[发明专利]一种针对山区水域障碍物大气电场仪观测结果的修订方法

说明书

技术领域

本发明涉及雷电预警技术领域，尤其涉及在山区水域障碍物大气电 场仪观测结果的修订方法。

背景技术

雷电是一种强对流大气电现象，其强大的电流以及强烈的电磁场的 物理效应能够在瞬间产生巨大的破坏作用。随着国民经济的发展，电力 设施建设的加快，电力电网密度越来越大，雷电灾害造成的损失也越来 越严重。建立有效的雷电监测预警系统以及相应的预警预报方法，对于 保障人民生命财产安全有重要的意义。地面大气电场仪是地面观测雷电 的一种设备，最近十几年，我国才渐渐重视对它的使用。当雷电发生时， 会使地面大气电场的幅值产生大幅度的正负波动。大气电场仪通过监测 地面电场的实时变化实现对带电云层活动监测，利用它可以实现对雷电 的短时预警。由大气电场仪构成的地面观测网，不仅能提供区域雷暴云 地面静电场变化特征及趋势，而且利用多站测量，能够较准确地得到雷 暴中的电荷数量，分布和运动情况等。

理想情况下，电场仪是安装在标准气象观测场条件下进行工作，但 实际环境很难完全符合标准化要求，设备通常被大范围地安装在复杂， 简陋的山区环境中。虽然设备在投入使用前都已经过实验室标定，大气 电场仪是十分敏感的设备，仅仅是安装方式的不同都会造成观测结果的 差异。对雷电进行预警时，大气电场仪组网观测中，各站点数据的准确 性、一致性和可比性是准确预警，预报雷电灾害的前提和保障。为确保 数据的后期使用中各站点数据能满足一致性和可比性，对大气电场仪进 行环境因素相关的测量值修订是必须和至关重要的。

大气电场仪观测结果的修订主要分为两部分内容，一是实验室平行 板标定，二是根据实际安装情况野外订正。在实际观测工作中，仪器的 差异和安装环境的不同，都会影响电场仪的测量结果，主要因素包括了 安装的方式，附近是否有障碍物，安装高度，天气问题等。以下列表总 结了因素、影响以及解决方法及其存在的缺点

表1.当前修正方法

从以上总结的当前动态可知，现有的方法主要是对单一因素进行修 正，而在山区中，人居住的村庄以及生产活动按照习惯，往往集中在山 下水旁，而且，人们对这些区域发生的雷暴情况十分关心，所以大气电 场仪很大一部分需要安装在水域障碍物附近。显然，这样情形下，必须 考虑水的存在以及高度的影响，现有只针对单一影响因素的修正方法就 不适用。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的主要目的在于提供一种观测结 果修订方法，使得在复杂的山区环境中大气电场仪安装在有水域障碍物 时，对地标定观察值的修订，以保证在数据的后期使用中，可以达到最 大限度的准确。

本发明的技术方案是：一种针对山区水域障碍物大气电场仪观测结 果的修订方法，在水域区和远离水域区选择两个站点B点和A点，其特 征在于：包括测量环境及设备安装的步骤；对比观测的步骤；差别订正 的步骤三个步骤；

步骤一测量环境及设备安装的步骤为：在B点、A点分别安装两台同 型号大气电场仪，且B点、A点的两台大气电场仪安装高度差一致；

B点高处的大气电场仪标记为3#，B点低处的大气电场仪在3#附近， 其探头接近水面，标记为4#；

A点高处的大气电场仪标记为1#，A点低处的在安装在1#附近，探 头埋入地中，探头与地表齐平，标记为2#；

步骤二对比观测的步骤包括以下两步

针对晴天和雨天控制变量，统计1#至4#大气电场仪在周期T内测得 电场值；

根据所得电场值样本得出该大气电场仪在周期T内所测得电场的绝 对平均值，1#、2#、3#和4#大气电场仪的绝对平均值分别用x₁,x₂,y₁,y₂； 其中T观测时间；

步骤三、差别订正的最终公式为：

其中β为1#和2#电场仪所得数据的相关系数；

γ为B点下的对地标定和4#大气电场仪所得数据的相关系数。

根据如上所述的针对山区水域障碍物大气电场仪观测结果的修订方 法，其特征在于：所述的B点、A点的两台大气电场仪安装高度差为0.6 米至1.5米。

根据如上所述的针对山区水域障碍物大气电场仪观测结果的修订方 法，其特征在于：所述的1#大气电场仪与3#大气电场仪的海拔高度差小 于1米。