Methods and Results of Lightning Discharge Data Clustering

  • М.Ю. Беликова Gorno-Altaisk State University (Gorno-Altaisk, Russia) Email: BeikovaMY@yandex.ru
  • С.Ю. Кречетова Gorno-Altaisk State University (Gorno-Altaisk, Russia) Email: KrechetovaS@yandex.ru
  • А.А. Перелыгин ltaisk, Russia) 2 Altai State University (Barnaul, Russia) Email: aqellez@gmail.com
Keywords: cluster analysis, K-means, DBSCAN, WWLLN data

Abstract

Investigation of spatial distribution of thunderstorms is complex and practically important task. It plays an important part in solving the fundamental problems of atmospheric electricity, as well as lightning protection of buildings and lightning fire protection of forests. One of the data sources of spatial distribution of thunderstorms is WWLLN (World Wide Lightning Location Network). The paper provides the summary of WWLLN data cluster analysis (nearest neighbor algorithm, DBSCAN algorithm). Peculiar features to be taken into consideration are outlined for the data when a certain clustering algorithm is utilized: clusters of different densities, impact of lightning time on clustering results. At the same time, clustering results should be comparable to properties of thunderstorms (for example, thunderstorm mean duration). It is shown that DBSCAN algorithm is capable of processing WWLLN data with peculiarities and thus is the most appropriate algorithm for data clustering. Clustering results can be utilized for further refining and developing of new prediction methods of spatial location and development of thunderstormdynamics.

DOI 10.14258/izvasu(2016)1-17

Downloads

Download data is not yet available.

Author Biographies

М.Ю. Беликова, Gorno-Altaisk State University (Gorno-Altaisk, Russia)
старший преподаватель кафедры математики и информатики Горно-Алтайского государственного университета
С.Ю. Кречетова, Gorno-Altaisk State University (Gorno-Altaisk, Russia)
кандидат физико-математических наук, заведующая кафедрой математики и информатики
А.А. Перелыгин, ltaisk, Russia) 2 Altai State University (Barnaul, Russia)
магистрант факультета математики и информационных технологий

References

Альперт Я.Л. Распространение электро-магнитных волн и ионосфера. — М., 1972.

Rodger C.J., Werner S., Brundell J.B., Lay E.H. et al. Detection efficiency of the VLF World-Wide Lightning Location Network (WWLLN): initial case study // Ann. Geophys. — 2006. — V. 24.

Дмитриев А.Н., Кречетова С.Ю., Кочеева Н.А. Грозы и лесные пожары от гроз на территории Республики Алтай. — Горно-Алтайск, 2011.

Козлов В.И., Шабаганова С.Н. Применение кластерного анализа для выделения грозовых очагов // Динамика сложных систем — 2010. — Т. 4, № 2.

Шабаганова С.Н., Каримов Р.Р., Козлов В.И., Муллаяров В.А. Характеристики грозовых ячеек по наблюдениям в Якутии // Метеорология и гидрология — 2012. — № 12.

Hutchins, Michael L., Robert H. Holzworth, Brundell J.B. Diurnal variation of the global electric circuit from clustered thunderstorms // Journal of Geophysical Research: Space Physics. — 2014.

Горбатенко В.П., Кречетова С.Ю., Беликова М.Ю., Разумова О.В. Идентификация мезомасштабной конвекции и гроз по данным MODIS и аэрологического зондирования // Вестник ТГУ. — 2012. — № 365

How to Cite
Беликова М., Кречетова С., Перелыгин А. Methods and Results of Lightning Discharge Data Clustering // Izvestiya of Altai State University, 1, № 1(89) DOI: 10.14258/izvasu(2016)1-17. URL: https://izvestiya.asu.ru/article/view/%282016%291-17.