臺(tái)州市雷暴及雷電災(zāi)害特征分析

2010-09-21 07:36:34池景冬池景波

浙江氣象 2010年3期

池景冬池景波

(1.臺(tái)州市氣象局,浙江臺(tái)州318000;2.三門縣氣象局,浙江三門317100)

池景冬1池景波2

(1.臺(tái)州市氣象局,浙江臺(tái)州318000;2.三門縣氣象局,浙江三門317100)

通過(guò)對(duì)臺(tái)州市1971—2008年雷暴資料及2000—2008年雷電災(zāi)害資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,得出臺(tái)州市一年四季均可發(fā)生雷暴現(xiàn)象,雷暴主要集中在春夏之交和盛夏,盛夏發(fā)生機(jī)率最高,西部地區(qū)雷暴多于東部地區(qū);雷電災(zāi)害的地區(qū)分布東部地區(qū)較多,郊區(qū)、鄉(xiāng)村更易發(fā)生雷電災(zāi)害,電子電器設(shè)備最容易受損。

雷暴;雷電災(zāi)害;特征;分析

0 引言

雷電是國(guó)際減災(zāi)委員會(huì)確定的“十大自然災(zāi)害”之一,臺(tái)州每年都發(fā)生因雷電而造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)重大損失。中國(guó)氣象局已把雷電的預(yù)警和技術(shù)服務(wù)列為公共氣象范疇。因此,對(duì)雷暴特征的研究及其發(fā)生雷電災(zāi)害的規(guī)律的統(tǒng)計(jì)和分析,對(duì)臺(tái)州市雷暴預(yù)測(cè)、預(yù)警及雷電防護(hù)提供依據(jù)。

1 雷暴特征分析

1.1 臺(tái)州市雷暴的年、月及地域分布

表1是臺(tái)州市各地雷暴日數(shù),該數(shù)據(jù)是通過(guò)浙江省自動(dòng)站實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)歷史資料的統(tǒng)計(jì)資料中得出,通過(guò)對(duì)臺(tái)州市1971—2008共38 a,456個(gè)月雷暴資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,年平均雷暴日數(shù)是指38 a中每年的平均雷暴日數(shù)總和除以38 a得出(見(jiàn)公式1);月平均雷暴日數(shù)是指38 a中456個(gè)月每月的雷暴日數(shù)總和除以456個(gè)月得出;最多雷暴日數(shù)是指38 a中及456個(gè)月中篩選出的最多年份、月份的雷暴日數(shù);最少雷暴日數(shù)是指38 a及456個(gè)月中篩選出的最少年份、最少月份的雷暴日數(shù)。通過(guò)數(shù)據(jù)可見(jiàn),臺(tái)州市一年當(dāng)中每個(gè)月都可發(fā)生雷暴。年平均雷暴日數(shù)在30～50 d之間,多雷暴年份的雷暴日數(shù)在50～80 d之間,雷暴日最少年份也有16～30 d。雷暴多發(fā)生在3—9月,此時(shí)段的雷暴日數(shù)約占年雷暴的90%以上。

Td:年平均雷暴日數(shù) Tn:例年一年中平均雷暴日數(shù)

表1也可見(jiàn),西部地區(qū)雷暴多于東部地區(qū)。西部年雷暴日數(shù)可達(dá)50 d以上。東部沿海地區(qū)年平均雷暴日在40～50 d。在分析連續(xù)雷暴日數(shù)時(shí)還可發(fā)現(xiàn),西部山區(qū)一個(gè)月中最長(zhǎng)連續(xù)雷暴日數(shù)可達(dá)25 d,東部沿海一個(gè)月中最長(zhǎng)連續(xù)雷暴日也可達(dá)15～20 d。

1.2 雷暴發(fā)生與臺(tái)州地理

我們知道,雷暴往往產(chǎn)生于不穩(wěn)定的對(duì)流天氣系統(tǒng)中。冷暖空氣交匯、高低空受熱不均勻等等都容易有雷暴天氣產(chǎn)生。

3—6月份的雷暴主要是太陽(yáng)高度角升高,暖空氣勢(shì)力加強(qiáng),而此時(shí)冷空氣強(qiáng)度雖然在減弱,但其仍有一定的勢(shì)力,所以此時(shí)段內(nèi)冷暖空氣交匯頻繁,雷暴明顯增多。7,8月份,臺(tái)州市處于副熱帶高壓邊緣西南氣流或副熱帶高壓控制下,氣溫高,加上地面輻射,使近地面層空氣吸收熱量最多,熱空氣上升,當(dāng)有冷空氣南下時(shí),冷暖空氣相遇往往有雷暴,甚至強(qiáng)雷暴出現(xiàn)。山區(qū)地表性質(zhì)特殊,空氣流通慢,地表輻射使近地層空氣吸收熱量更多,也不均勻,加上地形的強(qiáng)迫使暖濕氣流抬升快,更容易形成對(duì)流運(yùn)動(dòng),若其上空有弱冷空氣,對(duì)流運(yùn)動(dòng)將加劇,非常有利于雷雨云的形成,產(chǎn)生雷暴。沿海平原受熱相對(duì)山區(qū)較勻,又沒(méi)有地形抬升,空氣對(duì)流相對(duì)較山區(qū)弱,雷暴次數(shù)少些。海島溫度低,熱力對(duì)流條件差,雷暴較少。但少數(shù)雷暴越過(guò)海洋時(shí)得到更充足的水汽時(shí),雷暴強(qiáng)度也是很強(qiáng)的。進(jìn)入秋季后,氣溫降低,空氣干燥,不易形成雷雨云,雷暴次數(shù)很少。

表1 臺(tái)州市雷暴日數(shù) d

臺(tái)州東部瀕海,西北環(huán)山,地勢(shì)自西向東傾斜,中西部與北部山脈綿延起伏,天臺(tái)、仙居等盆地相嵌其中。臺(tái)州的這種地形特征,導(dǎo)致雷暴具有明顯的地域性。即西部雷暴次數(shù)多于平原,平原多于海島。東部地區(qū)東臨東海,水汽的補(bǔ)給充足,雷暴強(qiáng)度較強(qiáng)。

1.3 雷暴移動(dòng)路徑

通過(guò)對(duì)全市7個(gè)觀測(cè)站近30 a雷暴統(tǒng)計(jì)資料分析得出臺(tái)州雷暴向各方向移動(dòng)情況皆存在,但由西到東方向的占移動(dòng)雷暴總次數(shù)50%以上,其次是北向南移動(dòng)占移動(dòng)雷暴次數(shù)31%,其它方向移動(dòng)的雷暴不到20%。決定雷暴路徑的主要因素:一是受天氣系統(tǒng)影響,例如冷峰型雷暴都由西北到東南方向移動(dòng),副高型雷暴大多由西到東或西南到東北方向移動(dòng);二是受地型、山脈走向影響,例如臨海西部和北部皆為高山,靈江順著兩山的下口流入城關(guān),所以來(lái)自西、西北方位的雷暴順靈江進(jìn)入城關(guān),使得西向東的雷暴幾率最大。又如仙居、天臺(tái)、三門測(cè)站,地勢(shì)均為近西南到東北方向走向,所以雷暴沿盆地移動(dòng),近西到東雷暴路徑占多數(shù),但天臺(tái)近北方向與新昌接壤處,山脈高度低,易使雷暴侵入,故由北向南路徑多于仙居;三是河流走向及海岸線影響,如永安溪近西南到東北方向走向,仙居很多雷暴易向于永安溪流向一致,又如椒江也近西向東流入東海,由北向南移動(dòng)的雷暴不易越過(guò)椒江而轉(zhuǎn)向偏東方向移動(dòng)。

所以影響臺(tái)州雷暴的路徑主要有3條:一是中路起源于仙居盆地西部,沿盆緣作近東方向,經(jīng)括蒼山入臨海市北部,東移到椒北平原入海;二是北路源于大雷山,掠臨海、三門入海;三是南路亦大多起源仙居和黃巖西部,移入黃巖前往溫黃平原入海,或南下玉環(huán)。

以冷空氣影響為主的雷暴,多發(fā)生在3—6月,其移動(dòng)路徑大致由西北向東南。如致臨海杜橋死傷10多人的2004年6·26強(qiáng)雷暴,11時(shí)03分起于天臺(tái)北部,向南移動(dòng),12時(shí)10分經(jīng)臨海,后再沿靈江北側(cè)山脈東移,12時(shí)36分移至洪家東北方,于15時(shí)21分在洪家正東方向終止入海(未經(jīng)過(guò)溫嶺、玉環(huán))。可見(jiàn)其移動(dòng)路徑大致沿著地面、山脈、河谷、河流走向移動(dòng)。

圖1 臺(tái)州雷暴路徑

2 雷電災(zāi)害特征分析

依據(jù)臺(tái)州市防雷中心2000—2008年的雷電災(zāi)害統(tǒng)計(jì)資料。9 a來(lái),臺(tái)州市共發(fā)生雷電災(zāi)害140起。其中發(fā)生在郊區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)105起,占總次數(shù)的75%;城區(qū)35起,占總起數(shù)的25%。遭受雷電災(zāi)害中致人員傷亡65人;電子、電器等設(shè)備遭受雷擊損壞119起;建筑物遭受雷擊28起。各所占比例如圖2。

圖2 遭受雷擊比例

究其原因,主要是郊區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)等設(shè)備設(shè)施幾乎未設(shè)防雷裝置,個(gè)別雖有防雷裝置,但也因年久失修,起不到防雷作用,甚至起到引雷作用。另外鄉(xiāng)村的百姓防雷意識(shí)淡薄,對(duì)防雷不夠重視,建構(gòu)筑物缺少防雷裝置,是導(dǎo)致近年來(lái)鄉(xiāng)村雷電災(zāi)害多于城市的原因。如臨海杜橋的“6· 26”重大雷災(zāi)事件,就是因?yàn)榘傩辗览滓庾R(shí)淡薄,在雷雨天氣時(shí)仍在空曠的高樹(shù)底下聚集,才導(dǎo)致群死群傷事件的發(fā)生;另外,農(nóng)民在田地里勞作時(shí),很少注意到防雷安全問(wèn)題。在65人的人員傷亡中,有近一半的人員傷亡發(fā)生在田地勞作時(shí)。電子、電器設(shè)備等因耐受過(guò)電壓過(guò)電流弱等自身特點(diǎn),且比較普遍,人們不重視其防雷安全,所以遭受雷擊比例居首位。

2.1 時(shí)間特征分析

圖3是臺(tái)州市各月雷電災(zāi)害次數(shù),雷電災(zāi)害發(fā)生在4—10月,在全市140次雷電災(zāi)害中, 122次發(fā)生在6—9月,占總數(shù)的87.1%。其中, 6月25次,7月35次,8月39次,9月23次。也就是說(shuō)6—9月是臺(tái)州市雷電災(zāi)害最為集中的時(shí)間,8月是雷電災(zāi)害次數(shù)最多的一個(gè)月,這個(gè)結(jié)果與雷電活動(dòng)的時(shí)間規(guī)律是相符的。

2.2 地區(qū)特征分析

從圖4臺(tái)州市各縣(市、區(qū))的雷災(zāi)次數(shù)看,臺(tái)州市雷電災(zāi)害在地區(qū)分布上東部多于西部,三門、溫嶺、玉環(huán)是沿海縣市及島嶼,雷暴次數(shù)雖不比山區(qū)多,但沿海城市經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá),人員較密集,且建筑物、設(shè)備、設(shè)施較多,所以遭受雷災(zāi)的次數(shù)也同比增多。西部基本為山區(qū),人員較分散,經(jīng)濟(jì)也不夠發(fā)達(dá),建筑物、設(shè)備、設(shè)施較少,遭受雷擊的次數(shù)就少了。在全市140次雷電災(zāi)害中,三門24次,仙居11次,天臺(tái)10次,臨海14次,溫嶺23次,玉環(huán)15次,椒江20次,路橋8次,黃巖15次。