一种雷电预报方法及系统技术方案

本申请涉及一种雷电预报方法及系统。所述方法包括：读取电场站点最新的电场测站数据和雷达观测数据，根据所述电场测站数据和雷达观测数据建立雷电临近预报模型；所述建立雷电临近预报模型包括以下步骤：步骤a：设定电场幅值阈值和电场差分阈值；步骤b：判断读取的电场测站数据是否达到设定的电场幅值阈值或电场差分阈值，如果电场测站数据达到设定的电场幅值阈值或电场差分阈值，执行步骤c；步骤c：判断当前时刻之前的雷达观测数据是否达到预设阈值，如果雷达观测数据达到预设阈值，执行步骤d；步骤d：生成雷电预警图文产品并发出雷电预警。本申请实现对雷暴天气预警的提前发布，提高了雷电预报预警的能力和水平。

【技术实现步骤摘要】
一种雷电预报方法及系统
本申请属于气象服务
，特别涉及一种雷电预报方法及系统。
技术介绍
雷电是积雨云中云间或云地之间发生放电的天气现象，具有瞬态大电流、高电压和强电磁辐射等特征，它常伴有大风、暴雨、冰雹甚至龙卷，是严重的气象灾害之一，早在上世纪末就被联合国列为“最严重的十种自然灾害之一，也被称之为“电子信息时代的一大公害”。随着我国经济的迅速发展和人民生活水平的提高，高层建筑物的不断增多和各种电子产品的广泛应用，雷电灾害造成的损失越来越严重，甚至人身伤亡等严重安全事件趋于频繁。以深圳为例，深圳地处低纬度地区，热力对流引起的雷暴出现频繁，是我国雷暴多发区之一，据不完全统计，深圳仅雷电造成的经济损失每年都超过6000万元，雷电给深圳的经济建设和人民生命财产安全造成了严重威胁。雷电预报系统涉及到闪电定位等资料收集、数据库的建设、雷电综合的监测、雷电概念模型的建立、潜势预报方法的应用、雷电短时预报预警技术的应用等多方面的内容，研发雷电预报方法可显著提升雷电预报预警产品的精细化、针对性、高效性的水平，减少雷电对各行业和市民人身安全造成的灾害影响。雷电灾害的受灾面广，几乎涉及所有行业，因此对雷电及其灾害的综合监测、预报、预警和防御的需求变得越来越迫切。而雷电的产生往往与强对流天气密切地联系在一起，强对流天气的出现，绝大多数又都是由各种中小尺度的天气系统的运动和变化来提供动力条件的，通常只是局地性的，所产生雷电的生命史也较短。仅依靠观测设备，很难对雷电进行提前预报，难以满足市民和各行业对雷电预报预警精细化服务的需求，从而影响到服务效果。
技术实现思路
本申请提供了一种雷电预报方法及系统，旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为了解决上述问题，本申请提供了如下技术方案：一种雷电预报方法，包括：读取电场站点最新的电场测站数据和雷达观测数据，根据所述电场测站数据和雷达观测数据建立雷电临近预报模型；所述建立雷电临近预报模型包括以下步骤：步骤a：设定电场幅值阈值和电场差分阈值；步骤b：判断读取的电场测站数据是否达到设定的电场幅值阈值或电场差分阈值，如果电场测站数据达到设定的电场幅值阈值或电场差分阈值，执行步骤c；步骤c：判断当前时刻之前的雷达观测数据是否达到预设阈值，如果雷达观测数据达到预设阈值，执行步骤d；步骤d：生成雷电预警图文产品并发出雷电预警。本申请实施例采取的技术方案还包括：根据雷达回波反射率因子设定雷达预警阈值，建立雷达资料预警阈值计算模型。本申请实施例采取的技术方案还包括：将设定区域范围内的电场站点进行电场联网，建立区域雷电预警模型，进行所述设定区域范围内的区域雷电预警，并对所述设定区域范围内的雷暴云变化过程进行监测预警。本申请实施例采取的技术方案还包括：综合应用闪电定位网络数据、多普勒雷达数据和中尺度数值模式数据以及雷暴云团自动识别和追踪系统建立雷电短时临近预报模型，输出雷电短时临近预报系列潜势预报产品。本申请实施例采取的技术方案还包括：利用图像识别技术识别雷暴单体和每个雷暴单体内部风场的分布情况，生成雷暴影响区域雷电潜势预报产品；并利用设定时刻雷电影响区域，通过空间叠加分析的方法计算出雷电进入指定地点的时间、离开指定地点的时间和已经影响指定地点的时间，输出雷电定点预报产品。本申请实施例采取的另一技术方案为：一种雷电预报系统，包括雷电临近预报模型建立模块，所述雷电临近预报模型建立模块用于读取电场站点最新的电场测站数据和雷达观测数据，根据所述电场测站数据和雷达观测数据建立雷电临近预报模型；所述建立雷电临近预报模型具体包括：阈值设定单元：用于设定电场幅值阈值和电场差分阈值；第一阈值判断单元：用于判断读取的电场测站数据是否达到设定的电场幅值阈值或电场差分阈值，如果电场测站数据达到设定的电场幅值阈值或电场差分阈值，通过第二阈值判断单元判断当前时刻之前的雷达观测数据是否达到预设阈值；第二阈值判断单元：用于判断当前时刻之前的雷达观测数据是否达到预设阈值，如果雷达观测数据达到预设阈值，生成雷电预警图文产品并发出雷电预警。本申请实施例采取的技术方案还包括：雷达资料预警阈值计算模型建立模块：用于根据雷达回波反射率因子设定雷达预警阈值，建立雷达资料预警阈值计算模型；本申请实施例采取的技术方案还包括：区域雷电预警模型建立模块：用于将设定区域范围内的电场站点进行电场联网，建立区域雷电预警模型，进行所述设定区域范围内的区域雷电预警，并对所述设定区域范围内的雷暴云变化过程进行监测预警。本申请实施例采取的技术方案还包括：雷电短时临近预报模型建立模块：用于综合应用闪电定位网络数据、多普勒雷达数据和中尺度数值模式数据以及雷暴云团自动识别和追踪系统建立雷电短时临近预报模型，输出雷电短时临近预报系列潜势预报产品。本申请实施例采取的技术方案还包括：雷暴影响区域雷电潜势预报产品生成模块：用于利用图像识别技术识别雷暴单体和每个雷暴单体内部风场的分布情况，生成雷暴影响区域雷电潜势预报产品；雷电定点预报产品输出模块：用于利用设定时刻雷电影响区域，通过空间叠加分析的方法计算出雷电进入指定地点的时间、离开指定地点的时间和已经影响指定地点的时间，输出雷电定点预报产品。相对于现有技术，本申请实施例产生的有益效果在于：本申请实施例的雷电预报方法及系统建立基于大气电场和雷达资料建立雷电临近预报模型，并将多个大气电场测站数据进行联网并结合提出的预警方法对移过观测区的雷暴过程进行分析，以实现对一个地区及整个雷暴过程的提前预警；同时，综合应用闪电定位网络数据、多普勒雷达数据和中尺度数值模式数据以及雷暴云团自动识别和追踪系统，统计分析雷电特征及预报因子建立雷电短时临近预报模型，实现对雷电的临近预报；另外，利用图像识别技术识别雷暴单和每个雷暴单体内部风场的分布情况，对某一指定地点，利用某时刻雷电影响区域，通过空间叠加分析的方法发布雷达的单点预报和预警。本申请提高了雷电预报预警的能力和水平，近3年实现对雷暴天气预警提前45分钟发布，准确率达90％以上。附图说明图1是本申请实施例的雷电预报方法的流程图；图2是本申请实施例建立雷电临近预报模型的方法的流程图；图3为雷电短时临近预报系列产品示意图；图4为雷暴影响区域雷电潜势预报产品示意图；图5为雷电定点预报预警产品示意图；图6是本申请实施例的雷电预报系统的结构示意图。具体实施方式为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。请参阅图1，是本申请实施例的雷电预报方法的流程图。本申请实施例的雷电预报方法包括以下步骤：步骤100：读取电场站点最新的电场测站数据和雷达观测数据，根据电场测站数据和雷达观测数据建立雷电临近预报模型；步骤100中，雷电活动往往引起地面电场的显著变化，而大气电场仪是测量大气电场变化的专用精密设备，可以反映电场站点周围云电荷变化情况。非雷暴天气时，电场时间序列变化为连续且呈现小电场幅值。而雷雨云发展时，起电过程逐渐增强，电荷逐渐累积，地面电场强度会逐渐增强达到一定幅值并持续一段时间。因此当电场达到一定幅值时，表征该电场站点周围雷暴云电荷积累了一定电荷量，发生闪电的概率本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种雷电预报方法，其特征在于，包括：读取电场站点最新的电场测站数据和雷达观测数据，根据所述电场测站数据和雷达观测数据建立雷电临近预报模型；所述建立雷电临近预报模型包括以下步骤：步骤a：设定电场幅值阈值和电场差分阈值；步骤b：判断读取的电场测站数据是否达到设定的电场幅值阈值或电场差分阈值，如果电场测站数据达到设定的电场幅值阈值或电场差分阈值，执行步骤c；步骤c：判断当前时刻之前的雷达观测数据是否达到预设阈值，如果雷达观测数据达到预设阈值，执行步骤d；步骤d：生成雷电预警图文产品并发出雷电预警。

【技术特征摘要】
1.一种雷电预报方法，其特征在于，包括：读取电场站点最新的电场测站数据和雷达观测数据，根据所述电场测站数据和雷达观测数据建立雷电临近预报模型；所述建立雷电临近预报模型包括以下步骤：步骤a：设定电场幅值阈值和电场差分阈值；步骤b：判断读取的电场测站数据是否达到设定的电场幅值阈值或电场差分阈值，如果电场测站数据达到设定的电场幅值阈值或电场差分阈值，执行步骤c；步骤c：判断当前时刻之前的雷达观测数据是否达到预设阈值，如果雷达观测数据达到预设阈值，执行步骤d；步骤d：生成雷电预警图文产品并发出雷电预警。2.根据权利要求1所述的雷电预报方法，其特征在于，还包括：根据雷达回波反射率因子设定雷达预警阈值，建立雷达资料预警阈值计算模型。3.根据权利要求1所述的雷电预报方法，其特征在于，还包括：将设定区域范围内的电场站点进行电场联网，建立区域雷电预警模型，进行所述设定区域范围内的区域雷电预警，并对所述设定区域范围内的雷暴云变化过程进行监测预警。4.根据权利要求1或3所述的雷电预报方法，其特征在于，还包括：综合应用闪电定位网络数据、多普勒雷达数据和中尺度数值模式数据以及雷暴云团自动识别和追踪系统建立雷电短时临近预报模型，输出雷电短时临近预报系列潜势预报产品。5.根据权利要求4所述的雷电预报方法，其特征在于，还包括：利用图像识别技术识别雷暴单体和每个雷暴单体内部风场的分布情况，生成雷暴影响区域雷电潜势预报产品；并利用设定时刻雷电影响区域，通过空间叠加分析的方法计算出雷电进入指定地点的时间、离开指定地点的时间和已经影响指定地点的时间，输出雷电定点预报产品。6.一种雷电预报系统，其特征在于，包括雷电临近预报模型建立模块，所述雷电临近预报模型建立模块用于读取电场站点最新的电场测站数据和雷达观测数据，根据所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文海，张海强，陈林锋，
申请(专利权)人：深圳市雅码科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44