安徽地區閃電時空分布特征

祁凱 楊鳳霞 厲從明 張慶奎

摘要 利用2007-2009年安徽省閃電監測定位儀系統資料，對安徽地區閃電活動的時間和空間分布進行統計分析，發現安徽地區的閃電活動規律具有明顯的季節性特征，夏季（6-8月）是閃電活動的高峰期，其次是春季（4-5月）；閃電活動具有明顯的日變化特征，閃電活動主要發生在每天的12：00-21：00，其他時間閃電頻數較少；安徽地區的平均雷擊大地密度在2～8次/（km2·a），極大值位于六安境內，其閃電密度達到了15次/（km2·a）；各月閃電平均強度在50 kA左右，平均閃電強度無明顯的年變化規律。這些閃電特征值可以為雷電防護與雷電災害評估提供一些理論參考。

關鍵詞 安徽地區；閃電定位儀系統；閃電分布特征

中圖分類號：P427.32 文獻標志碼：A 文章編號：1673-890X（2016）09-00-02

隨著監測技術的進步，逐漸采用閃電定位儀系統來進行大范圍的雷電自動監測，定位檢測系統因技術優勢在國內外獲得了越來越廣泛的應用，為各地獲得大范圍測量地閃密度提供了有效手段，許多國內外很多專家學者都對閃電定位資料進行了研究探討。Orville[1]等利用1989-1996年期間美國云地閃資料計算平均閃電密度、年雷暴時數和閃電頻數；還利用美國1995-1997年云地閃資料分析地閃頻數、正閃百分率和正負閃峰值電流等。朱傳林[2]等利用2006-2009年閃電定位儀資料對南京地區閃電活動特征進行了分析。王學良[3]等利用湖北省2006-2007年閃電資料從閃電的極性分布、日變化、月變化、強度和密度等方面進行了研究。本文利用安徽省氣象局提供的2007-2009年閃電資料進行統計分析，研究安徽地區閃電活動的規律，為雷電防護提供相關依據[4]。

1 安徽省閃電監測系統概況及資料來源

本文所用到的閃電資料采用安徽省LD-Ⅱ型閃電定位系統2007-2009年的完整原始閃電記錄。由于原始記錄數據全部是由大量的TXT文本組成，需要處理大量的文本數據。本文選擇Matlab軟件進行編程，然后對閃電資料進行統計分析。

2 安徽地區閃電時空分布特征分析

2.1 閃電頻數的時間分布特征

對2007-2009年的閃電資料進行處理等到每個月的平均閃電頻數，圖1給出了安徽地區的閃電頻數年分布圖。由圖1可以看出，正閃和負閃呈典型的單峰值分布，都在7月達到最大值，所占比例分別為全年的32.1%和40.0%。正負閃電大多發生在夏季，在冬天發生閃電最少。負閃占總閃電的比例最大，達到了96.9%，并與總閃電的分布特征基本相同，而正閃極少發生。

由圖2可以看出閃電的日變化呈現出雙峰分布，主峰值在16：00，次峰值在06：00；閃電集中分布在12：00-21：00，其他時辰閃電頻數較少。

2.2 閃電頻數和強度的空間分布特征

利用2007年-2009年的閃電定位資料，結合安徽的邊界地圖，利用suffer軟件繪制出安徽地區的閃電密度分布圖和閃電強度分布見圖5、圖6。

由圖3可看出，安徽地區的平均雷擊大地密度在2～8次/（km2·a），極大值位于六安境內，其閃電密度達到了15次/（km2·a）；還有其他高值區散落于阜陽、巢湖和安慶境內，都達到了10次/（km2·a）；閃電低發區主要位于蕭縣與碭山境內。由圖4可看出安徽大部分區域的平均雷擊強度在5～85 kA，最大可達到185 kA，雷擊強度相對較大的區域位于巢湖、馬鞍山一帶。

2.3 閃電強度時間分布規律

分別統計2007年1月1日-2009年12月31日期間各月的所有閃電強度樣本，制成方框-端須圖，如圖6所示。假定閃電強度數值呈準正態分布，在每個長方框的上下端，代表準正態分布兩端占樣本總數25%個例的閃電強度數值（平均），方框里的黑線代表占樣本總數50%個例的閃電強度數值（平均），方框中的“□”表示樣本均值，從長方框上下端延伸出的粗黑線的端點，代表占樣本總數5%個例的閃電強度數值，“×”代表占樣本總數1%個例的閃電強度數值，最下端和最上端的短線“-”表示該月份所有閃電強度樣本的最小值和最大值。

由圖5可以看出：閃電強度值相對比較集中，主要集中在5～200 kA，超過50%的樣本分布在20～100 kA；各月平均閃電強度在50 kA左右，平均閃電強度無明顯的年變化規律。

由閃電強度的分布特征可以看出，與閃電頻數不同，閃電強度隨時間的分布無明顯規律，一年中各月各時次均有可能發生強閃電，但由于閃電集中發生在6-8月的12：00-21：00，因此該時段內強閃電出現頻數很高。

3 結論

安徽地區的閃電活動規律具有明顯的季節性特征，夏季的6-8月是閃電活動的高峰期，其次是春季的4、5月份；秋季和冬季閃電活動最弱。

閃電活動具有明顯的日變化特征，閃電活動主要發生在每天的12：00-21：00，其他時辰閃電頻數較少。

安徽地區的平均雷擊大地密度在2～8次/（km2·a），極大值位于六安境內，其閃電密度達到了15次/（km2·a）；還有其他高值區散落于阜陽、巢湖和安慶境內，都達到了10次/（km2·a）。

閃電強度無年變化特征，一年中各月都有可能發生強閃電。各月閃電平均強度在50 kA左右，平均閃電強度無明顯的年變化規律。由于閃電集中發生在6-8月的12：00-21：00，因此該時段的強閃電頻數最高。

參考文獻

[1]Orville，Haffines.國外雷電監測和預報研究[M].彭治班，馮桂力，宛霞，等，譯.北京：氣象出版社，2003：26-33

[2]朱傳林，楊仲江，陳翔翔，等.2006-2009年南京地區閃電活動分布特征[J].南京信息工程大學學報：自然科學版，2012，4（3）：248-253

[3]王學良，黃小彥，劉學春，等.2006-2007年湖北地區云地閃電時空分布特征分析[J].暴雨災害，2008，27（4）：359-362

[4]馮桂力，陳文選，劉詩軍，等.山東地區閃電的特征分析[J].應用氣象學報，2002，13（2）：347-355.

（責任編輯：趙中正）