

摘要 擇取察隅縣1999—2019雷暴和閃電觀測數據資料,利用數學統計手段對本地區的雷電年變化、日變化和時間分布等進行分析,揭示察隅縣雷電氣候發生特征。結果發現:本區域雷電主要集中于夏季,一天中主要發生于下午至傍晚時段。在總結察隅縣雷電分布發生規律的同時提出雷電災害防御措施,以供參考。
關鍵詞 察隅縣;雷電氣候;發生特征;防范措施
中圖分類號:P427.3;P446 文章標識碼:A 文章編號:2095–3305(2020)06–0–02
DOI:10.19383/j.cnki.nyzhyj.2020.06.035
雷暴常出現于春夏之交或炎熱夏天,常伴有大風、陣性降雨或冰雹。由于雷暴的發生發展與積雨云聯系在一起,從雷暴云的出現到消失,具有很強的局地性和突發性,水平范圍只有幾公里或十幾公里,在時間尺度上也僅有2~3 h。這種中小尺度天氣系統在預報上有一定的難度。察隅縣位于西藏高原東南部,屬于氣候類型交雜分布區,具有一定的脆弱性。春夏之交和夏季常受高原季風、西風帶、東南季風的共同作用,時常伴隨著雷暴的強對流性天氣出現,給本地帶來較為嚴重的災害,嚴重影響社會經濟的發展,特別是對農牧區的影響,農牧民防范意識差、防御能力薄弱,雷電天氣可危及農牧民及牲畜安全。
1 察隅縣雷電氣候特征
1.1 雷電年變化
對察隅縣1999—2019年雷電發生次數進行氣候傾向率計算,得出其傾向率為-7.326,且通過顯著性水平相關性檢驗,發現察隅縣年雷暴次數整體呈現出下降的趨勢。其中,2001年和2008年雷電次數最多,均為42次;2017年雷電次數最少,為14次。察隅縣雷電次數年際變化共有三個階段:1999—2001年總體呈上升趨勢,最大雷電次數便發生在這個階段;2002—2014年總體平穩但有小幅下降;2015年后雷電次數則整體大幅下降。
年平均雷暴日數在近30年以2.61 d/10年趨勢逐漸減少。20世紀80年代年平均雷暴日數為38.21 d,20世紀90年代為29.63 d,進入21世紀則減少為21.62 d。春夏秋各季的雷暴日數年代際變化也呈現減少趨勢,只是減少速率不同。以1980—2010年雷暴觀測資料為例,雷暴日數最多出現在1984年,達到45.21 d,2007年最少,僅為14.21 d,兩者相差31 d。
1.2 雷電月變化
察隅縣雷暴日數最少的月份為1月和2月。隨著氣溫升高和太陽輻射的增強,雷暴日數也隨之增加。夏季6—8月雷暴日數明顯大于其他季節,其中7月雷暴日數最多,為5.6 d,冬季(12月—次年2月)雷暴日數為0,明顯小于其他月份。雷暴日數超過4 d的主要出現在下半年,占全年雷暴日數的93.03%,其中,夏季雷暴日數占全年雷暴日數的67.92%,其次是秋季和春季,冬季的雷暴日數最少。對同年段的地閃資料進行分析,發現地閃主要集中于6—9月,其中7月發生次數最多,為3萬次左右,12月份最少,只發生87次。可以看出,這二者反映出來的雷電季節變化特征基本互相吻合。雷電主要集中于夏季是因為察隅縣夏季熱力條件、動力條件和水汽條件對發生強對流天氣的有利度均高于其他季節,相應雷電出現頻次也會較高(圖2)。
1.3 雷電日變化
對察隅縣近30年逐時段的雷暴發生頻率進行對比分析可發現,下午至傍晚的時段為雷暴高發期,凌晨至上午為雷暴低發期。其中18∶00—19∶00為雷暴頻率最高時段,為19.6%,共發生228次;08∶00—09∶00雷暴發生頻率最低,為0.14%,只發生了3次。同樣對地閃資料進行分析也可發現,地閃主要集中于一天之中的下午至傍晚時刻,凌晨至上午則發生頻次低。其中19∶00—20∶00地閃發生次數最多,共13100次,10∶00—11∶00發生次數最少,為410次。這二者共同驗證了雷暴多發于午后的規律。主要原因是本地自正午過后,太陽輻射開始高強度地加熱地表和大氣。與此同時,地面接收的有效輻射和湍流感熱輸送也逐步達到最高程度,這使得近地面大氣有充足的能量開始輻合上升運動,在上升過程中,空氣不斷膨脹,將內里的熱能轉化為勢能,加劇水汽凝結和對流云發展為成熟雷暴云的速度,進而出現雷電現象。
1.4 雷電首次發生方向頻率特征
察隅縣的雷暴主要來自西北方向、北方、西南方和西方,發生頻率分別為19.2%、17.1%、14.2%、14%。這基本與夏季對流天氣系統的源頭方向有關,察隅縣主要受到夏季西北—東南方向的對流云系和南支系統影響。因此,午后的對流云系會從青藏高原西北方向東南方入侵,或者沿著高原東南緣由西南向東北入侵。
1.5 地閃強度特征
察隅縣的閃電以負地閃為主,占到總量的97%左右,平均電流強度為-10.2kA,正地閃占3%左右,平均電流強度為23.9kA,遠高于負地閃的強度。本區域內為數不多的正地閃都是負地閃造成的,因為大多數地閃發生于雷暴云下部的負電荷區和地表之間,所以一次雷暴過程中,負地閃次數要比正地閃次數多。本區地閃強度較小,因為本區域的對流系統發展強度并非特別旺盛,和我國華南地區旺盛的對流相比,峰值自然小很多,如浙江的地閃強度變化曲線峰值可達到25kA。本區域的地閃密度在1.15~2.03次·km-2·a-1,較全國水平略高,因為察隅縣本身氣候類型復雜,且位于高山峽谷帶,山地地形對氣流有著抬升作用,對流天氣的影響力較其他內陸地區高,故地閃密度大。
2 雷暴防御措施
2.1 加大防雷宣傳力度
氣象部分要開展防雷重點單位安全大檢查,積極進行防雷安全科普宣傳,不斷提高防雷減災工作的社會效益,切實維護人民群眾生命財產安全;充分利用媒體等宣傳途徑,對防雷安全大檢查行動廣泛宣傳,普及防雷科普知識,營造監管聲勢,構建長效機制,減少安全事故的發生;可與教育部門聯合印發防雷手冊,向區域內中小學發放防雷科普專題片和宣傳掛圖,開展防雷工程示范建設。
2.2 強化防雷安全巡檢
根據“早入手、早治理”的原則,采取有效措施將防雷工作做足做實,最大限度地減少雷雨天氣對電網的影響。提前制定下發防雷預案,嚴格落實防雷措施,責任到人。抽調人員組成安全檢查小組,制定工作方案,細化目標,明確任務,重點檢查防雷安全工作是否納入安全生產責任體系,是否按時檢測,實施檢測單位是否具備相應檢測資質,檢測報告內容是否與現場設施相符合等,確保檢查不留死角、不留盲區、不走過場。深入重點企業現場,通過查看臺賬、現場勘查、現場詢問相關責任人等方式,對企業防雷安全生產責任落實、學習培訓及防雷防靜電裝置年檢等情況進行全面檢查,對檢查中發現的防雷安全重視不夠、制度不健全、檢測不規范等問題逐條逐項提出整改意見,要求企業限期整改。分析歷年雷擊致跳閘數據,查找雷電活動頻繁地段,掌握雷電活動規律及特性,制定有針對性的可行性防雷措施。重點加強對配網設備防雷接地系統的巡視力度,確保設備的防雷措施符合要求[1-2]。
2.3 完善防雷設施建設
建筑物主體工程設計過程中要充分考慮防御直擊雷的設施安裝。對部分偏遠農牧區和山區,安裝防雷裝置成本高、工作難度大,氣象部門可結合區域地理、地形和氣象條件等因素投入資金,在合適場所安裝避雷針,再利用滾球法計算,在其周邊合適位置安裝相關防雷裝置,使雷電流借助于防雷裝置迅速泄放進入大地,降低區域內雷電流強度,將其危害降到最低。例如,在空曠的田野構建防雷避雷場所,農牧民遇雷雨天氣可有效躲避。同時,加強中小學校、商場等人員集中場所防雷工程建設,對新建建筑物做好防雷工程審核等,確保防雷設施發揮作用。
參考文獻
[1] 吳起輝.雷暴天氣特征分析及其防災減災措施[J].無線互聯科技, 2019(11):64–65.
[2] 楊虎,劉賽.西藏地區雷暴氣候特征及農村雷電災害防御[J].現代農業科技,2017(5):170,173.
責任編輯:黃艷飛
Climatic Characteristics and Preventive Measures of Lightning in Chayu County
TANG Fu-an (Meteorological Bureau of Chayu County, Chayu,Tibet? 860600)
Abstract In this paper, based on the observation data of thunderstorm and lightning in Chayu county from 1999 to 2019, the annual variation, daily variation and time distribution of lightning in this area are analyzed by means of mathematical statistics, which can reveal the characteristics of lightning climate in Chayu county. The lightning mainly occurs in summer in the region, and mainly occurs in the afternoon to evening in a day. At the same time, the lightning disaster prevention measures are put forward for reference.
Key words Chayu County; Lightning climate; Occurrence characteristics; Preventive measures
作者簡介 唐富安(1985–),男,西藏察隅人,本科,工程師,研究方向:雷電特征及防雷減災。
收稿日期 2020–06–19