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雷電預警系統的工作原理基于大氣電場變化監測與多源數據融合分析，其核心是通過實時感知雷電前兆信號實現提前預警，具體分為以下四個層面：
一、物理基礎：大氣電場與雷電的關聯性
雷電形成源于雷云內部電荷分離，當云內電荷積累至空氣擊穿閾值時，會產生云間放電或云地放電。此過程中，雷云下方地面會形成反向靜電場：晴天時近地面電場強度約100-300V/m，雷暴云接近時電場強度可驟增至1-10kV/m。系統通過捕捉電場強度突變，判斷雷暴云發展階段。
二、技術實現：多傳感器協同監測
地面電場儀：實時監測近地面電場強度，當電場強度超過臨界閾值時，觸發初級預警。
閃電定位儀：通過多站點接收閃電輻射的甚低頻/低頻電磁脈沖，利用時差定位法計算閃電位置，定位精度≤500米。
氣象雷達：識別雷暴云回波強度，結合風場數據預測雷暴移動軌跡與速度。
三、算法核心：數據融合與風險預測
系統內置多源數據融合算法，實現“從數據到預警”的轉化：
排除干擾：融合電場、定位、雷達數據，剔除工業設備、通信基站等電磁干擾。
動態閾值計算：根據歷史數據與實時氣象條件，調整電場強度預警閾值（如濕度>80%時降低閾值）。
概率預測模型：基于雷暴移動速度、發展階段，計算未來10-30分鐘內目標區域雷電發生概率，輸出藍/黃/橙/紅四級預警。
四、應用流程：全鏈條預警響應
監測層：電場儀每5毫秒采集一次數據，閃電定位儀實時傳輸定位信息。
數據層：通過4G/光纖網絡傳輸數據，數據庫存儲歷史雷電數據與實時監測數據。
算法層：多源數據融合算法處理數據，生成雷電風險等級與預警結論。
管理平臺：云平臺推送預警。
該系統通過捕捉雷電前兆信號，實現“提前感知-精準預測-聯動防護”的全流程管理，為電力、航空、石化等高風險行業提供關鍵避險時間，成為現代防雷體系的核心技術。
