興安盟烏蘭浩特市大氣電場強度變化規律

趙愛慧

雷電能夠造成人員傷亡、火災、爆炸或電氣、電子系統損壞等，嚴重危及人們的生命財產安全，是常見的氣象災害之一。烏蘭浩特市雷暴初日最早出現在4月9日，終日最晚出現在10月31日，初終間日數最長可達193天，年雷暴日數最多可達40天，雷電災害隱患非常大。但是，多年來烏蘭浩特市雷電預警缺乏客觀、定量的預警指標，雷電預警水平亟待提高。大氣電場儀是用來測量大氣電場及其變化的設備，它是利用導體在電場中產生感應電荷的原理來測量電場的。當云中發生電荷分離時，地面電場將發生相應的變化，其強度與云中電荷的積累量和分布有關，因此通過測量地面大氣電場的變化，可以反演出高空云層電場的變化，可以對局部地區潛在的雷暴活動做出一定的預測預警，從而在易發雷擊事故的場合，提前預告雷暴的來臨，減少雷擊傷害事故的發生，對人身安全和財產安全起到保護作用。開展烏蘭浩特市雷電預警指標研究，建立客觀、定量的雷電預警指標，對提高烏蘭浩特市雷電預警水平，防御和減輕氣象災害具有重要意義。

一、資料來源與分析方法

1、資源來源

使用資料為2019年烏蘭浩特市地區1～10月大氣電場儀監測數據，全部來源于興安盟烏蘭浩特市氣象局。設備安裝于烏蘭浩特市國家基本氣象觀測站內（經度122度03分、緯度46度 05分、海拔高度274.7米）。

2、分析方法

對數據運用EXCEL2010進行統計分析與聚類分析。

二、分析結果

1、2019年1～10月月平均場強變化特征

通過圖一可以看出，1～10月月平均場強以5月最高，7月次之，1月最小。

2、2019年1～10月10秒鐘、1分鐘、1小時平均場強變化特征

通過圖二可以看出，10秒鐘、1分鐘、1小時平均場強變化特征完全一致。5月份最高，3月份最小。正電場最大值為66.14V/m，出現在6月份;正電場最小值為0.34V/m，出現在3月份，負電場最大值為51.93V/m，出現在7月份;負電場最小值為0.13V/m，出現在1月份。這一規律與雷暴出現的季節變化規律一致。根據烏蘭浩特市地面觀測記錄雷暴天氣現象統計得出，雷暴主要出現在春夏5-9月，冬季未出現雷暴現象。

3、2019年1～10月烏蘭浩特雷暴現象每月出現天數

2019年烏蘭浩特地區共記錄雷暴天氣現象23天。其中7月份出現8天最多，6月份7天次之，1～3月與10月未出現雷暴天氣。

4、10秒鐘、1分鐘、1小時平均場強聚類分析處理

通過與實際出現雷暴日與大氣電場儀監測數據分析，當10秒鐘、1分鐘、1小時平均場強達到15V/m時則未來6小時內出現雷暴現象，為進一步保證預警準確率，通過對10秒鐘、1分鐘、1小時平均場強進行6小時、3小時、1小時聚類分析，并結合經驗法判斷得出雷暴預警閾值。

三、結論

通過對2019年烏蘭浩特市地區1～10月大氣電場儀監測數據得出：1～10月月平均場強以5月最高，7月次之，1月最小。1～10月10秒鐘、1分鐘、1小時平均場強變化特征完全一致。5月份最高，3月份最小。通過與實際出現雷暴日與大氣電場儀監測數據分析得出，當10秒鐘、1分鐘、1小時平均場強達到15V/m時則未來6小時內出現雷暴現象。

（作者單位：137400內蒙古自治區興安盟烏蘭浩特市氣象局）