氣象數據在雷電風險評估中的應用

龍思朝

(貴州省防雷減災中心，貴州 貴陽 550002)

氣象數據在雷電風險評估中的應用

龍思朝

(貴州省防雷減災中心，貴州 貴陽 550002)

該文按照雷電風險評估對氣象數據的應用要求，分別介紹氣象數據的分類及其統計方法;氣象數據的引用及注意事項;氣象數據的分析及其在雷電風險評估中的廣泛應用;氣象數據的可行性論證要求。

氣象數據;雷電風險評估;應用

1 引言

近年來，隨著經濟建設和社會發展需要，雷電風險評估工作已受到國家及其有關部門的高度重視。2000年1月1日，我國頒布實施的《中華人民共和國氣象法》第三十四條規定：各級氣象主管機構應當組織對城市規劃、國家重點建設工程、重大區域性經濟開發項目和大型太陽能、風能等氣候資源開發利用項目進行氣候可行性論證;2005年2月1日，中國氣象局頒布實施的《防雷減災管理辦法》第二十七條規定：各級氣象主管機構應當組織對本行政區域內的大型建設工程、重點工程、爆炸危險環境等建設項目進行雷擊風險評估，以確保公共安全;同年4月1日，中國氣象局頒布實施的《防雷裝置設計審核和竣工驗收規定》第八條規定：需要進行雷擊風險評估的項目，需要提交雷電風險評估報告;2009年1月1日，中國氣象局頒布實施的《氣候可行性論證管理辦法》對與氣候條件密切相關的規劃和建設項目進行氣候適宜性、風險性以及可能對局地氣候產生影響的分析、評估活動提供科學依據。

雷電風險評估是一項綜合、復雜而又動態的工作，包括的內容和影響的因素比較多。其中，氣象數據是雷電風險評估內容中最基礎，也是最重要的因素之一。因此，本文按照雷電風險評估對氣象數據的應用要求，分別介紹氣象數據的分類及其統計方法;氣象數據的引用及注意事項，氣象數據的分析及其在雷電風險評估中的廣泛應用;氣象數據可行性論證等。

2 氣象數據的分類及其統計方法

氣象數據的分類：一般把氣象數據分為氣候資料和天氣資料兩種。前者通常所指的是用常規氣象儀器所觀測到各種原始資料的集合以及加工、整理、整編所形成的各種資料，而后者是為天氣分析和預報服務的一種實時性很強的氣象資料，一般指氣象要素。

目前，氣象數據的統計方法主要分為歷年值統計和累年值統計兩種。前者是指統計氣象資料時，針對所有記錄年代中的每一年求得的不同時段(年、月、日)的統計值(平均值、總量、極值)，后者是指統計氣象資料時，針對整個記錄年代求得的不同時段(年、月、日)的統計值(平均值、總量、極值)。通常要求統計量要有較長的時間記錄，以便使所得的統計結果比較穩定，一般應取連續30a以上的記錄，對不足30a的記錄情況，按實有記錄資料整理編制。如：國家雷電監測網資料。

3 氣象數據的引用及注意事項

氣象數據的引用必須是來至建設項目所在行政區域內氣象臺(站)、監測網等的觀測、統計資料。同時應注意建設項目地點與擬引用數據的氣象臺(站)、監測網的距離、地形等因素對數值的影響。對地勢平坦的區域，它們之間的水平距離在50km以內，海拔高差在100m以內時可以直接引用，否則應使用與建設地點相鄰的兩個氣象臺(站)、監測網的氣象資料，按內插法取值;對地勢崎嶇的區域，氣候受山脈的走向、高度、地形形態、坡度等因素的影響，地方性差異大，選取氣象數據時應采用鄰近氣象臺(站)、監測網的長年代資料和項目現場的探測(觀測)數據對比取值。

4 氣象數據分析及其在雷電風險評估中的應用

雷電風險評估中涉及的氣象數據主要有：雷暴日、地閃密度、雷電小時、正負閃雷電流(強度、分布及極值)及雷電的季節變化等。

4.1 雷暴日

指在指定區域內一年四季所發生雷電放電的天數，用來表征某區域雷電強度的一個物理量，用Td表示。通過觀測和統計，可獲得指定區域的年平均雷暴日數、月平均雷暴日數、最高雷暴日數、最早出現雷電日的時間、最晚終結雷電日的時間、雷電活動主要發生的月份以及出現平均雷暴日最高的月份等，這些數據將能客觀地反映該地區雷電活動的一般性規律。當測量地閃密度有困難時，雷暴日將作為計算雷擊大地年平均密度的重要依據。

4.2 地閃密度

用來表征表征雷云對地放電的頻繁程度的量，用Ng表示，單位為：次/(km2·a)。通過雷電監測網的探測和統計，可獲得指定區域內需要的雷擊大地年平均次數和密度值，它是估算建(構)筑物年預計雷擊次數和評估風險的重要組成參數。

4.3 雷電小時

指不同地區每個雷暴日內共計發生的雷電活動時間長短，用雷電小時作為單位，即把一個小時內聽到一次或一次以上的雷聲計為一個雷電小時。對它的年、月、日平均統計資料分析，可以反映出某個區域發生首次雷擊、后續雷擊、長時間雷擊以及各種雷擊組合的活動規律，并為雷電環境評估提供多種不同的雷電流參量。

4.4 正負閃雷電流強度及其分布和極值

通過閃電定位數據的統計和分析，可以獲得指定區域地閃強度的數值分布;雷電流最大正閃強度、最大負閃強度、平均正閃強度、平均負閃強度、平均綜合閃電強度;雷電流累積概率分布。這些參數指標是雷電風險評估應用于建筑物內部磁場強度計算和浪涌保護器設計的重要科學依據。

4.5 雷電的季節變化

雷電的季節變化可以通過雷電監測網、氣象臺(站)觀測數據進行統計和分析，得出指定區域一年四季的地閃月分布規律，主要是了解和掌握雷電活動的多發期，特別是高發期的具體月份指標，它將為建設項目的施工安全性雷電風險評估提供合理、科學的施工計劃和防御安排。

4.6 雷電的日變化

雷電的日變化可以通過閃電定位資料進行統計分析，得出指定區域24h內雷電活動的日分布規律，主要是了解和掌握雷電可能發生的重要時段，主要應用在雷電風險評估指導施工現場作業在雷暴天氣來臨時的應急準備和臨時采取的防護措施。

雷電風險評估報告中涉及的雷暴日、地閃密度、雷電小時、正負閃雷電流(強度、分布及極值)以及雷電的季節變化等氣象數據，各級氣象主管機構應當按照《氣候可行性論證管理辦法》規定，在上級氣象主管機構和本級人民政府的領導下，組織管理本行政區域內的氣候可行性論證工作。

5 結束語

①氣象數據是雷電風險評估報告中最基礎、最重要的資料之一，應當高度重視它的引用來源、統計方法、科學分析與處理，并通過專家論證后，才能確保其具有代表性、準確性和比較性，也才能確保雷電風險評估所得的結論科學、客觀和準確。

②通過現場探測所取得的氣象數據，還應當對探測儀器、探測方法和探測環境進行相關說明。

TM86

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1003-6598(2011)02-0058-02

2010-12-16

龍思朝(1979-)，男(苗族)，工程師，主要從事防雷設計技術鑒定評價、環境雷電風險評估工作。