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雷电监测科技——抵御“天空之怒” 科学防雷有招

发布时间:2024年08月05日 来源:中国气象报社

在科技飞速发展的今天,雷电的奥秘已渐为人知,对雷电进行精密监测以及开展科学防雷也正成为现实。目前,我国气象部门已构建起一张精密的监测网络。这张网,实现了对全国大部分地区雷电活动的全天候、全方位监测。

为了更直观地理解雷电的复杂面貌,科学家利用高精度闪电定位仪、闪电相机等先进设备,结合计算机技术进行三维形态研究。这些工具能够精准捕捉雷电放电路径的三维形状及其动态变化,并通过数值模拟技术,深入剖析闪电特定发展特征背后的物理机制。

雷电监测技术的多元化发展,使监测手段更加全面。从观测地面电场的大气电场仪,到甚低频、低频乃至甚高频闪电定位系统,监测设备共同构建起一个立体化的雷电监测体系。值得一提的是,近年来我国闪电定位系统正逐步向全闪、三维方向升级,部分重点区域部署了具备高精度观测能力的闪电定位系统,如中国气象科学研究院雷电团队所掌握的多种技术路线闪电高精度定位技术,已跻身国际先进行列。

面对超大范围的闪电活动监测,地面监测设备往往鞭长莫及。此时,卫星遥感技术便成为不可或缺的补充。卫星以其独特的视角,从高空俯瞰地球,将那些破纪录的巨型闪电尽收眼底,为雷电监测提供更为广阔的视野。

此外,科学家还通过在高雷击风险的高建筑物上设立综合观测站,获取第一手自然雷电物理参数,如广州的TOLOG观测站。这些站点不仅记录了闪电的电磁场辐射信号,还通过高速摄像系统和全视野闪电通道成像仪,实现对闪电先导发展过程的高速、高分辨率观测。广州塔“小蛮腰”主动“接闪”,正是这些科技成果的一次次生动展示,也展现了避雷针在区域避雷中的重要作用。

基于海量气象数据和先进算法,我国雷电预报预警技术不断取得新突破。从0至12小时临近预警到短时预报机器学习模型,再到数据与机理协同驱动的预警系统,这些创新成果为雷电灾害的提前防范提供了有力支持。中国气象科学研究院雷电团队在这一领域不断取得研究成果,更是为雷电预报预警技术的发展提供了重要支撑。

如今,雷电监测科技正以前所未有的速度发展,未来的雷电监测及其预报预警服务将更加精准、高效,它将如同一顶抵御“天空之怒”的“金钟罩”,在广阔天地间更好、更贴心地守护着人们的生产生活。

(作者:刘蕊 责任编辑:张明禄)