的典型波形如图2所示。 现在实用化的雷电定位系统都采用6个波形特征条件鉴 阀值电压：100mv 预脉冲ptk/up≤
雷电观测业务规范(试行稿)
雷电观测业务规范（试行稿） 中国气象局综合观测司
目录 1 总则 (2) 2 雷电观测业务基本要求 (2) 2.1 观测方式 (2) 2.2 观测项目 (2) 2.3 时制、日界和对时 (2) 2.4 雷电观测环境要求 (3) 2.4.1 场地环境要求 (3) 2.4.2 电磁环境要求 (3) 2.5观测站的设置 (3) 3 云地闪观测设备 (4) 3.1 一般要求 (4) 3.2主要技术性能要求 (5) 3.3 工作原理及结构 (5) 3.3.1工作原理 (5) 3.3.2结构 (6) 3.4 外围设备 (8) 3.5 运行状态和采样 (8) 3.6 安装 (8) 3.6.1 基本要求 (8) 3.6.2 观测设备的安装 (8) 3.6.3线缆连接 (8) 3.6.4外围设备安装 (9) 3.6.5 防雷 (9) 3.7 运行维护 (9) 3.7.1设备定期维护 (9) 3.7.2日常维护 (9) 4 数据传输与处理 (10) 4.1信息传输 (10) 4.2雷电观测数据处理中心 (10) 4.3雷电观测产品发布 (11) 5数据格式 (11) 5.1 状态数据 (11) 5.2回击数据 (12) 5.3定位结果数据 (13) 6质量控制和资料归档 (14)
1 总则 雷电观测是气象观测的重要组成部分，它是对地球表面大气层内发生的雷电现象进行连续的测定，为天气预报和气象服务提供重要依据。雷电观测包括：云地闪、云闪、大气电场、雷电电流、雷电光学及雷电声学特征等项目。本规范适用于云地闪观测。 本规范是雷电观测的业务规则和技术规定，在雷电观测业务工作中必须严格遵守。雷电观测站网的建设、观测设备、组网要求、技术性能指标、计算方法、数据格式、观测产品发布等，应符合本规范的相关要求。本规范的制定、修改和解释权属国务院气象主管机构。 2 雷电观测业务基本要求 2.1 观测方式 雷电观测采用多站组网、全天候连续自动观测。有效的雷电观测定位数据应由3个或以上雷电观测站组网获取。 2.2 观测项目 雷电观测站的观测项目：包括回击波形到达时间、方位角、磁场峰值、电场峰值、波形特征值（过阈值点、陡点、峰点、后过零点）、陡度值等。 雷电观测网的观测项目：包括雷电回击发生的日期、时间、纬度、经度、电流强度、电流陡度、定位误差、定位方式等。 2.3 时制、日界和对时 雷电观测的所有项目均采用北京时，以24时为日界。观测仪器以设备内置的GPS实时自动对时。
雷电产生原理
雷电形成原理及雷电灾害防御措施 作者：安全文化网文章来源：安全文化网点击数： 1137 更新时间：2010-3-1 随着高层建筑的不断涌现和电子信息系统的广泛应用，雷电灾害也日益成为人们日常生活中的重要危害之一。每年夏季，全国各地都会发生雷击灾害事故，诸如电子信息系统遭到破坏、通讯中断、建筑物被毁、甚至危急人的生命安全，因此造成不可估量的经济损失。在此，仅从雷电的形成、雷击灾害的形成以及如何防御雷击灾害等方面作如下简析，用以提醒人们不可小视雷电危害，利用科学知识防御雷击灾害，将雷击灾害的损失降到最低限度。 1、雷电的形成 雷电是云内、云与云之间或云与大地之间的放电现象。夏季的午后，由于太阳辐射的作用，近地层空气温度升高，密度降低，产生上升运动，在上升过程中水汽不断冷却凝结成小水滴或冰晶粒子，形成云团，而上层空气密度相对较大，产生下沉运动，这样的上下运动形成对流。在对流过程中，云中的小水滴和冰晶粒子发生碰撞，吸附空气中游离的正离子或负离子，这样水滴和冰晶就分别带有正电荷和负电荷，一般情况下，正电荷在云的上层，负电荷在云的底层，这些正负电荷聚集到一定的量，就会产生电位差，当电位差达到一定程度，就会发生猛烈的放电现象，这就是雷电的形成过程。雷电电荷在放电过程中，产生很强的雷电电流，雷电电流将空气击穿，形成一个放电通道，出现的火光就是闪电。在放电通道中空气突然加热，体积膨胀形成爆炸的冲击波产生的声音就是雷声。 2、雷击灾害的形成 云内和云与云之间的放电，叫云间闪电或云闪，云与大地之间的放电，叫云地闪电或地闪。云闪因其不能到达地面，一般不会对人类活动造成影响，对人类活动造成影响的主要是地闪。地闪发生时，产生的雷电流从云中泄放到大地，在其泄放通道上造成的危害即雷击灾害。当雷电流从云中泄放到大地时，直接打在建筑物、构筑物及人畜身上，产生电效应、热效应和机械力，造成毁坏和伤亡，称之为“直击雷”；当雷电流从云中泄放到大地时，在其泄放通道周围产生电磁感应向外传播或直接通过导体传导，导致在影响范围内的金属部件、电子元件和电气装置，受到电磁脉冲的干扰而毁坏，称之为“雷击电磁脉冲”。我国是雷击灾害多发地区，每年都会因雷击灾害造成众多的人员伤亡和巨大的经济损失，因此做好防雷减灾工作，将雷击灾害降低到最低限度，尤为重要。 3、雷电活动规律及雷击的选择 3.1我国年平均雷电日数按地理环境的分布 a、南方多于北方； b、内陆多于沿海； c、山地多于平原； d、在其它条件相同时，土壤导电性较差的地区雷电活动较弱。 3.2雷击与地质条件的关系 a、电阻率小的土壤，导电性好，易积聚大量电荷，为雷电流提供低阻抗通道； b、闪电放电通道常常不是直线，而是曲曲折折的； c、地下埋有金属导电矿床处，金属管线较密集的地方易落雷； d、地下水位高、矿区、小河沟、地下水出口处易受雷击。 3.3雷电活动与地形、地物的关系 a、在距地面二三十米的突出物上方发生雷击的概率最大； b、对靠山和临水的地区，临水一面的地洼潮湿地和山口、风口、顺风的河谷的特殊地形构成的雷暴走廊的地方易受雷击； c、电线杆、铁路、架空电线和避雷针（线、带、网）接地引下线都是雷雨云对地放电的最佳通道。 4、雷暴距离的判断 雷暴产生时，闪电和雷声是同时发出的，由于光在空气中的传播速度是每秒30万千米，而声音的速度是每秒340米，那么，我们可以根据看到闪电和听到雷声之间的间隔时间来计算落雷点与人之间的距离。如果间隔时间是5秒钟，表示雷击发生在离人约1700米左右的位置；如果是1秒钟，也就是一眨眼的时间就听见雷声，说明雷击位置就在人附近300米左右。当遇到雷暴天气时，我们可以记住每次听到雷声与看见闪电的时间间隔是越来越长，还是越来越短，以此来判断雷暴是逐渐远离，还是即将临近，从而采取一定的防范措施。 5、雷电伤人的几种方式及急救措施 雷电对人的伤害方式，归纳起来有四种形式，即：直接雷击、接触电压、旁侧闪击和跨步电压。雷电对人的危害与普通高压线路危害类似，只是危害程度更严重，因此一旦发生这种情况，要立即对伤者进行抢救。 人被雷击中后，雷电电流通过人体泄放到大地是一个很短暂的过程，伤者身上是不带电的，这时不必担心施救者被电击。急救措施也类似于被电击后的急救方法，将伤者平躺在地，在进行口对口的人工呼吸，同时要做心外按摩。另外，要立即呼叫急救中心，由专业人员对受伤者进行有效的处置和抢救。 6、防止雷击的措施