全国雷电探测网建设及其效果评估与应用
编号：740
稿件编号：731 访问权限：仅限参会人
更新：2025-04-03 11:54:39 浏览：505次
主题报告
报告开始：2025年04月20日 08:30 （Asia/Shanghai）
报告时间：20min
所在会议：[S2-14] 专题2.14 雷电探测和雷电物理 » [S2-14] 专题2.14 雷电探测和雷电物理
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摘要
针对目前广域雷电定位网定位精度低的现状，本报告自主建设了一个探测范围覆盖整个中国及周边地区的甚低频远距离闪电探测网 （The Very Low Frequency Long-Range Lightning Location Network, VLF-LLN），并针对其定位、强度反演及其在雷暴短临预报中的应用进行了系统性研究。主要研究内容如下：
（1）基于模拟波形库，提出了一种大气无线电信号（sferic）的地波峰值到达时间的判定标准，降低了天波分量对定位精度的影响。首先，基于波形库对sferic进行初步测距，同时提取地波到达时间，并实现同源脉冲的快速配对。随后，通过为每个sferic分配独立的传播速度进行自适应优化，以减小误差，对南京紫峰大厦雷击事件的定位精度均值为1.92 km。
（2）基于多站电场强度归一化到相同距离时的一致性原则和半监督学习方法，校正传播衰减，研究远距离地闪回击峰值电流的反演。该方法采用两阶段训练：首先基于上述一致性原则生成伪标签，在未标注数据上训练特征提取能力；然后用少量真实电场强度微调输出层，进而校正传播误差并结合传输线模式估算回击峰值电流。以人工引发雷电流数据为标准，评估了远距离估算结果，其R2为0.9178，均方根误差百分比为10.67%。统计表明，回击峰值电流的分布呈现显著区域特征：海洋上负极性回击较强而青藏高原地区正极性回击较强，与其它观测结果一致。
（3）将闪电定位数据应用于雷暴短临预报，提出了一种轻量化模型，以最小的计算资源获得了优于基线模型的性能指标。模型仅由二维卷积构成的编码器和解码器以及一维卷积构成的注意力模块组成。数据贡献分析表明：雷达数据显著提高雷暴短临预报的命中率并降低虚警率，且随预报时效延长效果持续增强，卫星数据则主要降低虚警率，但对命中率的提升不显著。雷暴0-1小时短临预报的平均命中率、虚警率和临界成功指数分别为0.5645、0.3302和0.4441。
关键字
闪电,定位,雷暴,雷电探测
报告人
张其林
教授
南京信息工程大学
稿件作者
张其林
南京信息工程大学
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