第十章

一、填空题（30）
1 雷暴季节仅表示的是一年中雷暴活动发生的月份，它粗略地反映全年雷暴活动的年分布和强弱程度。
2 雷暴持续期仅表示一年中可能发生雷暴的持续天数，而不表示一年中雷暴可能发生多少天。
3 雷暴日指该天发生雷暴的日子，而不论该天雷暴发生的次数和持续时间。
4 年雷暴日更为可靠地反映全年雷暴的活动，但是不能反映一天中雷暴发生多少次或雷暴持续时间。
5 总的闪电密度是指一年内单位面积地面上空发生各类闪电的次数。
6 平均总闪电密度是指总闪电密度的多年平均结果。
7 逐时年雷暴时是指一天中某一小时内在全年中的雷暴时数，单位时。
8 年雷暴月是一年中雷暴月数，雷暴月是这该月发生过雷暴。
9 当地需暴 是指离测站近能听到雷声的闪电，但有时只有雷声不见闪电。
10 雷电的气候统计特征主要包括雷电活动的地理分布和雷暴活动的时间变化特征。
11 对大范围区域的雷电气候统计可以根据雷电观测资料绘制雷暴参量的等值线分布图，表征大范围雷暴活动的时间变化特征。
12 对于单个测站的雷暴统计一般制作该处的雷暴活动参量的日变化和年变化曲线，表征该处雷暴的活动规律。
13 平均年雷暴时的地理分布比平均年雷暴日更能反映雷暴活动的强弱程度的地理分布。
14 根据平均年雷暴时与平均年雷暴日之比的地理分布特征，可将我国雷暴活动分成三个区。
15 平均年雷暴时与平均年需暴日间的经验公式为
16 我国平均季雷暴日随季节和地理而变，春季平均季雷暴日偏低，夏季平均雷暴较高，秋季雷暴日低于春季。
17 在冬季我国大部地区无季雷暴活动，平均季雷暴日为0.1～3d。
18 雷暴活动在全球分布是极不均匀的，就全球平均而言，在任何一个时刻同时存在约2000个雷暴，每秒钟约发生 100次闪电。
19全球平均年雷暴日的高值区主要位于非洲中部、美洲中部、东南亚和我国海南岛。
20 闪电密度是指单位面积上和单位时间内发生闪电的数值，又称闪电频数。
21 总的闪电密度为地闪和云闪 密度之和。
22 从防雷角度分析，地闪发生的频数 是确定地闪对人类和建筑物危害的最重要的参数。
23 全球晴天大气电流强度 定义为单位时间内由全球睛天大气向地球表面输送的总电荷。
24 整层大气电荷密度因时、因地而异，它决定于整层大气电场的垂直廓线的时、空分布。
25 Schumann共振特性与闪电距离和电离层有关，电离层的作用表现为对 Schumann 共振有日变化和季节变化。
26 闪电密度与纬度间关系式为  
27 全球晴天大气电阻定义为地球表面与电离层下界之间全球大气的总电阻，它与整层气柱电阻的关系为  。
28 从地面至高度h单位截面气柱内的晴天大气电荷定义为晴天气柱电荷密度。
29 全球大气电荷数值为 5.6*10⁵C。
30 全球表面晴天大气电流强度为1500A
 
二、单选题（30）
1（ A ）只能大概的反映全年雷暴活动的年内分布和强弱程度的多年平均情况。
  A 平均雷暴季节 B雷暴季节  C 平均雷暴持续期   D 雷暴持续期
2  ( A ) 的观测资料可表征全年雷暴活动的日变化的多年平均结果。
  A 平均逐时年雷暴时    B 逐时年雷暴时   C 总的闪电密度    D  地闪密度
3 平均地闪密度是指地闪密度的多年平均结果，单位为(  C  )。
   A km/a    B km^-2/a     C km²/a       D km^-1/a
4 一年中雷暴发生的月数用（ A ）表征。
  A 年雷暴月      B雷暴月  C 平均月雷暴日     D雷暴季节 
5 气象站记录雷电的时间间隔需要超过（ B ）。
  A 10min      B 15min    C 20min      D 25min
6听不到雷声的离测站远的闪电或称远电,它一般距测站点在（ D ）以上，在雷电活动统计时，对这类闪电就不作统计。
  A 5～10km       B 5～20km    C 10～30km       D 20～30km
7 雷暴活动的气候统计使用的资料越长，则雷暴活动的气候代表性就越好，通常至少要有（ B ）年以上的观测资料，才能得到较好的气候代表性。
A 5   B 10    C 15      D 20
8 根据多年的雷暴观测资料，我国雷暴区可以大致分成（ D ）个地区。
  A 1   B 2   C 3   D 4
9 我国雷电分区第一区的平均年雷暴日时间为（C ）。
  A 30~50d   B 10~50d   C 20~50d    D 40~50d
10 下面那个地方属于我国雷电分区第三区（ B ）。
  A 内蒙古自治区东南部             B 甘肃省中部和西北部    
C 河北东南部和河南省大部地区     D 甘肃省东南部
11 两广南部地区平均年雷暴日偏高，为( A )，其中海南岛中部的琼中和儋县，高达124d，是我国年雷暴日最高的地区。
   A 90～120d   B 60～120d   C 80～120d   D 100～120d
12 雷电分区第四区的地形、地貌变化很大，平均年雷暴日的距离变化也大，即平均年雷暴日的等值线分布十分密集，200～300km范围内，平均雷暴日可变化( B )。
  A 10～40d     B 30～40d    C 20～40d    D 20～60d
13 根据平均雷暴时的地理分布进行分区，第一区的平均年雷暴时为（ B ）。
  A 40～200时      B 50～200时  C 60～200时   D 80～200时
14根据平均雷暴时的地理分布进行分区，第三区的平均年雷暴时为（ C ）。
  A 100~160h     B 160～200h    C 小于 50h    D 120~200h
15 下面那个地方属于我国平均雷暴时的地理分布分区第二区（ B ）。
  A内蒙古东北部    B山西北半部   C长江两岸地区   D 塔里木盆地的塔克拉玛沙漠
16 下面那个地方属于我国平均雷暴时的地理分布分区第四区（ B ）。
  A 河北南半部             B 广东和广西地区    
C西南云贵山脉地区         D云贵高原西部山区的东缘地带
17 根据平均年雷暴时与平均年雷暴日之比的地理分布，可将我国雷区分成（C）个区。
A 1     B 2     C 3     D 4
18 由平均年雷暴时与平均年雷暴日之比的地理分布分区的第一区的比值为（ A ）。
   A 2.5～3.0    B 3.0～4.0   C 4.0～5.0   D 2.0～3.0
19 属于由平均年雷暴时与平均年雷暴日之比的地理分布分区的第二区的为（ B ）。
   A 陕西省北部    B黄河以南地区    C山西省中北部     D新疆维吾尔自治区
20 根据春季平均季雷暴日划分分区，第一区的雷暴日为（ D ）。
   A 10～15d      B 小于2d      C 20~30d          D 2～6d
21 根据春季平均季雷暴日划分分区，以下地区属于第二分区的地方是（ C ）。
  A 四川盆地     B 黑龙江北部地区      C海南岛     D 新疆北部山区
22 根据夏季平均季雷暴日划分，第一区的雷暴日为（ A ）。
  A 20～35d   B 20~30d       C 50～60d      D  20～40d
23 根据夏季平均季雷暴日划分，以下地区属于第四分区的地方是（ B ）。
  A 山西三省      B 中南地区    C长江两岸       D 新疆西北角
24 根据秋季平均季雷暴日划分，第一区的雷暴日为（ A ）。
  A 3～7d    B 15～20d    C 10～20d     D 5~10d
25 根据秋季平均季雷暴日划分，以下地区属于第三分区的地方是（ D ）。
  A 山西三省      B 中南地区    C长江两岸       D 新疆西北角
26全球年平均雷暴日的地理分布与( ABCD )及局地条件有关。
A 大气环流    B海陆分布      C 地形和地貌      D 冷暖洋流
27 闪电持续时间与雷暴日的关系为（A）。
  A   B  C D 
28 闪电密度与纬度间关系式为（ B ）。
A        B   
C         D   
29晴天气柱电阻定义为从地面到高度h单位截面晴天气柱电阻，它与高度 z的晴天大气总电导率之间的关系为（ C ）。
  A          B
C           D
30 全球表面晴天大气电阻值为（ B ）。
  A 100         B 200         C 300         D 400
 
三、多选题（30）
1 表征雷电活动更理想的参数是用闪电密度参量，包括（ABCD）。
A 总闪电密度    B地闪密度    C 平均总闪电密度    D平均地闪密度
2 在对雷电统计时将雷电分成两种（ AD ）。
  A 当地需暴      B  云闪            C 近闪         D 远闪
3 雷电的气候统计特征主要包括哪些（AC ）。
A 雷电活动的地理分布            B 雷电活动的空间分布 
C 雷暴活动的时间变化特征       D 雷暴活动的空间变化特征
4.以下哪些雷暴日属于我国雷电分区第二区（AB ）。
 A 40～50d     B 90～120d    C 不到20d     D 80～90d
5 以下哪些区域是属于我国雷电分区第一区的（ ABC ）。
  A 内蒙古自治区东北部     B 河北西北部和山西北部地区
  C 河北东南部             D甘肃省中部和西北部
6 以下哪些雷暴日属于我国雷电分区第四区（CD ）。
  A 20~50d        B 40～50d         C 30～40d         D 50～80d
7 以下哪些区域是属于我国雷电分区第三区的（ AD ）。
  A 内蒙古自治区西南角              B 河北西北部
C 两广南部地区                   D 青海省西北部
8 以下哪些时间属于我国平均雷暴时分区第一区（ABC ）。
  A  50～200时        B 75~150时    C 100~160    D 400~600 时
9 下面那个地方属于我国平均雷暴时的地理分布分区第二区（ BCD ）。
  A内蒙古东北部     B 长江两岸地区    C广东和广西地区    D洞庭湖和湘江流域
10 以下哪些时间属于我国平均雷暴时分区第三区（BC ）。
  A  50～200时        B 小于 50h    C 低于10～20h    D 400~600 时
11 下面那个地方属于我国平均雷暴时的地理分布分区第四区（ BD ）。
  A内蒙古东北部         B 云贵高原西部山区的东缘地带
C广东和广西地区       D四川西部到南部山脉
12 由平均年雷暴时与平均年雷暴日之比的地理分布分区的第二区的比值为( AB )。
  A 3.0～4.0         B 4.0～5.0       C 2.5～3.0      D 2.0～3.0
13 属于由平均年雷暴时与平均年雷暴日之比的地理分布分区的第一区的为（ AB ）。
  A黑龙江省    B 内蒙古自治区中部  C 黄河以南地区  D 云南省西北角
14 由平均年雷暴时与平均年雷暴日之比的地理分布分区的第一区的比值为( AD )。
  A 2.5～3.0        B 4.0～5.0       C 3.0～5.0    D 2.5~3.5
15 由平均年雷暴时与平均年雷暴日之比的地理分布分区的第三区的为（ BD ）。
  A黑龙江省    B 新疆维吾尔自治区  C 黄河以南地区  D西藏自治区
16 根据春季平均季雷暴日划分分区，第二区的雷暴日为（ AC ）。
   A 10～15d      B 小于2d      C 20~30d          D 2～6d
17 根据春季平均季雷暴日划分分区，以下地区属于第一分区的地方是（ AB ）。
  A 四川盆地     B 黑龙江北部地区      C海南岛     D 新疆北部山区
18 根据夏季平均季雷暴日划分，第二区的雷暴日为（ BC ）。
  A 20～35d   B 20~30d       C 50～60d      D  20～40d
19 根据夏季平均季雷暴日划分，以下地区属于第一分区的地方是（ AD ）。
  A 山西三省      B 中南地区    C长江两岸       D 内蒙古
20根据秋季平均季雷暴日划分，第一区的雷暴日为（ AD ）。
  A 3～7d    B 15～20d    C 10～20d     D7～8d
21 根据秋季平均季雷暴日划分，以下地区属于第二分区的地方是（ CD ）。
  A 山西三省      B 中南地区    C长江两岸       D 海南岛地区
22 全球平均年雷暴日的低值区包括以下哪些地区( ACD )？
  A 吉布森沙漠    B 我国海南岛     C东北太平洋地区     D南太平洋
23 全球大气电学量包括哪些物理量（ABCD ）。
A整层晴天大气电位差         B全球晴天大气电流强度
C整层大气柱电               D 全球表面面电荷密度
24 全球的电荷输送有包含以下哪些过程（ ABCD ）。
A雷暴云将正、负电荷分离。
B自由电荷随高度是增加的，方向向上的电流是由向下的负电荷造成的。
C电流是由电场作用下的传导电流，也可以强对流产生的对流电流，正电荷源是地面的尖端电晕放电
D雷暴的闪电形成充电电流，降水电流，尖端电流等电荷输送过程。
25以下哪些物理量可以输送电量（ABC）。
A闪电电流    B 尖端放电电流    C 降水    D 季风
 
26以下对降水输送的电量描述正确的有（ABCD）。
A降水有时带正电荷，有时带负电荷
B带正电的雨量大于带负电的雨量
C雷暴的强降水中心处的降水荷正电
D低压的稳定性降水主要带正电荷
27 以下电流值属于降水电流值范围的是（ AB ）。
  A      B      C      D  
28根据实际测量到的哪些物理量（ ABCD ），可以估算各地表的电荷收支。
A晴天大气电流  B地闪电流  C尖端放电电流  D降水电流向
29 以下哪些距离值（AB）是属于地球的范阿仑辐射带。
   A 1000km    B 3000km   C 5000km   D 7000km
30太阳磁场具有较为复杂的结构，并随时间变化，随太阳自转，从地球上观测到的太阳磁场的赤道剖面呈扇形结构，通常由( BD )个磁扇区组成。
   A 1       B 2       C 3      D 4
 
四、简答题（10）
1. 简述表征雷电活动的参数是哪些，并解释它们的意义。
  表征雷电活动更理想的参数是用闪电密度参量。它包括总的闪电密度、地闪密度、平均总闪电密疫、平均地闪密度。它们的意义如下∶
（1）总的闪电密度∶指一年内单位面积地面上空发生各类闪电的次数，单位 km-2/a;
（2）地闪密度;指一年内单位面积地面发生地闪的次数，单位 km-2/a;
（3）平均总闪电密度∶总闪电密度的多年平均结果，单位 krn-2和a;
（4）平均她闪密度;地闪密度的多年平均结果，单位 km2/a。
 
2 简述雷暴日、月雷暴日、季雷暴日和年雷暴日的含义？
雷暴日指该天发生雷暴的日子，而不论该天雷暴发生的次数和持续时间;月雷暴日是指一个月中的雷暴天数，单位天。它反映的是一月内雷暴活动的强弱程度;季雷暴日是一个季度内雷暴天数。年雷暴日是一年中的雷暴天数。年雷暴日更为可靠地反映全年雷暴的活动，但是不能反映一天中雷暴发生多少次或雷暴持续时间。
 
3 简述雷暴分区第一区的范围和特点。
  范围为长江以北、105°E以东地区;主要包括黑龙江省、吉林省、辽宁省、内蒙古自治区中部和东北部、河北省、山东省、江苏省、安徽省西北大部、山西省、河南省、溯北省大部、陕西省、四川省东半部、宁夏回族自治区和甘肃省东南角等地区。雷暴日;平均年雷暴日为20~50d，这一区的范围较大，各地区的年雷暴日有所不同，但是随纬度的变化不大。
其中 ①内蒙古自治区东北部、黑龙江、吉林和辽宁省等地区平均年雷暴日为 20～40d，有些地区略偏高。
②内蒙古自治区东南部、河北西北部和山西北部地区雷暴日偏高;
③河北东南部和河南省大部地区平均年雷累日偏低;
④泰岭以北陕西和甘肃的渭河流域一带年平均雷暴日偏低;
⑤地势低洼的四川盆地，平均年雷暴日低于同纬度地区的值。
 
4 简述我国秋季平均雷暴时的分区划分及特点？
第一区：秋季平均季雷暴时可达5～10h左右;平均季雷暴时随纬度变化不显著。
第二区：平均季雷暴时随纬度增加而明显减小，长江两岸的平均季雷纂时为10~20h左右，而到两广地区为 50～70h左拓，广西东兴平均季雷暴时达 123h，是我国秋季平均季雷暴时最高的地区。东南沿海丘陵地带平均季雷暴时高于同纬度其它地区。
第三区：除新疆西北角之外的大部分地区的夏季平均季雷暴时偏低，一般小于等于 5h，是我国夏季平均季雷暴时最低的地区，新疆西北部地区可达5～10h左右。
第四区：东部和中部地区平均季雷暴时为 20~60h 左右;云南西南部地区平均季雷暴日偏高，一般可达70～100h。
 
5 简述雷暴活动的年变化和日变化。
平均年雷暴日，平均年雷暴持续时期和平均雷暴季节不仅因地而异，平均年雷暴月的年变化也不相间，往往随纬度、地理条件而变化。据对我国527个气象台站雷暴活动的统计发现，我国的雷暴活动主要集中在6~8 月，其中以7 月份的雷暴活动最为频繁，纬度较高的东北三省和新疆等地区，雷集活动较早，因此平均月雷暴日年变化的峰值位于6～7月，并以 7月为主;而青海、宁夏、内蒙古、山西、诃北、江苏，河南、广西、四川、贵州等地区，雷暴活动较晚， 雷暴活动的日变化因地而异，根据我国 28个城市的资料分析表明，平均逐时年雷暴时的日年变化曲线具有单峰单谷型，其中哈尔滨、兰州、西安、上海、抗州、福州、郑州、昆明等地谷值差较大，而北京、济南、南京、南昌、、南宁、成都等地峰谷值差较小。
 
6 简述全球雷暴的纬度变化和海陆差异。
（1）纬度的差异∶平均年雷暴日具有随纬度增加而递减的分布趋势，因此平均年雷暴日高值区多位于纬度小于 20°的大陆上，而在 70°N以北地区和 60°S以南地区，平均年雷暴日递减至1d以下。在大陆上赤道地区的平均年雷暴日约为100～150d，热带地区的平均年雷暴日约为 75～100d，中纬度地区的平均年雷暴日约为30～80d，极地的平均年雷暴日一般约为1d。在南半球，雷暴活动的南界大致位于 60°S附近，但有些地方的雷暴活动的纬度更低。在北半球，雷暴活动的范围比南半球广，北界大致可达 70°N 附近，甚至在北极地区的一些地方也有雷暴出现。
（2）海陆差异：从DMSP卫星观测资料表明，由于陆地的热惯量小，地面加热升温快，陆地上的对流活动较海洋频繁，雷暴活动明显大于同一纬度的海洋，雷暴的高值区出现于陆地，而低值区出现于海洋。
 
7 简述闪电密度定义。
闪电密度是指单位面积上和单位时间内发生闪电的数值，又称闪电频数。它的气候值包括平均总闪电密度和平均地闪密度。总的闪电密度为地闪、云闪密度之和。单位为km^-2·s^-1，或km^-2·a^-1。对一个区域研究，所取面积1000km²。
在雷暴活动期间，各地的闪电密度相差很大。观测表明，当雷暴发展到后期，云闪要比地闪出现的闪电密度高；而总闪电密度增加时，地闪对总的闪电数的比就减小。地闪对总闪电数的比例数由 0～10次/min 闪电发生率的 90%减小到 70次/min.以上闪电发生率的9%。从防雷角度分析，地闪发生的频数是确定地闪对人类和建筑物危害的最重要的参数。
 
8 简述全球大气电过程。
在地球上局地的雷电过程可以通过电离层和地球的电传导作用而遍及全球，它对维持晴天大气电场 100V/m起重要作用。在睛天大气中存在方向垂直向下的晴天大气电场，大气荷正电荷，而地球荷等量的负电荷，大气的电导率随高度增加，大约到50km高度处，就是众所周知的电离层，它对于缓变的电讯号，成为很好的导体，无线电波在此被反射。在晴天大气区域，电离层与地球之间的电压约为300kV，为维持这一电压，地球表面需荷约10°C的负电荷，而整个大气则需荷等量的正电荷。由于大气离子的存在，大气本身有弱的导电特性，在睛天大气中，大气电流的量级约为1000A，消耗大气和地球的荷电。
大气中存在有复杂的电过程。主要有（1）在大气电场作用下，正离子向下运动，形成晴天大气传导电流，将大气中的正电荷输送给地球，同时地面的负电荷向上运动与向下的正电荷中和。如果无相反的电荷输送，晴天大气电场就很快消失，但是实际上大气电场是稳定的。这就说明大气中必定有一与晴天大气电相反方向的电荷输送。（2）在有云区，电场方向相反，当有雷电出现时，出现闪电电流、尖端电晕电流和降水电流。
 
9 简述全球大气电荷输送过程。
电荷的输送有以下几种过程∶
（1）雷暴云具有将正、负电荷分离的机制，在云的上部荷正电荷、下部荷负电荷，这种电荷分离相当于形成向上的充电电流，而云内的电导率决定了云内的泄漏电流。
（2）由于雷暴顶部的正电荷作用，在云之上大气的电场方向与晴天大气电场相反。由于自由电荷随高度是增加的，方向向上的电流是由向下的负电荷造成的。
（3）云下的电场与晴天申电场方向相反，电流是由电场作用下的传导电流，也可以强对流产生的对流电流;正电荷源是地面的尖端电晕放电。
（4）在云下，雷暴的闪电形成充电电流，降水电流，尖端电流等电荷输送过程。
 
10 简述Schumann共振原理。
闪电产生的巨大的瞬变电磁场，来自这种侧向伸展源的径向宽带电磁场脉冲进人球形电容器的腔体内。其电磁场脉冲的最低频率分量在衰减之前可绕全球传播几次。在脉冲波环绕全球几次传播中，沿多重路径中因波的相位的相加和相消产生一个共振线谱，谱的主要特性可以用地球-电离层腔体的准横向电磁标准模式精确地描述。总的共振谱是由全球闪电总数效应的不相于看加。这种共振称之为 Schumann共振。从原则上它可以在地球上的任何地方观测到，但是由于共振的电磁场振幅很弱，容易为邻近的闪电和无关的人造电磁噪声源所模糊。Schumann共振构成在频率范围6～50Hz的电磁谱波有背景主分量。