第十章

一、填空題（30）
1 雷暴季節僅表示的是一年中雷暴活動發生的月份，它粗略地反映全年雷暴活動的年分布和強弱程度。
2 雷暴持續期僅表示一年中可能發生雷暴的持續天數，而不表示一年中雷暴可能發生多少天。
3 雷暴日指該天發生雷暴的日子，而不論該天雷暴發生的次數和持續時間。
4 年雷暴日更為可靠地反映全年雷暴的活動，但是不能反映一天中雷暴發生多少次或雷暴持續時間。
5 總的閃電密度是指一年內單位面積地面上空發生各類閃電的次數。
6 平均總閃電密度是指總閃電密度的多年平均結果。
7 逐時年雷暴時是指一天中某一小時內在全年中的雷暴時數，單位時。
8 年雷暴月是一年中雷暴月數，雷暴月是這該月發生過雷暴。
9 當地需暴 是指離測站近能聽到雷聲的閃電，但有時只有雷聲不見閃電。
10 雷電的氣候統計特征主要包括雷電活動的地理分布和雷暴活動的時間變化特征。
11 對大范圍區域的雷電氣候統計可以根據雷電觀測資料繪制雷暴參量的等值線分布圖，表征大范圍雷暴活動的時間變化特征。
12 對于單個測站的雷暴統計一般制作該處的雷暴活動參量的日變化和年變化曲線，表征該處雷暴的活動規律。
13 平均年雷暴時的地理分布比平均年雷暴日更能反映雷暴活動的強弱程度的地理分布。
14 根據平均年雷暴時與平均年雷暴日之比的地理分布特征，可將我國雷暴活動分成三個區。
15 平均年雷暴時與平均年需暴日間的經驗公式為
16 我國平均季雷暴日隨季節和地理而變，春季平均季雷暴日偏低，夏季平均雷暴較高，秋季雷暴日低于春季。
17 在冬季我國大部地區無季雷暴活動，平均季雷暴日為0.1～3d。
18 雷暴活動在全球分布是極不均勻的，就全球平均而言，在任何一個時刻同時存在約2000個雷暴，每秒鐘約發生 100次閃電。
19全球平均年雷暴日的高值區主要位于非洲中部、美洲中部、東南亞和我國海南島。
20 閃電密度是指單位面積上和單位時間內發生閃電的數值，又稱閃電頻數。
21 總的閃電密度為地閃和云閃 密度之和。
22 從防雷角度分析，地閃發生的頻數 是確定地閃對人類和建筑物危害的最重要的參數。
23 全球晴天大氣電流強度 定義為單位時間內由全球睛天大氣向地球表面輸送的總電荷。
24 整層大氣電荷密度因時、因地而異，它決定于整層大氣電場的垂直廓線的時、空分布。
25 Schumann共振特性與閃電距離和電離層有關，電離層的作用表現為對 Schumann 共振有日變化和季節變化。
26 閃電密度與緯度間關系式為  
27 全球晴天大氣電阻定義為地球表面與電離層下界之間全球大氣的總電阻，它與整層氣柱電阻的關系為  。
28 從地面至高度h單位截面氣柱內的晴天大氣電荷定義為晴天氣柱電荷密度。
29 全球大氣電荷數值為 5.6*10⁵C。
30 全球表面晴天大氣電流強度為1500A
 
二、單選題（30）
1（ A ）只能大概的反映全年雷暴活動的年內分布和強弱程度的多年平均情況。
  A 平均雷暴季節 B雷暴季節  C 平均雷暴持續期   D 雷暴持續期
2  ( A ) 的觀測資料可表征全年雷暴活動的日變化的多年平均結果。
  A 平均逐時年雷暴時    B 逐時年雷暴時   C 總的閃電密度    D  地閃密度
3 平均地閃密度是指地閃密度的多年平均結果，單位為(  C  )。
   A km/a    B km^-2/a     C km²/a       D km^-1/a
4 一年中雷暴發生的月數用（ A ）表征。
  A 年雷暴月      B雷暴月  C 平均月雷暴日     D雷暴季節 
5 氣象站記錄雷電的時間間隔需要超過（ B ）。
  A 10min      B 15min    C 20min      D 25min
6聽不到雷聲的離測站遠的閃電或稱遠電,它一般距測站點在（ D ）以上，在雷電活動統計時，對這類閃電就不作統計。
  A 5～10km       B 5～20km    C 10～30km       D 20～30km
7 雷暴活動的氣候統計使用的資料越長，則雷暴活動的氣候代表性就越好，通常至少要有（ B ）年以上的觀測資料，才能得到較好的氣候代表性。
A 5   B 10    C 15      D 20
8 根據多年的雷暴觀測資料，我國雷暴區可以大致分成（ D ）個地區。
  A 1   B 2   C 3   D 4
9 我國雷電分區第一區的平均年雷暴日時間為（C ）。
  A 30~50d   B 10~50d   C 20~50d    D 40~50d
10 下面那個地方屬于我國雷電分區第三區（ B ）。
  A 內蒙古自治區東南部             B 甘肅省中部和西北部    
C 河北東南部和河南省大部地區     D 甘肅省東南部
11 兩廣南部地區平均年雷暴日偏高，為( A )，其中海南島中部的瓊中和儋縣，高達124d，是我國年雷暴日最高的地區。
   A 90～120d   B 60～120d   C 80～120d   D 100～120d
12 雷電分區第四區的地形、地貌變化很大，平均年雷暴日的距離變化也大，即平均年雷暴日的等值線分布十分密集，200～300km范圍內，平均雷暴日可變化( B )。
  A 10～40d     B 30～40d    C 20～40d    D 20～60d
13 根據平均雷暴時的地理分布進行分區，第一區的平均年雷暴時為（ B ）。
  A 40～200時      B 50～200時  C 60～200時   D 80～200時
14根據平均雷暴時的地理分布進行分區，第三區的平均年雷暴時為（ C ）。
  A 100~160h     B 160～200h    C 小于 50h    D 120~200h
15 下面那個地方屬于我國平均雷暴時的地理分布分區第二區（ B ）。
  A內蒙古東北部    B山西北半部   C長江兩岸地區   D 塔里木盆地的塔克拉瑪沙漠
16 下面那個地方屬于我國平均雷暴時的地理分布分區第四區（ B ）。
  A 河北南半部             B 廣東和廣西地區    
C西南云貴山脈地區         D云貴高原西部山區的東緣地帶
17 根據平均年雷暴時與平均年雷暴日之比的地理分布，可將我國雷區分成（C）個區。
A 1     B 2     C 3     D 4
18 由平均年雷暴時與平均年雷暴日之比的地理分布分區的第一區的比值為（ A ）。
   A 2.5～3.0    B 3.0～4.0   C 4.0～5.0   D 2.0～3.0
19 屬于由平均年雷暴時與平均年雷暴日之比的地理分布分區的第二區的為（ B ）。
   A 陜西省北部    B黃河以南地區    C山西省中北部     D新疆維吾爾自治區
20 根據春季平均季雷暴日劃分分區，第一區的雷暴日為（ D ）。
   A 10～15d      B 小于2d      C 20~30d          D 2～6d
21 根據春季平均季雷暴日劃分分區，以下地區屬于第二分區的地方是（ C ）。
  A 四川盆地     B 黑龍江北部地區      C海南島     D 新疆北部山區
22 根據夏季平均季雷暴日劃分，第一區的雷暴日為（ A ）。
  A 20～35d   B 20~30d       C 50～60d      D  20～40d
23 根據夏季平均季雷暴日劃分，以下地區屬于第四分區的地方是（ B ）。
  A 山西三省      B 中南地區    C長江兩岸       D 新疆西北角
24 根據秋季平均季雷暴日劃分，第一區的雷暴日為（ A ）。
  A 3～7d    B 15～20d    C 10～20d     D 5~10d
25 根據秋季平均季雷暴日劃分，以下地區屬于第三分區的地方是（ D ）。
  A 山西三省      B 中南地區    C長江兩岸       D 新疆西北角
26全球年平均雷暴日的地理分布與( ABCD )及局地條件有關。
A 大氣環流    B海陸分布      C 地形和地貌      D 冷暖洋流
27 閃電持續時間與雷暴日的關系為（A）。
  A   B  C D 
28 閃電密度與緯度間關系式為（ B ）。
A        B   
C         D   
29晴天氣柱電阻定義為從地面到高度h單位截面晴天氣柱電阻，它與高度 z的晴天大氣總電導率之間的關系為（ C ）。
  A          B
C           D
30 全球表面晴天大氣電阻值為（ B ）。
  A 100         B 200         C 300         D 400
 
三、多選題（30）
1 表征雷電活動更理想的參數是用閃電密度參量，包括（ABCD）。
A 總閃電密度    B地閃密度    C 平均總閃電密度    D平均地閃密度
2 在對雷電統計時將雷電分成兩種（ AD ）。
  A 當地需暴      B  云閃            C 近閃         D 遠閃
3 雷電的氣候統計特征主要包括哪些（AC ）。
A 雷電活動的地理分布            B 雷電活動的空間分布 
C 雷暴活動的時間變化特征       D 雷暴活動的空間變化特征
4.以下哪些雷暴日屬于我國雷電分區第二區（AB ）。
 A 40～50d     B 90～120d    C 不到20d     D 80～90d
5 以下哪些區域是屬于我國雷電分區第一區的（ ABC ）。
  A 內蒙古自治區東北部     B 河北西北部和山西北部地區
  C 河北東南部             D甘肅省中部和西北部
6 以下哪些雷暴日屬于我國雷電分區第四區（CD ）。
  A 20~50d        B 40～50d         C 30～40d         D 50～80d
7 以下哪些區域是屬于我國雷電分區第三區的（ AD ）。
  A 內蒙古自治區西南角              B 河北西北部
C 兩廣南部地區                   D 青海省西北部
8 以下哪些時間屬于我國平均雷暴時分區第一區（ABC ）。
  A  50～200時        B 75~150時    C 100~160    D 400~600 時
9 下面那個地方屬于我國平均雷暴時的地理分布分區第二區（ BCD ）。
  A內蒙古東北部     B 長江兩岸地區    C廣東和廣西地區    D洞庭湖和湘江流域
10 以下哪些時間屬于我國平均雷暴時分區第三區（BC ）。
  A  50～200時        B 小于 50h    C 低于10～20h    D 400~600 時
11 下面那個地方屬于我國平均雷暴時的地理分布分區第四區（ BD ）。
  A內蒙古東北部         B 云貴高原西部山區的東緣地帶
C廣東和廣西地區       D四川西部到南部山脈
12 由平均年雷暴時與平均年雷暴日之比的地理分布分區的第二區的比值為( AB )。
  A 3.0～4.0         B 4.0～5.0       C 2.5～3.0      D 2.0～3.0
13 屬于由平均年雷暴時與平均年雷暴日之比的地理分布分區的第一區的為（ AB ）。
  A黑龍江省    B 內蒙古自治區中部  C 黃河以南地區  D 云南省西北角
14 由平均年雷暴時與平均年雷暴日之比的地理分布分區的第一區的比值為( AD )。
  A 2.5～3.0        B 4.0～5.0       C 3.0～5.0    D 2.5~3.5
15 由平均年雷暴時與平均年雷暴日之比的地理分布分區的第三區的為（ BD ）。
  A黑龍江省    B 新疆維吾爾自治區  C 黃河以南地區  D西藏自治區
16 根據春季平均季雷暴日劃分分區，第二區的雷暴日為（ AC ）。
   A 10～15d      B 小于2d      C 20~30d          D 2～6d
17 根據春季平均季雷暴日劃分分區，以下地區屬于第一分區的地方是（ AB ）。
  A 四川盆地     B 黑龍江北部地區      C海南島     D 新疆北部山區
18 根據夏季平均季雷暴日劃分，第二區的雷暴日為（ BC ）。
  A 20～35d   B 20~30d       C 50～60d      D  20～40d
19 根據夏季平均季雷暴日劃分，以下地區屬于第一分區的地方是（ AD ）。
  A 山西三省      B 中南地區    C長江兩岸       D 內蒙古
20根據秋季平均季雷暴日劃分，第一區的雷暴日為（ AD ）。
  A 3～7d    B 15～20d    C 10～20d     D7～8d
21 根據秋季平均季雷暴日劃分，以下地區屬于第二分區的地方是（ CD ）。
  A 山西三省      B 中南地區    C長江兩岸       D 海南島地區
22 全球平均年雷暴日的低值區包括以下哪些地區( ACD )？
  A 吉布森沙漠    B 我國海南島     C東北太平洋地區     D南太平洋
23 全球大氣電學量包括哪些物理量（ABCD ）。
A整層晴天大氣電位差         B全球晴天大氣電流強度
C整層大氣柱電               D 全球表面面電荷密度
24 全球的電荷輸送有包含以下哪些過程（ ABCD ）。
A雷暴云將正、負電荷分離。
B自由電荷隨高度是增加的，方向向上的電流是由向下的負電荷造成的。
C電流是由電場作用下的傳導電流，也可以強對流產生的對流電流，正電荷源是地面的尖端電暈放電
D雷暴的閃電形成充電電流，降水電流，尖端電流等電荷輸送過程。
25以下哪些物理量可以輸送電量（ABC）。
A閃電電流    B 尖端放電電流    C 降水    D 季風
 
26以下對降水輸送的電量描述正確的有（ABCD）。
A降水有時帶正電荷，有時帶負電荷
B帶正電的雨量大于帶負電的雨量
C雷暴的強降水中心處的降水荷正電
D低壓的穩定性降水主要帶正電荷
27 以下電流值屬于降水電流值范圍的是（ AB ）。
  A      B      C      D  
28根據實際測量到的哪些物理量（ ABCD ），可以估算各地表的電荷收支。
A晴天大氣電流  B地閃電流  C尖端放電電流  D降水電流向
29 以下哪些距離值（AB）是屬于地球的范阿侖輻射帶。
   A 1000km    B 3000km   C 5000km   D 7000km
30太陽磁場具有較為復雜的結構，并隨時間變化，隨太陽自轉，從地球上觀測到的太陽磁場的赤道剖面呈扇形結構，通常由( BD )個磁扇區組成。
   A 1       B 2       C 3      D 4
 
四、簡答題（10）
1. 簡述表征雷電活動的參數是哪些，并解釋它們的意義。
  表征雷電活動更理想的參數是用閃電密度參量。它包括總的閃電密度、地閃密度、平均總閃電密疫、平均地閃密度。它們的意義如下∶
（1）總的閃電密度∶指一年內單位面積地面上空發生各類閃電的次數，單位 km-2/a;
（2）地閃密度;指一年內單位面積地面發生地閃的次數，單位 km-2/a;
（3）平均總閃電密度∶總閃電密度的多年平均結果，單位 krn-2和a;
（4）平均她閃密度;地閃密度的多年平均結果，單位 km2/a。
 
2 簡述雷暴日、月雷暴日、季雷暴日和年雷暴日的含義？
雷暴日指該天發生雷暴的日子，而不論該天雷暴發生的次數和持續時間;月雷暴日是指一個月中的雷暴天數，單位天。它反映的是一月內雷暴活動的強弱程度;季雷暴日是一個季度內雷暴天數。年雷暴日是一年中的雷暴天數。年雷暴日更為可靠地反映全年雷暴的活動，但是不能反映一天中雷暴發生多少次或雷暴持續時間。
 
3 簡述雷暴分區第一區的范圍和特點。
  范圍為長江以北、105°E以東地區;主要包括黑龍江省、吉林省、遼寧省、內蒙古自治區中部和東北部、河北省、山東省、江蘇省、安徽省西北大部、山西省、河南省、溯北省大部、陜西省、四川省東半部、寧夏回族自治區和甘肅省東南角等地區。雷暴日;平均年雷暴日為20~50d，這一區的范圍較大，各地區的年雷暴日有所不同，但是隨緯度的變化不大。
其中 ①內蒙古自治區東北部、黑龍江、吉林和遼寧省等地區平均年雷暴日為 20～40d，有些地區略偏高。
②內蒙古自治區東南部、河北西北部和山西北部地區雷暴日偏高;
③河北東南部和河南省大部地區平均年雷累日偏低;
④泰嶺以北陜西和甘肅的渭河流域一帶年平均雷暴日偏低;
⑤地勢低洼的四川盆地，平均年雷暴日低于同緯度地區的值。
 
4 簡述我國秋季平均雷暴時的分區劃分及特點？
第一區：秋季平均季雷暴時可達5～10h左右;平均季雷暴時隨緯度變化不顯著。
第二區：平均季雷暴時隨緯度增加而明顯減小，長江兩岸的平均季雷纂時為10~20h左右，而到兩廣地區為 50～70h左拓，廣西東興平均季雷暴時達 123h，是我國秋季平均季雷暴時最高的地區。東南沿海丘陵地帶平均季雷暴時高于同緯度其它地區。
第三區：除新疆西北角之外的大部分地區的夏季平均季雷暴時偏低，一般小于等于 5h，是我國夏季平均季雷暴時最低的地區，新疆西北部地區可達5～10h左右。
第四區：東部和中部地區平均季雷暴時為 20~60h 左右;云南西南部地區平均季雷暴日偏高，一般可達70～100h。
 
5 簡述雷暴活動的年變化和日變化。
平均年雷暴日，平均年雷暴持續時期和平均雷暴季節不僅因地而異，平均年雷暴月的年變化也不相間，往往隨緯度、地理條件而變化。據對我國527個氣象臺站雷暴活動的統計發現，我國的雷暴活動主要集中在6~8 月，其中以7 月份的雷暴活動最為頻繁，緯度較高的東北三省和新疆等地區，雷集活動較早，因此平均月雷暴日年變化的峰值位于6～7月，并以 7月為主;而青海、寧夏、內蒙古、山西、訶北、江蘇，河南、廣西、四川、貴州等地區，雷暴活動較晚， 雷暴活動的日變化因地而異，根據我國 28個城市的資料分析表明，平均逐時年雷暴時的日年變化曲線具有單峰單谷型，其中哈爾濱、蘭州、西安、上海、抗州、福州、鄭州、昆明等地谷值差較大，而北京、濟南、南京、南昌、、南寧、成都等地峰谷值差較小。
 
6 簡述全球雷暴的緯度變化和海陸差異。
（1）緯度的差異∶平均年雷暴日具有隨緯度增加而遞減的分布趨勢，因此平均年雷暴日高值區多位于緯度小于 20°的大陸上，而在 70°N以北地區和 60°S以南地區，平均年雷暴日遞減至1d以下。在大陸上赤道地區的平均年雷暴日約為100～150d，熱帶地區的平均年雷暴日約為 75～100d，中緯度地區的平均年雷暴日約為30～80d，極地的平均年雷暴日一般約為1d。在南半球，雷暴活動的南界大致位于 60°S附近，但有些地方的雷暴活動的緯度更低。在北半球，雷暴活動的范圍比南半球廣，北界大致可達 70°N 附近，甚至在北極地區的一些地方也有雷暴出現。
（2）海陸差異：從DMSP衛星觀測資料表明，由于陸地的熱慣量小，地面加熱升溫快，陸地上的對流活動較海洋頻繁，雷暴活動明顯大于同一緯度的海洋，雷暴的高值區出現于陸地，而低值區出現于海洋。
 
7 簡述閃電密度定義。
閃電密度是指單位面積上和單位時間內發生閃電的數值，又稱閃電頻數。它的氣候值包括平均總閃電密度和平均地閃密度。總的閃電密度為地閃、云閃密度之和。單位為km^-2·s^-1，或km^-2·a^-1。對一個區域研究，所取面積1000km²。
在雷暴活動期間，各地的閃電密度相差很大。觀測表明，當雷暴發展到后期，云閃要比地閃出現的閃電密度高；而總閃電密度增加時，地閃對總的閃電數的比就減小。地閃對總閃電數的比例數由 0～10次/min 閃電發生率的 90%減小到 70次/min.以上閃電發生率的9%。從防雷角度分析，地閃發生的頻數是確定地閃對人類和建筑物危害的最重要的參數。
 
8 簡述全球大氣電過程。
在地球上局地的雷電過程可以通過電離層和地球的電傳導作用而遍及全球，它對維持晴天大氣電場 100V/m起重要作用。在睛天大氣中存在方向垂直向下的晴天大氣電場，大氣荷正電荷，而地球荷等量的負電荷，大氣的電導率隨高度增加，大約到50km高度處，就是眾所周知的電離層，它對于緩變的電訊號，成為很好的導體，無線電波在此被反射。在晴天大氣區域，電離層與地球之間的電壓約為300kV，為維持這一電壓，地球表面需荷約10°C的負電荷，而整個大氣則需荷等量的正電荷。由于大氣離子的存在，大氣本身有弱的導電特性，在睛天大氣中，大氣電流的量級約為1000A，消耗大氣和地球的荷電。
大氣中存在有復雜的電過程。主要有（1）在大氣電場作用下，正離子向下運動，形成晴天大氣傳導電流，將大氣中的正電荷輸送給地球，同時地面的負電荷向上運動與向下的正電荷中和。如果無相反的電荷輸送，晴天大氣電場就很快消失，但是實際上大氣電場是穩定的。這就說明大氣中必定有一與晴天大氣電相反方向的電荷輸送。（2）在有云區，電場方向相反，當有雷電出現時，出現閃電電流、尖端電暈電流和降水電流。
 
9 簡述全球大氣電荷輸送過程。
電荷的輸送有以下幾種過程∶
（1）雷暴云具有將正、負電荷分離的機制，在云的上部荷正電荷、下部荷負電荷，這種電荷分離相當于形成向上的充電電流，而云內的電導率決定了云內的泄漏電流。
（2）由于雷暴頂部的正電荷作用，在云之上大氣的電場方向與晴天大氣電場相反。由于自由電荷隨高度是增加的，方向向上的電流是由向下的負電荷造成的。
（3）云下的電場與晴天申電場方向相反，電流是由電場作用下的傳導電流，也可以強對流產生的對流電流;正電荷源是地面的尖端電暈放電。
（4）在云下，雷暴的閃電形成充電電流，降水電流，尖端電流等電荷輸送過程。
 
10 簡述Schumann共振原理。
閃電產生的巨大的瞬變電磁場，來自這種側向伸展源的徑向寬帶電磁場脈沖進人球形電容器的腔體內。其電磁場脈沖的最低頻率分量在衰減之前可繞全球傳播幾次。在脈沖波環繞全球幾次傳播中，沿多重路徑中因波的相位的相加和相消產生一個共振線譜，譜的主要特性可以用地球-電離層腔體的準橫向電磁標準模式精確地描述。總的共振譜是由全球閃電總數效應的不相于看加。這種共振稱之為 Schumann共振。從原則上它可以在地球上的任何地方觀測到，但是由于共振的電磁場振幅很弱，容易為鄰近的閃電和無關的人造電磁噪聲源所模糊。Schumann共振構成在頻率范圍6～50Hz的電磁譜波有背景主分量。