雷電監測預警設備知多少
編輯:2021-10-16 14:42:34
面對突如其來(lái)的閃電,你是否想知道它發(fā)生的具體位置?離你有多遠?是否擔心你所在的地方經(jīng)常出現閃電?哪個(gè)時(shí)段最容易發(fā)生?是否可以提前預警?常用的雷電監測預警設備有哪些,它們是如何工作的,有哪些優(yōu)缺點(diǎn),以及大概的發(fā)展歷史,等等。
“火眼金睛”——閃電定位儀
閃電定位儀是利用閃電回擊輻射的電磁波特性來(lái)遙測閃電參數的一種自動(dòng)化探測設備,其工作原理是通過(guò)閃電發(fā)出的電磁波信號到達不同測站的相對時(shí)間差(至少需3個(gè)站,閃電定位儀采用授時(shí)型GPS作時(shí)間基準,時(shí)間精度達0.1微秒),目前的閃電定位儀多是綜合以上的時(shí)差法、磁定向法,采取綜合定位技術(shù)(IMPACT)進(jìn)行探測。
“能掐會(huì )算”——大氣電場(chǎng)儀
大氣電場(chǎng)儀是用來(lái)測量大氣電場(chǎng)及其變化從而實(shí)現雷電預警的設備,基于電效應的大氣電場(chǎng)是唯一貫穿于雷電生命期。其設置有單級或多級雷電預警閾值,當大氣電場(chǎng)達到所設閾值時(shí)就會(huì )發(fā)出雷電預警。
“千里眼”——氣象衛星
氣象衛星是通過(guò)搭載的閃電成像儀探測閃電發(fā)出的光信號,監測閃電發(fā)生情況,記錄閃電發(fā)生時(shí)間、位置等具體信息。氣象衛星監測閃電正所謂“站得高,望得遠”,探測范圍非常大。
另一種“能掐會(huì )算”——氣象雷達
氣象雷達可對近距離到幾百千米范圍內的雷暴云進(jìn)行監測,可較好地應用于雷電預警。雷達能較好地觀(guān)測云中帶電粒子的一些宏觀(guān)特征,尤其是雙偏振天氣雷達能夠提供云內粒子的相態(tài)、排列取向、空間分布和尺度譜等細致信息,觀(guān)測精度高,能夠更好地分辨雷暴云。
對閃電進(jìn)行“體檢”——照相機
如果說(shuō)閃電定位儀、氣象衛星監測閃電是宏觀(guān)觀(guān)測,那么利用照相機觀(guān)測閃電便屬于微觀(guān)觀(guān)測。照相機觀(guān)測為研究雷電物理過(guò)程提供方便,成本相對較低,可重復多次使用,而且容易實(shí)現。
“親密擁抱”閃電——雷擊計數器
通過(guò)雷擊計數器監測閃電,是近距離“親密擁抱”閃電的一種監測方法。雷擊計數器主要基于羅氏線(xiàn)圈傳感器技術(shù)實(shí)現監測功能。