CN116894160A - 一种区域雷暴影响分析系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供的一种区域雷暴影响分析系统，该系统包括数据采集模块、特征分析模块、影响分析模块、水汽分析模块和对流分析模块；数据采集模块在确定待分析的雷暴区域后实时采集该雷暴区域的雷暴数据，并发送至特征分析模块和影响分析模块，以使特征分析模块根据该雷暴数据分析得到雷暴区域特征并发送至影响分析模块，接着影响分析模块可以根据雷暴数据和雷暴区域特征生成多个分析信号并发送相应的分析模块进行分析，最后影响分析模块根据各个分析模块的分析结果生成雷暴影响分析报告以及对应的区域防护报告。本申请通过这种方式可以提高对雷暴区域雷暴的影响分析的精确度，进而能够针对该雷暴区域制订对应的防护措施，提高雷暴区域内的防控效果。

Description

一种区域雷暴影响分析系统

技术领域

本申请涉及雷暴分析技术领域，尤其涉及一种区域雷暴影响分析系统。

背景技术

雷暴为一种伴有雷击和闪电的局地对流性天气，其产生于强烈的积雨云中，并在大气不稳定时发生，并且常伴有强烈的阵雨或暴雨，有时伴有冰雹和龙卷风，在雷暴发生的区域，若不及时针对雷暴区域特征进行区域防控，则会造成较大的安全隐患。

在现有技术中，雷暴区域出现雷暴天气时无法根据采集的雷暴数据对当前的雷暴区域特征进行分析，因此不能够根据雷暴区域特征对雷暴区域内的对流数据和水汽数据进行分析，导致目前区域雷暴影响的分析结果精确度较低，进而影响雷暴区域内的防控效果。

发明内容

本申请的目的旨在至少能解决上述的技术缺陷之一，特别是现有技术中区域雷暴影响的分析结果精确度较低，进而影响雷暴区域内的防控效果的技术缺陷。

本申请提供了一种区域雷暴影响分析系统，所述系统包括：数据采集模块、特征分析模块、影响分析模块、水汽分析模块和对流分析模块；

所述数据采集模块用于确定待分析的雷暴区域，并在对所述雷暴区域的雷暴数据进行采集后将所述雷暴数据发送至所述特征分析模块和所述影响分析模块；

所述特征分析模块用于在接收到所述数据采集模块发送的雷暴数据对所述雷暴数据进行分析得到地闪分布特征和地闪生成特征，形成所述雷暴区域的雷暴区域特征，并将所述雷暴区域特征发送至所述影响分析模块；

所述影响分析模块用于在接收到所述数据采集模块发送的雷暴数据以及所述特征分析模块发送的雷暴区域特征后，根据所述雷暴数据和所述雷暴区域特征生成水汽分析信号和对流分析信号，并将所述水汽分析信号发送至所述水汽分析模块，以及将所述对流分析信号发送至所述对流分析模块；

所述水汽分析模块用于在接收到所述水汽分析信号后对所述水汽分析信号进行分析，得到水汽发展趋势，并将所述水汽发展趋势返回至所述影响分析模块；

所述对流分析模块用于在接收到所述对流分析信号后对所述对流分析信号进行分析，得到雷暴浮动性，并将所述雷暴浮动性返回至所述影响分析模块；

所述影响分析模块还用于根据所述水汽分析模块返回的水汽发展趋势以及所述对流分析模块返回的雷暴浮动性，生成所述雷暴区域的雷暴影响分析报告以及对应的区域防护报告。

可选地，所述特征分析模块用于对所述雷暴数据进行分析得到地闪分布特征的过程，包括：

所述特征分析模块从所述雷暴数据中获取所述雷暴区域内各个位置对应的地闪密度和地闪强度，并基于各个位置对应的地闪密度和地闪强度计算得到所述雷暴区域的密度最大差值和强度平均差值，以及将所述密度最大差值与预设密度差值阈值进行比对和将所述强度平均差值与预设强度差值阈值进行比对，并根据比对结果标记所述雷暴区域的地闪分布特征。

可选地，所述雷暴区域的地闪分布特征包括非均匀性和均匀性；

所述特征分析模块根据比对结果标记所述雷暴区域的地闪分布特征的过程，包括：

所述特征分析模块在确认所述密度最大差值超过预设密度差值阈值或所述强度平均差值超过预设强度差值阈值时，将所述雷暴区域的地闪分布特征标记为非均匀性；

所述特征分析模块在确认所述密度最大差值不超过所述预设密度差值阈值且所述强度平均差值超过所述预设强度差值阈值时，将所述雷暴区域的地闪分布特征标记为均匀性。

可选地，所述特征分析模块用于对所述雷暴数据进行分析得到地闪生成特征的过程，包括：

所述特征分析模块从所述雷暴数据中获取所述雷暴区域内各个地闪的脉冲放电量和地闪产生次数，并基于各个地闪的脉冲放电量和地闪产生次数计算得到所述雷暴区域的放电量最大差值和地闪瞬时频率，以及将所述放电量最大差值与预设放电量差值阈值进行比对和将所述地闪瞬时频率与预设频率阈值进行比对，并根据比对结果标记所述雷暴区域的地闪生成特征。

可选地，所述雷暴区域的地闪生成特征包括突发性和非突发性；

所述根据比对结果标记所述雷暴区域的地闪生成特征的过程，包括：

所述特征分析模块在确认所述放电量最大差值超过预设放电量差值阈值或所述地闪瞬时频率超过预设频率阈值时，将所述雷暴区域的地闪生成特征标记为突发性；

所述特征分析模块在确认所述放电量最大差值不超过所述预设放电量差值阈值且所述地闪瞬时频率不超过所述预设频率阈值时，将所述雷暴区域的地闪生成特征标记为非突发性。

可选地，所述影响分析模块用于根据所述雷暴数据和所述雷暴区域特征生成水汽分析信号和对流分析信号的过程，包括：

所述影响分析模块获取所述雷暴数据中的当前时间段内水汽量的矢量模值的浮动量、水汽量输送的增加量、大气环流流通速度的降低量和非雷暴天气时间段内大气环流流通速度持续的恒定时长，并基于所述雷暴区域特征将所述浮动量和所述增加量转换为水汽分析信号以及将所述降低量和所述恒定时长转换为对流分析信号。

可选地，所述水汽分析模块用于对所述水汽分析信号进行分析的过程，包括：

所述水汽分析模块获取所述水汽分析信号中携带的水汽量的矢量模值的浮动量和水汽量输送的增加量，以及将所述浮动量与预设浮动量阈值进行比对和将所述增加量与预设增加量阈值进行比对，并根据比对结果对所述雷暴区域的水汽发展趋势进行判定。

可选地，所述水汽分析模块根据比对结果对所述雷暴区域的水汽发展趋势进行判定的过程，包括：

所述水汽分析模块在确定所述浮动量超过预设浮动量阈值或所述增加量超过预设增加量阈值时，判定所述雷暴区域的水汽发展趋势为增长趋势；

所述水汽分析模块在确定所述浮动量不超过所述预设浮动量阈值且所述增加量不超过所述预设增加量阈值时，判定所述雷暴区域的水汽发展趋势为降低趋势。

可选地，所述对流分析模块用于对所述对流分析信号进行分析的过程，包括：

所述对流分析模块获取所述对流分析信号中携带的大气环流流通速度的降低量和大气环流流通速度持续的恒定时长，以及将所述降低量与预设降低量阈值进行比对和将所述恒定时长与预设时长阈值进行比对，并根据比对结果对所述雷暴区域的雷暴浮动性进行判定。

可选地，所述对流分析模块根据比对结果对所述雷暴区域的雷暴浮动性进行判定的过程，包括：

所述对流分析模块在确定所述降低量超过预设降低量阈值或所述恒定时长不超过预设时长阈值时，判定所述雷暴区域的雷暴浮动性为低浮动；

所述对流分析模块在确定所述降低量不超过所述预设降低量阈值且所述恒定时长超过所述预设时长阈值时，判定所述雷暴区域的雷暴浮动性为高浮动。

从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：

本申请提供的一种区域雷暴影响分析系统，该系统包括数据采集模块、特征分析模块、影响分析模块、水汽分析模块和对流分析模块；其中，数据采集模块可以在确定待分析的雷暴区域后实时采集该雷暴区域的雷暴数据并发送至特征分析模块和影响分析模块，以使特征分析模块对该雷暴数据进行分析，得到雷暴区域的雷暴区域特征，并将该雷暴区域特征发送至影响分析模块，接着影响分析模块可以根据雷暴数据和雷暴区域特征生成水汽分析信号和对流分析信号，并将水汽分析信号发送至水汽分析模块以及将对流分析信号发送至对流分析模块；其中，水汽分析模块可以在接收到水汽分析信号后对该水汽分析信号进行分析，得到雷暴区域的水汽发展趋势，而对流分析模块可以在接收到对流分析信号后对该对流分析信号进行分析，得到雷暴区域的雷暴浮动性，最后影响分析模块还可以根据接收到的水汽发展趋势和雷暴浮动性，生成雷暴影响分析报告，进而生成与该雷暴影响分析报告对应的区域防护报告。本申请通过对雷暴区域实时采集的雷暴数据进行分析，得到该雷暴区域的区域特征，从而能够根据雷暴区域特征对雷暴区域内的对流数据和水汽数据进行分析，以提高对雷暴区域雷暴的影响分析的精确度，进而能够针对该雷暴区域制订对应的防护措施，提高雷暴区域内的防控效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本申请实施例提供的一种区域雷暴影响分析系统的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的地闪分布特征标记过程的流程示意图；

图3为本申请实施例提供的地闪生成特征标记过程的流程示意图；

图4为本申请实施例提供的水汽分析模块分析过程的流程示意图；

图5为本申请实施例提供的对流分析模块分析过程的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

雷暴为一种伴有雷击和闪电的局地对流性天气，其产生于强烈的积雨云中，并在大气不稳定时发生，并且常伴有强烈的阵雨或暴雨，有时伴有冰雹和龙卷风，在雷暴发生的区域，若不及时针对雷暴区域特征进行区域防控，则会造成较大的安全隐患。

在现有技术中，雷暴区域出现雷暴天气时无法根据采集的雷暴数据对当前的雷暴区域特征进行分析，因此不能够根据雷暴区域特征对雷暴区域内的对流数据和水汽数据进行分析，导致目前区域雷暴影响的分析结果精确度较低，进而影响雷暴区域内的防控效果。

基于此，本申请提出了如下技术方案，具体参见下文：

在一个实施例中，如图1所示，图1为本申请实施例提供的一种区域雷暴影响分析系统的结构示意图；本申请提供了一种区域雷暴影响分析系统，该系统包括：数据采集模块、特征分析模块、影响分析模块、水汽分析模块和对流分析模块。

所述数据采集模块用于确定待分析的雷暴区域，并在对所述雷暴区域的雷暴数据进行采集后将所述雷暴数据发送至所述特征分析模块和所述影响分析模块。

所述特征分析模块用于在接收到所述数据采集模块发送的雷暴数据对所述雷暴数据进行分析得到地闪分布特征和地闪生成特征，形成所述雷暴区域的雷暴区域特征，并将所述雷暴区域特征发送至所述影响分析模块。

所述影响分析模块用于在接收到所述数据采集模块发送的雷暴数据以及所述特征分析模块发送的雷暴区域特征后，根据所述雷暴数据和所述雷暴区域特征生成水汽分析信号和对流分析信号，并将所述水汽分析信号发送至所述水汽分析模块，以及将所述对流分析信号发送至所述对流分析模块。

所述水汽分析模块用于在接收到所述水汽分析信号后对所述水汽分析信号进行分析，得到水汽分析结果，并将所述水汽分析结果返回至所述影响分析模块。

所述对流分析模块用于在接收到所述对流分析信号后对所述对流分析信号进行分析，得到对流分析结果，并将所述对流分析结果返回至所述影响分析模块。

所述影响分析模块还用于根据所述水汽分析模块返回的水汽分析结果以及所述对流分析模块返回的对流分析结果，生成所述雷暴区域的雷暴影响分析报告以及对应的区域防护报告。

本实施例中，区域雷暴影响分析系统可以包括数据采集模块、特征分析模块、影响分析模块、水汽分析模块和对流分析模块，其中，数据采集模块与特征分析模块连接，以使特征分析模块可以根据从数据采集模块中获取到的雷暴数据确定雷暴区域的雷暴区域特征；另外，影响分析模块与各个模块分别连接，主要负责从数据采集模块长获取雷暴区域的雷暴数据以及从特征分析模块中获取雷暴区域的雷暴区域特征，以根据雷暴数据和雷暴区域特征生成相应的分析信号并发送至各个分析模块进行分析，最后影响分析模块还可以负责获取各个分析模块的分析结果，从而生成相应的雷暴区域的雷暴影响分析报告以及对应的区域防护报告并进行管理；本申请由此构成一个完整的区域雷暴影响分析系统。

具体地，影响分析模块根据雷暴数据和雷暴区域特征分别生成水汽分析信号和对流分析信号发送至相应的分析模块，这里的分析模块指的是水汽分析模块和对流分析模块，各个分析模块执行着相应的分析功能，如水汽分析模块主要负责接收水汽分析信号，并对水汽分析信号进行分析，得到雷暴区域的水汽发展趋势，而对流分析模块主要负责接收对流分析信号，并对对流分析信号进行分析，得到雷暴区域的雷暴浮动性。

进一步地，影响分析模块在接收到水汽分析模块和对流分析模块分别返回的分析结果后，可以根据各个分析结果生成该雷暴区域的雷暴影响分析报告进行存储，再进一步地，影响分析模块还可以对雷暴影响分析报告进行简单评估，并根据评估结果生成对应的区域防护报告，若雷暴影响分析报告中表明该雷暴区域存在安全隐患，影响分析模块则可以向工作人员发起预警，该预警的方式可以是通过警示灯、警报、预警弹屏等，也可以是通过邮件、短信等方式将雷暴影响分析报告和区域防护报告发送至工作人员的移动设备中，以使工作人员及时接收到预警，并根据区域防护报告对雷暴区域进行针对性防护。

此外，数据采集模块在确定待分析的雷暴区域后，并实时采集该雷暴区域的雷暴数据，在此的雷暴数据包括但不限于当前时间段雷暴区域内各个位置对应的地闪密度和地闪强度、各个地闪的脉冲放电量、地闪产生次数、水汽量的矢量模值的浮动量、水汽量输送的增加量、大气环流流通速度的降低量和非雷暴天气时间段内大气环流流通速度持续的恒定时长等，在此的当前时间段的具体时长可以根据对区域雷暴的分析精度进行设置，可以是10分钟、15分钟或30小时等，并且，在对雷暴数据进行监测时，可以采用雷达、卫星和地面观测等手段进行监测，在此不做限制。

上述实施例中，区域雷暴影响分析系统可以包括数据采集模块、特征分析模块、影响分析模块、水汽分析模块和对流分析模块；其中，数据采集模块可以在确定待分析的雷暴区域后实时采集该雷暴区域的雷暴数据并发送至特征分析模块和影响分析模块，以使特征分析模块对该雷暴数据进行分析，得到雷暴区域的雷暴区域特征，并将该雷暴区域特征发送至影响分析模块，接着影响分析模块可以根据雷暴数据和雷暴区域特征生成水汽分析信号和对流分析信号，并将水汽分析信号发送至水汽分析模块以及将对流分析信号发送至对流分析模块；其中，水汽分析模块可以在接收到水汽分析信号后对该水汽分析信号进行分析，得到雷暴区域的水汽发展趋势，而对流分析模块可以在接收到对流分析信号后对该对流分析信号进行分析，得到雷暴区域的雷暴浮动性，最后影响分析模块还可以根据接收到的水汽发展趋势和雷暴浮动性，生成雷暴影响分析报告，进而生成与该雷暴影响分析报告对应的区域防护报告。本申请通过对雷暴区域实时采集的雷暴数据进行分析，得到该雷暴区域的区域特征，从而能够根据雷暴区域特征对雷暴区域内的对流数据和水汽数据进行分析，以提高对雷暴区域雷暴的影响分析的精确度，进而能够针对该雷暴区域制订对应的防护措施，提高雷暴区域内的防控效果。

在一个实施例中，所述特征分析模块用于对所述雷暴数据进行分析得到地闪分布特征的过程，可以包括：特征分析模块从雷暴数据中获取雷暴区域内各个位置对应的地闪密度和地闪强度，并基于各个位置对应的地闪密度和地闪强度计算得到雷暴区域的密度最大差值和强度平均差值，以及将密度最大差值与预设密度差值阈值进行比对和将强度平均差值与预设强度差值阈值进行比对，并根据比对结果标记雷暴区域的地闪分布特征。

本实施例中，特征分析模块在接收到数据采集模块发送的雷暴数据后，可以从雷暴数据中获取雷暴区域内各个位置对应的地闪密度和地闪强度，接着，特征分析模块基于地闪密度和地闪强度计算得到雷暴区域的密度最大差值和强度平均差值，以将密度最大差值与预设密度差值阈值进行比对以及将强度平均差值与预设强度差值阈值进行比对，得到比对结果，最后根据该比对结果标记雷暴区域的地闪分布特征。

可以理解的是，这里的地闪密度指的是在一定时间和空间范围内地闪的数量，地闪强度指的是地闪的平均电流强度，在雷暴区域中地闪密度和地闪强度可以作为反映该雷暴区域中雷暴活动的强度和活跃程度的重要指标。本申请在得到雷暴区域内各个位置对应的地闪密度和地闪强度后，可以分别计算相邻位置地闪密度和地闪强度的差值，并将地闪密度差值的最大值作为密度最大差值，将地闪强度差值的平均值作为强度平均差值。

具体地，工作人员可以根据雷暴区域中各个位置的地势分布设置该雷暴区域的预设密度差值阈值和预设强度差值阈值并存储至特征分析模块中，特征分析模块在需要标记雷暴区域的地闪分布特征时，可以获取与该雷暴区域对应的预设密度差值阈值和预设强度差值阈值，从而可以将密度最大差值与预设密度差值阈值进行比对以及将强度平均差值与预设强度差值阈值进行比对，得到比对结果。

在一个实施例中，所述雷暴区域的地闪分布特征包括非均匀性和均匀性；所述特征分析模块根据比对结果标记所述雷暴区域的地闪分布特征的过程，可以包括：特征分析模块在确认密度最大差值超过预设密度差值阈值或强度平均差值超过预设强度差值阈值时，将雷暴区域的地闪分布特征标记为非均匀性；特征分析模块在确认密度最大差值不超过预设密度差值阈值且强度平均差值超过预设强度差值阈值时，将雷暴区域的地闪分布特征标记为均匀性。

本实施例中，特征分析模块可以根据比对结果将雷暴区域的地闪分布特征标记为非均匀性或均匀性，其中，当雷暴区域的密度最大差值超过预设密度差值阈值或强度平均差值超过预设强度差值阈值时，该雷暴区域的地闪分布特征为非均匀性，当雷暴区域的密度最大差值不超过预设密度差值阈值且强度平均差值超过预设强度差值阈值时，该雷暴区域的地闪分布特征为均匀性。

示意性地，如图2所示，图2为本申请实施例提供的地闪分布特征标记过程的流程示意图；图2中，特征分析模块判断比对结果是否为雷暴区域的密度最大差值不超过预设密度差值阈值且强度平均差值不超过预设强度差值阈值；若是，则将雷暴区域的地闪分布特征标记为均匀性；若否，则将雷暴区域的地闪分布特征标记为非均匀性。需要说明的是，密度最大差值和强度平均差值可以反映雷暴活动的分布规律和变化趋势，当雷暴区域的地闪分布特征为均匀性时，说明该雷暴区域的雷暴活动比较稳定或处于活跃期的中间阶段，此时雷暴活动对雷暴区域的影响较小；当雷暴区域的地闪分布特征为非均匀性时，说明该雷暴区域的雷暴活动强度较大或者处于活跃期的某个阶段，对雷暴区域的影响较大，此时可以针对雷暴活动采取一些相应的预防或预警措施。

在一个实施例中，所述特征分析模块用于对所述雷暴数据进行分析得到地闪生成特征的过程，可以包括：特征分析模块从雷暴数据中获取雷暴区域内各个地闪的脉冲放电量和地闪产生次数，并基于各个地闪的脉冲放电量和地闪产生次数计算得到雷暴区域的放电量最大差值和地闪瞬时频率，以及将放电量最大差值与预设放电量差值阈值进行比对和将地闪瞬时频率与预设频率阈值进行比对，并根据比对结果标记雷暴区域的地闪生成特征。

本实施例中，特征分析模块在接收到数据采集模块发送的雷暴数据后，还可以从雷暴数据中获取雷暴区域内各个地闪的脉冲放电量和地闪产生次数，接着，特征分析模块基于脉冲放电量和地闪产生次数计算得到雷暴区域的放电量最大差值和地闪瞬时频率，以将放电量最大差值与预设放电量差值阈值进行比对以及将地闪瞬时频率与预设频率阈值进行比对，得到比对结果，最后根据该比对结果标记雷暴区域的地闪生成特征。

可以理解的是，这里的脉冲放电量指的是地闪产生时放出的电能，地闪产生次数指的是一定时间和空间范围内地闪的数量，在雷暴区域中脉冲放电量和地闪产生次数可以作为反映该雷暴区域中雷暴活动的强度和活跃程度的重要指标。本申请在得到雷暴区域内各个地闪的脉冲放电量和地闪产生次数后，可以计算相邻地闪的脉冲放电量的差值，并将脉冲放电量差值的最大值作为放电量最大差值，以及将地闪产生次数除以当前时间段的长度，得到地闪瞬时频率。

具体地，工作人员可以根据雷暴区域中各个位置的地势分布设置该雷暴区域的预设放电量差值阈值和预设频率阈值并存储至特征分析模块中，特征分析模块在需要标记雷暴区域的地闪生成特征时，可以获取与该雷暴区域对应的预设放电量阈值和预设频率阈值，从而可以将放电量最大差值与预设放电量差值阈值进行比对以及将地闪瞬时频率与预设频率阈值进行比对，得到比对结果。

在一个实施例中，所述雷暴区域的地闪生成特征包括突发性和非突发性；所述根据比对结果标记所述雷暴区域的地闪生成特征的过程，可以包括：特征分析模块在确认放电量最大差值超过预设放电量差值阈值或地闪瞬时频率超过预设频率阈值时，将雷暴区域的地闪生成特征标记为突发性；特征分析模块在确认放电量最大差值不超过预设放电量差值阈值且地闪瞬时频率不超过预设频率阈值时，将雷暴区域的地闪生成特征标记为非突发性。

本实施例中，特征分析模块还可以根据比对结果将雷暴区域的地闪生成特征标记为突发性和非突发性，其中，当雷暴区域的放电量最大差值超过预设放电量差值阈值或地闪瞬时频率超过预设频率阈值时，该雷暴区域的地闪生成特征为突发性；当雷暴区域的放电量最大差值不超过预设放电量差值阈值且地闪瞬时频率不超过预设频率阈值时，该雷暴区域的地闪生成特征为非突发性。

示意性地，如图3所示，图3为本申请实施例提供的地闪生成特征标记过程的流程示意图；图3中，特征分析模块判断比对结果是否为雷暴区域的放电量最大差值不超过预设放电量差值阈值且地闪瞬时频率不超过预设频率阈值；若是，则将雷暴区域的地闪生成特征标记为非突发性；若否，则将雷暴区域的地闪生成特征标记为突发性。需要说明的是，放电量最大差值和地闪瞬时频率可以反映雷暴活动的强度变化和活跃程度，当雷暴区域的地闪生成特征为非突发性时，说明雷暴区域内的地闪生成相对稳定，不存在放电量和频率的突发性变化；当雷暴区域的地闪生成特征为突发性时，说明雷暴区域内地闪的生成急剧增强，将会给雷暴区域较大的负面影响，此时可以针对雷暴活动采取一些相应的预防或预警措施。

因此，本申请的特征分析模块对雷暴区域进行地闪分布特征和地闪生成特征两个方面分别进行标记后，可以得到雷暴区域特征，此时的雷暴区域特征可以包括均匀且突发性区域、均匀且非突发性区域、非均匀且突发性区域以及非均匀且非突发性区域。在得到雷暴区域特征后，可以基于该雷暴区域特征对雷暴区域的雷暴数据进一步进行分析，以提高分析结果的精确度，从而可以针对不同类型区域的分析结果进行相应的雷暴预警和防控。

在一个实施例中，所述影响分析模块用于根据所述雷暴数据和所述雷暴区域特征生成水汽分析信号和对流分析信号的过程，可以包括：影响分析模块获取雷暴数据中的当前时间段内水汽量的矢量模值的浮动量、水汽量输送的增加量、大气环流流通速度的降低量和非雷暴天气时间段内大气环流流通速度持续的恒定时长，并基于雷暴区域特征将浮动量和增加量转换为水汽分析信号以及将降低量和恒定时长转换为对流分析信号。

本实施例中，影响分析模块在接收到数据采集模块发送的雷暴数据以及特征分析模块发送的雷暴区域特征后，可以基于雷暴区域特征将雷暴数据中当前时间段内水汽量的矢量模值的浮动量和水汽量输送的增加量转换为水汽分析信号，以及，基于雷暴区域特征将雷暴数据中大气环流流通速度的降低量和非雷暴天气时间段内大气环流流通速度持续的恒定时长转换为对流分析信号。

可以理解的是，这里的浮动量是指在当前时间段内水汽量的变化范围，当水汽量的矢量模值的浮动量较大时，表示降水的概率增加，因而可能会导致洪涝、山洪、泥石流等自然灾害；增加量指的是在当前时间段内大气中水汽的输送量增加的量，水汽量输送增加量可以反映大气中水汽输送强度和活跃程度，与水汽量的矢量模值的浮动量密切相关；降低量指的是指的是在当前时间段内大气环流流通速度的降低程度，大气环流流通速度的降低量影响着气象条件的稳定性和变化程度，从而影响雷暴天气的发生和影响；而恒定时长指的是指在当前时间段内非雷暴天气持续的时间长度，由于大气环流的稳定性和变化程度会影响雷暴天气的形成和发展，因而恒定时长影响着雷暴活动的发生。因此，本申请在对雷暴区域的火爆活动影响进行分析时可以综合浮动量、增加量、降低量和恒定时长等各个因素，以提高分析结果的准确性和可靠性。

在一个实施例中，所述水汽分析模块用于对所述水汽分析信号进行分析的过程，可以包括：水汽分析模块获取水汽分析信号中携带的水汽量的矢量模值的浮动量和水汽量输送的增加量，以及将浮动量与预设浮动量阈值进行比对和将增加量与预设增加量阈值进行比对，并根据比对结果对雷暴区域的水汽发展趋势进行判定。

本实施例中，水汽分析模块在接收到影响分析系统发送的水汽分析信号后，可以对该水汽分析信号进行分析，从而得到水汽分析信号中携带的水汽量的矢量模值的浮动量和水汽量输送的增加量，接着可以确定与浮动量对应的预设浮动量阈值和与增加量对应的预设增加量阈值，以将浮动量与预设浮动量阈值进行比对和将增加量与预设增加量阈值进行比对，得到比对结果，最后根据该比对结果对雷暴区域的水汽发展趋势进行判定。

可以理解的是，工作人员可以根据雷暴区域中的各个位置的地势分布设置对应的预设浮动量阈值和预设增加量阈值并存储至水汽分析模块中，水汽分析模块在对水汽分析信号进行分析时，可以先确定与该雷暴区域对应的预设浮动量阈值和预设增加量阈值，从而可以将浮动量与预设浮动量阈值进行比对和将增加量与预设增加量阈值进行比对，得到比对结果。

在一个实施例中，所述水汽分析模块根据比对结果对所述雷暴区域的水汽发展趋势进行判定的过程，可以包括：水汽分析模块在确定浮动量超过预设浮动量阈值或增加量超过预设增加量阈值时，判定雷暴区域的水汽发展趋势为增长趋势；水汽分析模块在确定浮动量不超过预设浮动量阈值且增加量不超过预设增加量阈值时，判定雷暴区域的水汽发展趋势为降低趋势。

本实施例中，水汽分析模块可以根据比对结果将雷暴区域的水汽发展趋势进行判定为增长趋势或降低趋势，其中，当雷暴区域的浮动量超过预设浮动量阈值或增加量超过预设增加量阈值时，该雷暴区域的水汽发展趋势为增长趋势，当雷暴区域的浮动量不超过预设浮动量阈值且增加量不超过预设增加量阈值时，该雷暴区域的水汽发展趋势为降低趋势。

示意性地，如图4所示，图4为本申请实施例提供的水汽分析模块分析过程的流程示意图；图4中，水汽分析模块判断比对结果是否为浮动量不超过预设浮动量阈值且增加量不超过预设增加量阈值；若是，则判定雷暴区域的水汽发展趋势为降低趋势；若否，则判定雷暴区域的水汽发展趋势为增长趋势。需要说明的是，水汽量的矢量模值的浮动量和水汽量输送的增加量对雷暴区域的水汽变化产生着不同的影响，因此，只有在浮动值以及增加量均不超过阈值时，才能说明雷暴区域的水汽发展趋势为降低趋势，水汽含量较小或者处于衰退期的某个阶段，此时可以对雷暴区域进行周期性防护；反之，当雷暴区域的水汽发展趋势为降低趋势时，可以对雷暴区域进行持续防护。

在一个实施例中，所述对流分析模块用于对所述对流分析信号进行分析的过程，可以包括：对流分析模块获取对流分析信号中携带的大气环流流通速度的降低量和大气环流流通速度持续的恒定时长，以及将降低量与预设降低量阈值进行比对和将恒定时长与预设时长阈值进行比对，并根据比对结果对雷暴区域的雷暴浮动性进行判定。

本实施例中，对流分析模块在接收到影响分析模块发送的对流分析信号后，可以对该对流分析信号进行分析，从而得到对流分析模块中携带的大气环流流通速度的降低量和非雷暴天气时间段内大气环流流通速度持续的恒定时长，接着可以确定与降低量对应的预设降低量阈值和与恒定时长对应的预设时长阈值，以将降低量与预设降低量阈值进行比对和将恒定时长与预设时长阈值进行比对，得到比对结果，最后根据比对结果对雷暴区域的雷暴浮动性进行判定。

可以理解的是，工作人员可以根据雷暴区域中的各个位置的地势分布设置对应的预设降低量阈值和预设时长阈值并存储至对流分析模块长，对流分析模块在对对流分析信号进行分析时，可以先确定与该雷暴区域对应的预设降低量阈值和预设时长阈值，从而可以将降低量与预设降低量阈值进行比对和将恒定时长与预设时长阈值进行比对，得到比对结果。

在一个实施例中，所述对流分析模块根据比对结果对所述雷暴区域的雷暴浮动性进行判定的过程，可以包括：对流分析模块在确定降低量超过预设降低量阈值或恒定时长不超过预设时长阈值时，判定雷暴区域的雷暴浮动性为低浮动；对流分析模块在确定降低量不超过预设降低量阈值且恒定时长超过预设时长阈值时，判定雷暴区域的雷暴浮动性为高浮动。

本实施例中，对流分析模块可以根据比对结果将雷暴区域的雷暴浮动性判定为低浮动或高浮动，其中，当雷暴区域的降低量超过预设降低量阈值或恒定时长不超过预设时长阈值时，该雷暴区域的雷暴浮动性为低浮动，当雷暴区域的降低量不超过预设降低量阈值且恒定时长超过预设时长阈值时，该雷暴区域的雷暴浮动性为低浮动。

示意性地，如图5所示，图5为本申请实施例提供的对流分析模块分析过程的流程示意图；图5中，对流分析模块判断比对结果是否为降低量不超过预设降低量阈值且恒定时长超过预设时长阈值；若是，则判定雷暴区域的雷暴浮动性为高浮动；若否，则判定雷暴区域的雷暴浮动性为低浮动。需要说明的是，雷暴区域的雷暴浮动性可以反映雷暴区域内雷暴活动的分布规律和变化趋势，当雷暴浮动性为高浮动时，说明该雷暴区域内雷暴活动的变化比较快速和剧烈，因此可以对雷暴区域的云层位置进行实时防护；当雷暴浮动性为低浮动时，说明该雷暴区域内雷暴活动比较稳定，变化和波动性比较小，此时可以对雷暴区域中雷暴波动的云层位置进行针对性防控。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间可以根据需要进行组合，且相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种区域雷暴影响分析系统，其特征在于，所述系统包括：数据采集模块、特征分析模块、影响分析模块、水汽分析模块和对流分析模块；

所述数据采集模块用于确定待分析的雷暴区域，并在对所述雷暴区域的雷暴数据进行采集后将所述雷暴数据发送至所述特征分析模块和所述影响分析模块；

所述特征分析模块用于在接收到所述数据采集模块发送的雷暴数据对所述雷暴数据进行分析得到地闪分布特征和地闪生成特征，形成所述雷暴区域的雷暴区域特征，并将所述雷暴区域特征发送至所述影响分析模块；

所述影响分析模块用于在接收到所述数据采集模块发送的雷暴数据以及所述特征分析模块发送的雷暴区域特征后，根据所述雷暴数据和所述雷暴区域特征生成水汽分析信号和对流分析信号，并将所述水汽分析信号发送至所述水汽分析模块，以及将所述对流分析信号发送至所述对流分析模块；

所述水汽分析模块用于在接收到所述水汽分析信号后对所述水汽分析信号进行分析，得到水汽发展趋势，并将所述水汽发展趋势返回至所述影响分析模块；

所述对流分析模块用于在接收到所述对流分析信号后对所述对流分析信号进行分析，得到雷暴浮动性，并将所述雷暴浮动性返回至所述影响分析模块；

所述影响分析模块还用于根据所述水汽分析模块返回的水汽发展趋势以及所述对流分析模块返回的雷暴浮动性，生成所述雷暴区域的雷暴影响分析报告以及对应的区域防护报告。

2.根据权利要求1所述的区域雷暴影响分析系统，其特征在于，所述特征分析模块用于对所述雷暴数据进行分析得到地闪分布特征的过程，包括：

所述特征分析模块从所述雷暴数据中获取所述雷暴区域内各个位置对应的地闪密度和地闪强度，并基于各个位置对应的地闪密度和地闪强度计算得到所述雷暴区域的密度最大差值和强度平均差值，以及将所述密度最大差值与预设密度差值阈值进行比对和将所述强度平均差值与预设强度差值阈值进行比对，并根据比对结果标记所述雷暴区域的地闪分布特征。

3.根据权利要求2所述的区域雷暴影响分析系统，其特征在于，所述雷暴区域的地闪分布特征包括非均匀性和均匀性；

所述特征分析模块根据比对结果标记所述雷暴区域的地闪分布特征的过程，包括：

所述特征分析模块在确认所述密度最大差值超过预设密度差值阈值或所述强度平均差值超过预设强度差值阈值时，将所述雷暴区域的地闪分布特征标记为非均匀性；

所述特征分析模块在确认所述密度最大差值不超过所述预设密度差值阈值且所述强度平均差值超过所述预设强度差值阈值时，将所述雷暴区域的地闪分布特征标记为均匀性。

4.根据权利要求1所述的区域雷暴影响分析系统，其特征在于，所述特征分析模块用于对所述雷暴数据进行分析得到地闪生成特征的过程，包括：

所述特征分析模块从所述雷暴数据中获取所述雷暴区域内各个地闪的脉冲放电量和地闪产生次数，并基于各个地闪的脉冲放电量和地闪产生次数计算得到所述雷暴区域的放电量最大差值和地闪瞬时频率，以及将所述放电量最大差值与预设放电量差值阈值进行比对和将所述地闪瞬时频率与预设频率阈值进行比对，并根据比对结果标记所述雷暴区域的地闪生成特征。

5.根据权利要求4所述的区域雷暴影响分析系统，其特征在于，所述雷暴区域的地闪生成特征包括突发性和非突发性；

所述根据比对结果标记所述雷暴区域的地闪生成特征的过程，包括：

所述特征分析模块在确认所述放电量最大差值超过预设放电量差值阈值或所述地闪瞬时频率超过预设频率阈值时，将所述雷暴区域的地闪生成特征标记为突发性；

所述特征分析模块在确认所述放电量最大差值不超过所述预设放电量差值阈值且所述地闪瞬时频率不超过所述预设频率阈值时，将所述雷暴区域的地闪生成特征标记为非突发性。

6.根据权利要求1所述的区域雷暴影响分析系统，其特征在于，所述影响分析模块用于根据所述雷暴数据和所述雷暴区域特征生成水汽分析信号和对流分析信号的过程，包括：

所述影响分析模块获取所述雷暴数据中的当前时间段内水汽量的矢量模值的浮动量、水汽量输送的增加量、大气环流流通速度的降低量和非雷暴天气时间段内大气环流流通速度持续的恒定时长，并基于所述雷暴区域特征将所述浮动量和所述增加量转换为水汽分析信号以及将所述降低量和所述恒定时长转换为对流分析信号。

7.根据权利要求1所述的区域雷暴影响分析系统，其特征在于，所述水汽分析模块用于对所述水汽分析信号进行分析的过程，包括：

所述水汽分析模块获取所述水汽分析信号中携带的水汽量的矢量模值的浮动量和水汽量输送的增加量，以及将所述浮动量与预设浮动量阈值进行比对和将所述增加量与预设增加量阈值进行比对，并根据比对结果对所述雷暴区域的水汽发展趋势进行判定。

8.根据权利要求7所述的区域雷暴影响分析系统，其特征在于，所述水汽分析模块根据比对结果对所述雷暴区域的水汽发展趋势进行判定的过程，包括：

所述水汽分析模块在确定所述浮动量超过预设浮动量阈值或所述增加量超过预设增加量阈值时，判定所述雷暴区域的水汽发展趋势为增长趋势；

所述水汽分析模块在确定所述浮动量不超过所述预设浮动量阈值且所述增加量不超过所述预设增加量阈值时，判定所述雷暴区域的水汽发展趋势为降低趋势。

9.根据权利要求1所述的区域雷暴影响分析系统，其特征在于，所述对流分析模块用于对所述对流分析信号进行分析的过程，包括：

所述对流分析模块获取所述对流分析信号中携带的大气环流流通速度的降低量和大气环流流通速度持续的恒定时长，以及将所述降低量与预设降低量阈值进行比对和将所述恒定时长与预设时长阈值进行比对，并根据比对结果对所述雷暴区域的雷暴浮动性进行判定。

10.根据权利要求9所述的区域雷暴影响分析系统，其特征在于，所述对流分析模块根据比对结果对所述雷暴区域的雷暴浮动性进行判定的过程，包括：

所述对流分析模块在确定所述降低量超过预设降低量阈值或所述恒定时长不超过预设时长阈值时，判定所述雷暴区域的雷暴浮动性为低浮动；

所述对流分析模块在确定所述降低量不超过所述预设降低量阈值且所述恒定时长超过所述预设时长阈值时，判定所述雷暴区域的雷暴浮动性为高浮动。