BLIDS to system wykrywania i lokalizacji wyładowań atmosferycznych, pozwalający określać miejsce i czas wystąpienia błyskawic. Nazwa pochodzi od niemieckiego określenia BLitz Informations DienSt. System przez wiele lat był prowadzony przez Siemens, a obecnie działa w ramach ALDIS i europejskiej sieci lokalizacji wyładowań EUCLID. Dane BLIDS są wykorzystywane m.in. przez energetykę, meteorologię, ubezpieczycieli i ekspertów analizujących szkody po burzach.
Czym jest system BLIDS?
BLIDS jest systemem lokalizacji wyładowań atmosferycznych działającym przede wszystkim na obszarze Niemiec i współpracującym z innymi europejskimi systemami detekcji piorunów.
Jego zadaniem nie jest przewidywanie miejsca, w które dopiero uderzy piorun. System rejestruje rzeczywiście występujące wyładowania i na podstawie sygnałów elektromagnetycznych docierających do rozmieszczonych w różnych miejscach sensorów określa parametry zdarzenia.
BLIDS działa w Niemczech od 1992 roku. Przez dziesięciolecia system był związany z firmą Siemens, a zgromadzona przez ten czas baza umożliwia również analizowanie historycznej aktywności burzowej.
Jak BLIDS wykrywa wyładowania?
Wyładowaniu atmosferycznemu towarzyszy gwałtowna zmiana pola elektromagnetycznego. Sygnał ten rozchodzi się na znaczne odległości i może zostać zarejestrowany przez specjalne stacje pomiarowe.
Sensor systemu lokalizacji wyładowań rejestruje między innymi:
- moment dotarcia sygnału elektromagnetycznego,
- kierunek, z którego sygnał nadchodzi,
- parametry pozwalające później określić charakter i siłę wyładowania.
Pojedynczy sensor dostarcza więc tylko części informacji. Kluczowe jest to, że ten sam sygnał zostaje wykryty przez kilka stacji znajdujących się w różnych miejscach.
wyładowanie → fala elektromagnetyczna → kilka sensorów → porównanie pomiarów → obliczenie położenia
Stacje wykorzystują bardzo precyzyjne źródło czasu synchronizowane za pomocą GPS. Dzięki temu możliwe jest porównanie niewielkich różnic pomiędzy momentami dotarcia tego samego sygnału do poszczególnych sensorów.
Jak określane jest miejsce uderzenia pioruna?
Do lokalizacji wyładowania wykorzystuje się przede wszystkim dwa rodzaje informacji: kierunek nadejścia pola elektromagnetycznego oraz czas jego dotarcia do kolejnych stacji.
Jedną z metod jest Magnetic Direction Finding (MDF), czyli określanie kierunku, z którego do sensora dotarło pole związane z wyładowaniem.
Drugą metodą jest Time of Arrival (TOA). System porównuje czas dotarcia sygnału do kilku stacji. Ponieważ znajdują się one w różnych odległościach od miejsca wyładowania, fala elektromagnetyczna dociera do nich w nieco innym momencie.
Połączenie tych danych pozwala obliczyć położenie wyładowania znacznie dokładniej niż obserwacja dokonana przez pojedynczą stację.
Obliczenia uwzględniają również kształt Ziemi. Przy odległościach pomiędzy sensorami sięgających setek kilometrów nie można traktować powierzchni terenu jak płaskiej mapy.
Jakie dane zbiera BLIDS?
Rezultatem działania systemu nie jest jedynie punkt zaznaczony na mapie. Dla zarejestrowanego zdarzenia można określić szereg parametrów.
W zależności od rodzaju danych i usługi mogą to być między innymi:
- data i dokładny czas wystąpienia wyładowania,
- położenie geograficzne,
- rodzaj wyładowania,
- jego polaryzacja,
- oszacowana wartość prądu wyładowania,
- liczba zarejestrowanych wyładowań na określonym obszarze.
Pozwala to nie tylko obserwować aktualne burze, ale również analizować wcześniejsze zdarzenia i tworzyć statystyki aktywności burzowej dla określonego terenu.
BLIDS i europejska sieć EUCLID
Lokalizacja piorunów nie kończy się na granicy jednego państwa. BLIDS jest częścią europejskiej współpracy EUCLID - EUropean Cooperation for LIghtning Detection.
Sieć łączy systemy lokalizacji wyładowań funkcjonujące w wielu europejskich krajach. Dzięki wymianie danych można wykorzystywać pomiary znacznie większej liczby sensorów niż w ramach jednej krajowej sieci.
ALDIS przetwarza obecnie dane pochodzące z ponad 160 sensorów rozmieszczonych w Europie. Tak rozbudowana sieć pozwala obserwować aktywność burzową na dużym obszarze i zachować ciągłość pomiarów również w pobliżu granic państw.
Do czego wykorzystuje się dane BLIDS?
Informacja o dokładnym miejscu i czasie wyładowania może być istotna w wielu sytuacjach, nie tylko podczas obserwacji pogody.
Energetyka
Po awarii linii przesyłowej lub urządzenia elektroenergetycznego można sprawdzić, czy w tym samym miejscu i czasie wystąpiło wyładowanie atmosferyczne. Ułatwia to analizę przyczyn uszkodzeń infrastruktury.
Ubezpieczenia i ekspertyzy
Jeżeli właściciel budynku zgłasza uszkodzenie instalacji lub urządzeń spowodowane piorunem, historyczne dane o wyładowaniach mogą pomóc ustalić, czy w określonym czasie w pobliżu rzeczywiście zarejestrowano uderzenie.
Meteorologia
Rozmieszczenie i częstotliwość wyładowań dostarczają informacji o aktywności burz. Obserwowanie zmian ich położenia pozwala analizować rozwój i przemieszczanie się komórek burzowych.
Ochrona infrastruktury i ludzi
Dane o aktualnej aktywności elektrycznej atmosfery mogą być wykorzystywane w systemach ostrzegania, np. przy obiektach przemysłowych, terenach otwartych czy innych miejscach, gdzie pojawienie się burzy powoduje zwiększone zagrożenie.
Badania naukowe
Wieloletnie serie danych pozwalają analizować m.in. gęstość wyładowań, ich rozkład przestrzenny, sezonowość oraz parametry fizyczne poszczególnych zdarzeń.
Kto obecnie prowadzi BLIDS?
BLIDS przez dziesięciolecia był prowadzony przez Siemens w Niemczech. W 2023 roku działalność została przejęta przez ALDIS - Austrian Lightning Detection and Information System.
ALDIS jest wspólnym przedsięwzięciem austriackiego stowarzyszenia elektrotechnicznego OVE oraz operatora sieci Austrian Power Grid. Oba systemy współpracowały ze sobą już wcześniej w ramach europejskiej sieci EUCLID.
Połączenie ALDIS i BLIDS pozwoliło zachować zarówno bieżące pomiary, jak i historyczne dane systemu BLIDS. Obecnie funkcjonują również usługi umożliwiające obserwowanie aktualnej aktywności burzowej oraz uzyskiwanie danych o wcześniejszych wyładowaniach.
BLIDS należy więc rozumieć przede wszystkim jako system informacji o rzeczywiście zarejestrowanych wyładowaniach atmosferycznych. Dzięki sieci zsynchronizowanych sensorów można ustalić, gdzie i kiedy wystąpiło wyładowanie, a następnie wykorzystać te dane do obserwacji burz, analizy awarii, badań lub ekspertyz.
Źródła:
Komentarze