陳君弼


摘 要 利用大氣科學原理及所學知識,根據昌寧縣1960-2010年的雷暴日天氣觀測資料,通過數據統計等方法分析昌寧縣雷暴天氣在時間、空間、行業分布特點和變化規律等,總結寧縣雷暴天氣的氣候變化特征,探討分析影響雷暴日數的因子,提出雷暴資料在雷電風險評估、防雷檢測及防雷工程技術服務應用中應注意的問題。
關鍵詞 雷暴;氣候特征;風險評估;昌寧縣
中圖分類號:P446 文獻標志碼:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.29.045
1 雷暴的基本氣候特征
1.1 雷暴日數的年際變化特征
1960-2010年,昌寧縣共有2 425個雷暴日,年平均雷暴日為47.5個,雷暴日的年際變化曲線如圖1所示。從圖中可看出,1960-1972年的雷暴日數大多高于平均值[1]。尤其在1960-1964年表現最為明顯,大部分年份雷暴日數超過50 d,1973-1979年雷暴日均在平均值以下,1980-1994年波動較大,1995-2004年逐步趨于平均值。
1.2 雷暴日數的月際變化特征
從雷暴天氣日數月分布(圖2)可見,全年各月都有雷暴出現,較為集中在4-9月。其中8月最多,1960-2010年有484個,1月略少,有30個;12月最少,1960-2010年有13個。從圖中也可以看出,4-9月雷暴日數相對較多,占全年的81.36%,10月到次年的3月相對較少,占全年的18.64%,而從各季節的雷暴日數占全年雷暴日總數的比例上看,夏、秋兩季是雷暴最多的季節,占全年的81.36%,其次是春季,占全年的11.09%,冬季是全年雷暴日最少的季節,僅占7.55%。
2 影響雷暴日數觀測精度的主要因素
2.1 氣象觀測環境的影響
昌寧氣象觀測站20世紀80年代前位于城市郊區,視野比較開闊,80年代后,由于城市建設步伐加快,各式房地產產業的大面積開發,觀測場周圍障礙物日益增多,視野越來越差,影響了雷暴等天氣現象的觀測。
2.2 噪音對雷電觀測的影響
城市交通、礦山開采等噪音使原來清靜的觀測環境變得各類噪音交錯。如在看不到閃電的情況下,很難區別礦山爆破聲、汽車聲與雷聲,理論上可聽到雷聲的距離達15 km,而實際已大打折扣。
2.3 空氣污染對雷電觀測的影響
20世紀80年代以來,大氣中的粉塵、工業排放物增加,導致有效能見度下降。從50多年觀測資料分析發現,霧、輕霧、浮塵、揚沙4種影響能見度天氣現象的年平均日數都在增加[2]。近年來,幾乎每天都出現影響能見度的天氣現象,使觀測員觀察雷電的能見度大大減少。
2.4 無線電通信技術的應用對雷電活動的影響
各種無線電技術的應用,在一定程度上對雷電活動規律構成影響,因空中電場的作用,使雷電的活動規律及破壞性能加大。
3 雷暴資料在防雷技術服務中的應用
3.1 充分考慮雷暴活動的區域特征
雷暴的分布、強度、發生發展與地理位置、地形地貌、下墊面性質等因素有關,而氣象觀測站所處的位置可能屬于多雷暴帶、強雷暴區,也可能屬于少雷暴帶、弱雷暴區。因此,要隨著閃電定位監測資料的積累,并利用天氣雷達、中尺度自動氣象站觀測資料進行科學分析記錄雷暴活動的區域特征,從而確定雷暴活動的區域特征[3]。
3.2 關注高峰期的雷暴日
根據雷暴的逐月分布規律,80%以上的雷暴發生在4-9月,在雷擊風險評估、防雷設計及技術評價等服務中,因為平均雷暴日數往往小于高峰期統計的雷暴日數,在防雷減災防護方案設計中,以高峰期統計的雷暴日數為依據進行防雷方案的設計更能達到預期的雷電防護效果[4,5]。
4 雷暴出現的天氣特征分析
昌寧縣雷電災害主要集中在4-9月,1960-2010年,4-9月全縣雷災總數高達1 573次,占雷災總數的86.38%,在此期間以8月份雷電災害次數最多,造成這一現象的主要原因是昌寧縣的強對流天氣基本上集中在每年的6-9月份,而8月份強對流性天氣發展更為旺盛。
5 結論
第一,夏、秋季是雷暴最多的季節,冬季是全年雷暴最少的季節。第二,氣象觀測環境的改變、噪音、空氣污染、各種無線電通信的應用是影響雷暴日數觀測精度的主要因素。
參考文獻
[1]馬明,呂偉濤,張義軍,等.我國雷電災害及相關因素分析[J].地球科學進展,2008,23(8):856-865.
[2]彭安林,陳林,仇永康,等.天氣學下冊[M].北京:氣象出版社,1981.
[3]中國氣象局.地面氣象觀測規范[M].北京:氣象出版社,2003.
[4]陸亞龍,肖功建.氣象災害及其防御[M]北京:氣象出版社,2001.
[5]劉佼,肖穩安,陳紅兵.全國雷電災害分析及雷災經濟損失預測[J].氣象與環境科學,氣象與環境科學,2010,33(4):21-26.
(責任編輯:趙中正)