滄州市雷電危險性特征分析

摘要 利用滄州市1954—2006年雷暴資料、2008—2010年中國氣象局華北雷電監(jiān)測網(wǎng)數(shù)據(jù)，采取數(shù)理統(tǒng)計和網(wǎng)格劃法對滄州市雷電危險性特征進行分析。結果表明，滄州市為雷暴活動多發(fā)區(qū)，年平均雷擊大地密度為1～3次/km2；近50年平均雷暴日數(shù)27.3 d，且年雷暴日年際變化較大，年平均雷暴日數(shù)以2.4 d/10年的變化率趨于減少。

關鍵詞 雷電；危險性；分布特征；趨勢；河北滄州

中圖分類號 P446 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）11-0204-01

滄州市位于河北省東南部，東瀕渤海，屬于中緯度地區(qū)，暖溫帶半干旱半濕潤季風氣候區(qū)，四季分明，溫度適中，光照充足，雨熱同季，降水集中，為河北省雷暴活動頻繁區(qū)域。隨著經(jīng)濟建設的快速發(fā)展，雷電災害事故趨于嚴重，各行各業(yè)遭受雷電災害的幾率也越來越高，經(jīng)濟損失日益加重，特別是城市中的高層建筑物、計算機房等遭受雷電襲擊的幾率加大，雷擊造成人員傷亡、財產(chǎn)損失、設備系統(tǒng)癱瘓等事故每年都有發(fā)生[1-3]。本文選取1954—2006年滄州市雷暴資料、2008—2010年中國氣象局華北雷電監(jiān)測網(wǎng)數(shù)據(jù)，利用數(shù)理統(tǒng)計和網(wǎng)格劃分法，針對該地區(qū)雷暴年際變化、閃電月際變化、閃電日分布等特征做著重分析。

1 資料與方法

1.1 資料來源

本文選取的雷暴日資料為滄州市基準站和基本站1954—2006年共50多年地面氣象站觀測資料；閃電觀測數(shù)據(jù)源于中國氣象局華北雷電監(jiān)測網(wǎng)數(shù)據(jù)，事件跨度為2008—2010年。

1.2 分析方法

利用觀測氣象站雷暴日數(shù)計算雷暴日數(shù)平均值，根據(jù)線性趨勢法分析雷暴日數(shù)發(fā)展變化特征，計算雷暴日數(shù)氣候傾向率。按照氣象學方法，冬季為12月至次年2月、春季為3—5月、夏季為6—8月，秋季為9—11月。

運用格網(wǎng)統(tǒng)計分析方法，選取3 km×3 km規(guī)格的網(wǎng)格，將雷電數(shù)據(jù)映射到網(wǎng)格，統(tǒng)計和分析其分布情況。為確保數(shù)據(jù)的一致性，應建立統(tǒng)計樣本數(shù)據(jù)庫，剔除不合格數(shù)據(jù)，使保留的數(shù)據(jù)具有可靠性。同時，數(shù)據(jù)庫中應包含各項屬性數(shù)據(jù)，如地理位置、時間、雷電流極性與幅值等信息。根據(jù)預設的網(wǎng)格統(tǒng)計單位面積中的地閃次數(shù)，取平均值，計算年平均地閃密度，并分析其空間分布特征。

2 結果與分析

2.1 年均雷暴日分布特征

雷暴日（Td）指一個地區(qū)一年中發(fā)生的所有雷電放電日數(shù)。通過分析該地區(qū)內(nèi)多年雷暴日數(shù)得出其雷電發(fā)生規(guī)律。據(jù)統(tǒng)計，近50年滄州市均雷暴日數(shù)27.3 d，年雷暴日數(shù)最多年份出現(xiàn)在1959年，達50 d；最少年份僅11 d，出現(xiàn)在1981年（圖1）。

2.2 閃電月際變化特征

對滄州市2008—2010年各月平均閃電次數(shù)分布情況進行分析，結果表明，一年中均可以發(fā)生雷電，雷暴日數(shù)主要集中在4—9月，其中6—8月屬于雷電多發(fā)期，其間月平均閃電次數(shù)達到1萬次以上，8月高達2萬次，這與華北地區(qū)7月下旬至8月上旬為汛期的發(fā)生規(guī)律基本一致；其次是5月，月平均閃電次數(shù)超過4 000次。

2.3 年平均閃電頻數(shù)日分布

對滄州市閃電頻數(shù)日分布進行分析可知，一日中地閃高峰期為14：00—20：00，其中17：00達到峰值，7：00—12：00則為一日中的雷暴低值區(qū)。由此可見，滄州市午后到傍晚時段是不穩(wěn)定能量積累和暴發(fā)階段，此階段的不穩(wěn)定條件和熱力條件達到峰值，易出現(xiàn)雷暴云和閃電[4-5]；夜間至凌晨時段內(nèi)，是一日中不穩(wěn)定能量積累和暴發(fā)高潮階段的延續(xù)階段，而且相比午后到傍晚前后，該時段內(nèi)熱力和不穩(wěn)定條件明顯減弱，發(fā)生強雷暴較少；上午時段處于不穩(wěn)定能量積累的初期，熱力條件最差，不易形成雷暴云，閃電發(fā)生最少[6]。

2.4 閃電頻數(shù)空間分布

對滄州市閃電頻數(shù)分布進行分析得出，滄州市年平均雷擊大地密度為1～3次/km2，單位面積大地上每年閃電頻數(shù)分布如圖2所示。

3 結論與討論

分析結果表明，滄州市一年中任何季節(jié)都可能會發(fā)生雷電，主要集中于4—9月，其中6—8月為雷電多發(fā)期，閃電發(fā)生率超過85%；滄州市一日中以14：00—20：00為地閃高峰期，17：00達到頂峰，7：00—12：00為一日中雷暴低值（下轉第206頁）

區(qū)；滄州市年平均雷擊大地密度為1～3次/km2。近50年滄州市年雷暴日數(shù)為27.3 d，滄州市年雷暴日年際變化較大，雷暴日氣候傾向率為2.4 d/10年。

4 參考文獻

[1] 劉金玉，彭潔文.滄州市雷電活動時間分布分析及防雷對策[J].科技創(chuàng)新導報，2011（2）：123.

[2] 王建恒，楊仲江，吳孟恒.河北省雷電災害分布特征研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學，2010（23）：12720-12723.

[3] 馮民學，焦雪，韋海容，等.江蘇省雷電分布特征分析[J].氣象科學，2009（2）：2246-2251.

[4] 劉園園，龐文靜，陳瑤.武漢市雷電分布特征及雷暴日資料的對比分析[J].氣象水文海洋儀器，2010（1）：43-46.

[5] 王潔，張媛，李潤強，等.2009年陜西省雷電分布與雷電災害特征[J].陜西氣象，2010（4）：4-8.

[6] 于姚鈞，李志剛.北京地區(qū)2009年夏季6—8月雷電分布特征[J].氣象與環(huán)境科學，2011（增刊1）：112-115.