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ライトニング ロケーション ネットワークは気象学で重要な役割を果たすことができますか?

落雷は生体と人間に直接的および間接的な影響を及ぼし、どちらの場合も損失は非常に大きくなります (Srivastava et al., 2015)。大気電気と雷の物理学の重要性は、Qie et al. によって議論されています。 (2015) であり、雷雨の電力に関するより焦点を絞った研究を提案しました。雷位置ネットワーク (LLN) とマッピングの開発は、雷の物理学と気象学のあらゆる面で役立ちます。

最近では、低周波 (VLF) / 低周波 (LF) に依存する小規模で地域的な長距離ネットワークが数多く開発されています。ただし、すべてのネットワークの主な目標は異なり、ほとんどのネットワークはクラウド ツー グラウンド (CG) フラッシュを検出することしかできませんが、CG とクラウド内 (IC) を含む完全な雷を検出できるものはほとんどありません。北京-天津-河北の都市クラスター地域で運用されている北京雷網 (BLNET) は、雷の物理学と雷雨に焦点を当てて雷全体を特定できるように特別に設計されたネットワークの 1 つです。

一般に、すべての LLN は、有効な検出効率 (DE) と優れた位置精度 (LA) の観点からパフォーマンスを見つける必要があります。研究者はさまざまな方法論を使用してこれを行ってきましたが、すべてにいくつかの制限があります。同様に、イドネら。 (1998a, 1998b) は、グラウンド トゥルースを使用して、米国の全国雷検出ネットワーク (NLDN) のパフォーマンスについて説明しました。同様の状況で、ワールド ワイド ライトニング ロケーション ネットワーク (WWLLN) のパフォーマンスは相対的に取得されています。

通常、長距離ネットワークには限られたグラウンド トゥルースがあり、地域またはローカル ネットワークから検証されます (Abarca et al., 2010; Abreu et al., 2010)。最近、研究者は、地域によって異なり、高速アンテナ (BLNET) のコンテキストで約 12.4% (16.8%) である WWLLN の相対的なパフォーマンスを示しました。また、self を使用して BLNET パフォーマンスを見つけた後、相対的な位置精度はレーダー エコーと比較して南東にあります。 -参照方法 (Srivastava et al., 2017).

王ら。 (2016) は、BLNET のパフォーマンスをグラウンド トゥルースから 250 メートルとして紹介しました。これは、適切な LA を示し、雷の予測や科学的研究に非常に役立ちます。彼らはまた、モンテカルロ シミュレーションを使用して LA を推定し、BLNET の DE が将来の研究における重要な鍵となる問題であることを示唆しました。そのため、LA だけでなく DE もパフォーマンスにとって重要な要素です。ただし、少数のグラウンド トゥルースでは適切なパフォーマンスを判断するには不十分であり、別の方法を使用する必要があります。

Srivastava等。 (2017) は BLNET のパフォーマンスについて詳細に議論し、更新されたアルゴリズムと最近のグラウンド トゥルースに基づいて、LA は 52 メートルでした。自己参照法を使用すると、BLNET の総雷 DE は約 93.2% であり、これは日々の雷雨によって異なり、時には機器の性能とローカル ノイズに依存します。この調査では、十分な数のセンサーが信号を検出できないため、ネットワークから遠く離れたフラッシュが LLN から検出されない可能性があることも示されています。 IC と CG の信号強度の違いとして、いくつかの可能性があります。 IC 信号は、ネットワークから十分に離れている場合、ネットワーク内の一部のセンサーをトリガーできません。優れた LA を備えた高密度ネットワークの高 DE は、雷の位置のセル追跡と悪天候の警告に非常に使用されます。

これらの調査結果は、Atmospheric Research 誌に最近掲載された、Beijing Lightning Network (BLNET) のパフォーマンス評価と北京全体の他の雷ロケーション ネットワークとの比較というタイトルの記事で説明されています。 .この作業は、中国科学院の Abhay Srivastava、 Ye Tian、 Xiushu Qie、 Dongfang Wang、 Zhuling Sun、 Shanfeng Yuan、Zhixiong Chen、 Hongbo Zhang、および Rubin Jiang が中国科学院から、Yu Wang が State Grid Electric Power Research Institute から、中国気象局の Wenjing Xu と Debin Su

参考文献:

<オール>
  • Abarca, S.F., Corbosiero, K.L., Galarneau, T.J., 2010. National Lightning Detection Network (NLDN) をグラウンド トゥルースとして使用した Worldwide Lightning Location Network (WWLLN) の評価。 J.Geophys.解像度アトモス。 115(D18)、1–11。 https://onlinelibrary.wiley.com/action/cookieAbsent.
  • Abreu, D.、Chandan, D.、Holzworth, R.H.、Strong, K.、2010 年。Canadian Lightning Detection Network (CLDN) との比較による World Wide Lightning Location Network (WWLLN) のパフォーマンス評価。アトモス。測定します。技術。 3、1143–1153。 https://www.atmos-meas-tech.net/3/1143/2010/.
  • Idone, V.P., Davis, D.A., Moore, P.K., Wang, Y., Henderson, R.W., Ries, M., Jamason, P.F., 1998a.ニューヨーク東部における米国国立雷検知ネットワークの性能評価 1. 検知効率。 J.Geophys.解像度アトモス。 103 (D8)、9045–9055。 https://onlinelibrary.wiley.com/action/cookieAbsent.
  • Idone, V.P., Davis, D.A., Moore, P.K., Wang, Y., Henderson, R.W., Ries, M., Jamason, P.F., 1998b.ニューヨーク東部における米国国立雷検出ネットワークの性能評価 2. 位置精度。 J.Geophys.解像度アトモス。 103 (D8)、9057–9069。 https://onlinelibrary.wiley.com/action/cookieAbsent.
  • Srivastava, A., Mishra, M., Kumar, M., 2015. 確率モデリングを使用した雷警報システム。自然災害、75(1)、1-11.
  • Srivastava, A., et al. 2017:北京ライトニング ネットワーク (BLNET) のパフォーマンス評価と、北京全体の他のライトニング ロケーション ネットワークとの比較。大気研究、197、76-83。
  • Qie, X., Zhang, Y., Yuan, T., Zhang, Q., Zhang, T., Zhu, B., Lu, W., Ma, M., Yang, J., Zhou, Y., Feng, G., 2015. 中国における大気電気研究のレビュー。アドバンテージアトモス。科学。 32(2)、169–191。 https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs00376-014-0003-z.
  • Wang, Y., X.Qie, D. Wang, , Liu, M., Su, D., Wang, Z., Liu, D., Wu, Z., Sun, Z., Tian, Y. 、2016 年。アトモス。解像度171、121–132。

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