第1章 概述 1
1.1 开展雷电监测定位的意义 1
1.2 国内外研究现状和发展趋势 2
参考文献 4
第2章 雷电监测定位的理论与技术基础 5
2.1 雷雨云的电结构与电场测量 5
2.1.1 雷雨云的电结构与电场分布 6
2.1.2 地面电场测量技术 6
2.1.3 探空电场测量技术 17
2.1.4 中高层大气电场测量技术 22
2.1.5 星载电场测量技术 26
2.2 闪电的放电特性 28
2.2.1 闪电的分类 28
2.2.2 云地闪的放电特性参数 29
2.2.3 云闪的放电特性参数 35
2.2.4 中高层大气闪电放电特性 39
2.3 闪电电磁辐射特性 44
2.3.1 回击的电流模型及电流测量技术 44
2.3.2 回击辐射的电磁场计算及探测技术 52
2.3.3 云闪辐射的电磁场计算及探测技术 63
2.3.4 中高层大气放电电磁场模型与仿真 71
2.4 闪电电磁波传播特性 78
2.4.1 闪电电磁波传播的一般原理 78
2.4.2 VLF/LF闪电电磁脉冲传播特性 80
2.4.3 VHF闪电电磁波的传播特性 92
2.4.4 闪电电磁脉冲波形鉴别与探测技术 94
参考文献 97
第3章 雷电监测定位方法 100
3.1 总论 100
3.2 雷电单站定位系统 101
3.2.1 基于正交环天线测向法的雷电单站系统 102
3.2.2 VLF/LF单站定位 102
3.2.3 基于干涉仪测向法的甚高频雷电单站探测系统 103
3.3 VLF/LF频段雷电监测定位系统 105
3.3.1 磁方向雷电监测定位系统 106
3.3.2 时差法雷电监测定位系统 123
3.3.3 混合法雷电监测定位系统 124
3.3.4 VLF/LF三维雷电监测定位系统 126
3.3.5 地基全球闪电监测网介绍 144
3.4 VHF频段雷电监测定位系统 150
3.4.1 甚高频干涉法雷电定位系统 151
3.4.2 VHF时差法闪电定位系统 175
3.5 VHF＋VLF综合雷电监测定位系统 181
3.6 星载闪电探测系统介绍 181
3.6.1 基于极轨卫星的闪电探测方法 181
3.6.2 基于静止卫星的闪电探测方法 190
3.6.3 风云四号闪电成像仪系列技术解决方案 192
参考文献 196
第4章 国家雷电监测定位网技术 201
4.1 国家雷电监测网概况 201
4.1.1 国内外现状 201
4.1.2 国家闪电探测站网主要功能与技术指标 205
4.2 国家雷电监测网探测仪技术 206
4.2.1 探测仪机械结构与技术指标 206
4.2.2 探测仪电路 208
4.2.3 探测仪电源与通信 221
4.2.4 NIOSⅡ嵌入式CPU结构 224
4.2.5 探测仪嵌入式软件 224
4.2.6 探测仪测控命令与集数据格式 228
4.3 定位算法与数据处理中心 231
4.3.1 系统概述与数据处理流程图 231
4.3.2 系统结构设计 233
4.3.3 数据接收与处理模块 234
4.3.4 系统监视模块 243
4.3.5 数据存储模块 258
4.3.6 数据再处理模块 264
4.3.7 定位结果格式与数据库 269
4.4 图形显示系统 273
4.4.1 图形显示系统概述 273
4.4.2 软件的设计与实现 273
4.4.3 软件主要功能模块 275
4.4.4 主要子系统 275
4.5 基于云计算的雷电信息共享平台 282
4.5.1 云计算技术概述与雷电“云”信息共享平台构建 282
4.5.2 雷电监测业务运行部分 283
4.5.3 雷电数据应用服务部分 285
4.5.4 雷电数据应用客户端软件 285
4.6 国家闪电监测网运行状态监控与数据质量控制方法 287
4.6.1 探测仪状态监控及质量控制方法 287
4.6.2 数据处理中心闪电数据同步质量控制方法 288
4.6.3 探测产品的数据质量控制方法 288
4.7 国家雷电监测网探测结果的验证与定标 288
4.7.1 雷电监测网主要技术参数描述与定标 288
4.7.2 火箭引雷 289
4.7.3 高塔雷电流观测验证 291
4.7.4 光学与摄像系统 293
参考文献 294
第5章 我国雷电气候特征参数的统计与雷电活动时空特性 295
5.1 我国雷暴日分布图 295
5.1.1 雷暴日统计意义 295
5.1.2 气象观测资料雷暴日 295
5.1.3 雷电监测网资料雷暴日 295
5.2 我国雷电密度分布 297
5.2.1 雷电密度统计意义 297
5.2.2 气象观测资料雷电密度 297
5.2.3 雷电监测网雷电密度分布 298
5.3 我国雷电强度分布 299
5.3.1 雷电强度统计意义 299
5.3.2 雷电强度测量的方法与测量值 300
5.3.3 负闪强度分布 300
5.3.4 正闪强度分布 300
5.4 正云地闪分布 301
5.4.1 正云地闪的特殊性 301
5.4.2 正云地频次分布 302
5.5 我国雷电时间特性 304
5.5.1 我国雷电日变化 304
5.5.2 我国雷电月变化特性 305
5.6 我国雷电活动的空间特性 307
5.6.1 年平均分布特性 308
5.6.2 月平均分布特性 308
5.6.3 闪电频次随经纬度的变化 309
参考文献 311