[0024] 以下将结合附图，对本发明的技术方案进行详细说明。
[0025] 如图1所示本发明的流程图，一种雷暴预警方法，包括以下步骤：
[0026] (1)将大气电场数据作为原始输入信号x(t)，依次向原始输入信号x(t)加入m组不同的正态分布白噪声，从而得到m组数据序列xi'(t)，i＝1,2,...,m。
[0027] (2)针对每一组序列xi'(t)，找出其极大值和极小值，利用三次样条插值函数拟合出上下包络线，分别得到第1个均值mi,1(t)，xi'(t)与mi,1(t)的差值记为hi,1(t)，将hi,1(t)作为新的数据序列，检查其是否满足IMF条件，如果不满足，则将用hi,1(t)替换xi'(t)后重新进行步骤(2)k次，直至筛选出满足IMF条件的hi,k+1(t)＝hi,k(t)-mi,k+1(t)，k≥1；
[0028] (3)将满足IMF条件的hi,1(t)或hi,k+1(t)作为第1阶IMF分量ci,1(t)，并用加噪序列xi'(t)减去ci,1(t)得到残余数据ri,1(t)，用ri,1(t)替换xi'(t)后依次重复进行步骤(2)-(3)n次，直至筛选得到的残余数据ri,n+1(t)＝ri,n(t)-ci,n+1(t)为单调时终止，n≥1；
[0029] (4)还原原始输入信号x(t)，xi'(t)表示成m组IMF分量与残余数据的和形式，原始输入信号x(t)为xi'(t)的总体平均运算，即：
[0030]
[0031] 其中，ci,j(t)为步骤(3)得到的第i组xi'(t)的第j阶IMF分量；
[0032] (5)以10分钟为时间尺度，记录IMF分量方差最大值对应的层数的动态变化轨迹，定义时间尺度内IMF分量方差最大值对应的层数上的点为稳定点，其余层数上的点为跳变点，对稳定点和跳变点进行三次样条插值，统计跳变点的变化特征；
[0033] (6)将预警时间定为1小时，若跳变点的数量小于等于3，则判断在预警时间内没有雷暴，若跳变点的数量大于3，则判断在预警时间内有雷暴；进一步地，若跳变点的数量大于3且其IMF分量方差最大值对应的层数整体有递减趋势，则判断在预警时间内有强雷暴，若跳变点的数量大于3且其IMF分量方差最大值对应的层数整体无递减趋势，则判断在预警时间内有弱雷暴。
[0034] 本实施例采用南京信息工程大学自主研制的NUIST型大气电场仪的数据进行分析，仪器采用场磨式结构，采样频率为1s，探测半径15km，能够观测-50～50kV/m范围的场强。试验场地为校园内观测培训实习基地，观测场地比较空旷。结合雷达回波和闪电定位仪数据，将大气电场资料分为晴天、弱雷暴和强雷暴三种情况进行EEMD分析，将电场仪探测范围内回波强度小于10dBz的天气定义为晴天天气。在有雷击和闪电的条件下，弱雷暴定义为电场绝对值≤15kV/m，反之为强雷暴。图2～图4依次为晴天、弱雷暴、强雷暴三种天气条件下的电场强度随时间的变化图。
[0035] (1)晴天大气电场
[0036] 图5为晴天大气电场方差最大值对应的IMF层数随时间的动态变化轨迹图，表明其电场十分平稳，能量主要集中在低频部分。
[0037] (2)弱雷暴大气电场
[0038] 图6为弱雷暴大气电场方差最大值对应的IMF层数随时间的动态变化轨迹图，与图5相比，弱雷暴电场对应层数出现了明显的振荡，产生雷暴时间在18:40左右，在雷暴发生前的几个小时便有振荡出现，推测为雷暴云电荷的积累情况，目前的雷暴预报时间在0-2小时，图6在14:30之前对应层数均为11，可以从此后1小时的变化情况进行初步预警。
[0039] (3)强雷暴大气电场
[0040] 图7为强雷暴大气电场方差最大值对应的IMF层数随时间的动态变化轨迹图，根据强雷暴电场对应层数的变化特征，将其化为无关区、蓄能区和放电区，其中蓄能区振荡特性明显，箭头方向表示对应层数逐渐降低，表明雷暴发生前电荷的快速积累，雷暴发生在6:30左右，以蓄能区5:20第四个“下尖峰”为预警时间点，有一个多小时的预警时间，是传统预警时间的4倍以上，满足临近预警要求。
[0041] 以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。
