黑龍江省雷暴活動特征研究

嚴 肅 陳 亮 陸明明

（黑龍江省氣象災害防御技術中心，黑龍江 哈爾濱150030）

黑龍江省地處中國最高緯度，地形復雜，閃電監測資料表明平均雷電流強度比與全國其他地區都要大，雷擊的損傷程度以及造成的后果更為嚴重。主要是由于地形和環境的影響導致各區域的雷電環境和雷電強度不同，有必要通過科學研究后探究雷暴活動特征規律。利用這項研究成果能夠為各級氣象部門防雷安全管理工作提供技術支撐與科學依據，降低雷擊損壞概率，將產生顯著的社會和經濟效益。

1 黑龍江省雷暴的空間分布研究

年均雷暴日數空間分布：

黑龍江省中部和大興安嶺中部屬于年平均雷暴日數較多地區，西部較東部少，山地和河流附近多、平原地區少。年均雷暴日數高值區主要集中在兩種地區。一部分位于山區丘陵地帶，另一部分位于河流湖泊水網密集地區。

由于山地的地形抬升作用，使得山地成為雷暴發生的重要源地，山區朝陽面與背陰面對于太陽日照的長波輻射吸收量不同，進而產生熱力加熱分布不均，這也是山地雷暴多的致因。背風坡和迎風坡對氣流影響不均勻，使得山區易發生強對流天氣。當氣流過山時，往往會產生背風波，引起的上升運動會促使山谷產生新的對流云。陸地和水體表面受熱不均，造成局地溫差，常常形成小型的垂直環流。這種上升運動也能發揮觸發機制，引起雷暴的發生。

黑龍江省年平均雷暴日空間分布與年平均初終間雷暴日數空間分布基本一致，雷暴頻次高的地區，雷暴的持續時間也更長。中部的綏棱、鐵力、伊春、巴彥、方正、木蘭、通河、依蘭和北部的呼瑪等地年內雷暴發生頻率最多，且持續時間最長，是我省雷電災害防御重點區域（見圖1）。

圖1 黑龍江省雷暴日空間分布圖

2 黑龍江省雷暴的時間分布研究

2.1 雷暴年際變化

從黑龍江省1981-2017 年年平均雷暴日數年際變化曲線（圖3）看出，黑龍江省雷暴日數年際變化明顯，30 年年平均雷暴日數是29.4d，1980 年雷暴日數最多，為32.9d，2008 年雷暴日數最少，為18.9d。雷暴日數年際變化呈波動下降的趨勢。

2.2 雷暴月際變化

從黑龍江省1981-2017 年年平均雷暴日數月際變化可以看出，雷電主要發生在6-8 月份，占全年的78%。12 月-2 月黑龍江省沒有觀測到雷暴發生，每年的3-5 月及10-11 月雷暴都較少。雷暴主要集中在6-8 月，占全年的84%，頻次的高峰值一般出現在6 月、7 月兩個月份，地區差異明顯。這可能和我省夏季汛期天氣形勢及地形等因素密切相關。

圖2 黑龍江省雷暴活動地區分布圖

圖3 黑龍江省1981-2017 年年平均雷暴日數年際變化曲線

選取比較有代表性的三個站點繪制了年均雷暴日的月際變化曲線（圖6），進行了高峰值的比較，分別為：呼中站、尚志站、東寧站。通過對比分析發現，中部的尚志和東部的東寧站雷暴發生最多的月份基本都是6 月，而北部的呼中站雷暴發生頻次的峰值在7 月。

圖4 黑龍江省雷暴活動月分布圖

圖5 黑龍江省雷暴活動月概率分布圖

圖6 1980-2017 年呼中、尚志、東寧代表站點年均雷暴日數月分布

為得出原因，又對比分析了同在大興安嶺地區的呼中和北極村兩個站的年均雷暴日數月際變化曲線（圖7），北極村雷暴發生頻次的高峰值依然在6 月。說明雷暴發生頻次的高低與海拔密切相關，海拔高的山地丘陵地區可能多發雷暴的時段晚于平原地區。

圖7 1980-2017 年呼中、北極村年均雷暴日數月分布

2.3 雷暴時段變化

從地閃時段分布可見，全省地閃主要發生在15 時、14 時和16 時、13 時，峰值時段出現在15 時，1 小時地閃頻數為26273次（見圖8）。

圖8 黑龍江省雷暴活動時段分布圖

圖9 黑龍江省雷暴活動強度分布圖

3 黑龍江省雷暴的強度分布研究

對雷暴資料進行強度特征研究，可知：正地閃所占比例為14.34%。

從正負地閃強度分布來看，正地閃強度位于50 kA 以下的占總正地閃的46.84%，負地閃強度位于50kA 以下的占總負地閃的86.8%。平均正地閃強度為63.24kA，平均負地閃強度為-33kA。

圖10 黑龍江省雷電流幅值分布圖