基于觀測資料的濰坊市雷電活動特征分析

封雅瓊　梁倩　馬林

摘要

利用1960～2013年濰坊市的雷暴觀測數(shù)據(jù)，基于Visual FoxPro、SAS、EXCEL等軟件，對濰坊市雷暴移動路徑、分布方位及時空分布特點(diǎn)和變化特征進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，濰坊市的雷暴路徑多由西北向東南方向移動，雷暴發(fā)生主要方位是西北和西南2個方向；雷暴月際變化呈單峰型分布，7月發(fā)生雷暴的次數(shù)最多；雷暴多發(fā)生于夏季，發(fā)生在春夏之交和盛夏季節(jié)的雷暴日占全年總數(shù)94.56%，16：00～20：00為每天發(fā)生雷暴的高峰時段。

關(guān)鍵詞濰坊市；雷電特征；時空分布

中圖分類號S161文獻(xiàn)標(biāo)識碼A文章編號0517-6611（2014）28-09861-02

Analysis of Characteristics of Lightning Activity in Weifang Based on the Observation Data

FENG Yaqiong， LIANG Qian， MA Lin

（Weifang Meteorological Bureau， Weifang， Shandong 261011）

AbstractUsing thunderstorm observation data in Weifang City during 1960-2013， based on the Visual FoxPro， SAS， EXCEL and other softwares， thunderstorms moving path， distribution orientation and temporal and spatial distribution characteristics and variation characteristics were analyzed. The results showed that thunderstorms in Weifang are mainly moving from northwest to southeast. Thunderstorms mainly occured in northwest and southwest. The monthly variation of thunderstorms show single peak type distribution. Thunderstorms occurred in transition season between spring and summer， and midsummer acoount for 94.56% of the whole year， 16：00-20：00 is the peak time of thunderstorm in each day.

Key wordsWeifang； Lightning characteristics； Temporal and spatial distribution

雷電被聯(lián)合國確定為對人類造成最嚴(yán)重危害的十大自然災(zāi)害之一[1]，并被國際電工委員會（IEC）確定為“電子化時代的一大公害”。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，特別是微電子設(shè)備的廣泛應(yīng)用，雷電造成的災(zāi)害程度和范圍日益擴(kuò)大，經(jīng)濟(jì)損失急劇增加。雷電除了因其直接雷擊造成建筑物毀壞、人畜傷亡、電力和通信線路中斷、油庫爆炸和誘發(fā)森林大火外，更嚴(yán)重的是因其感應(yīng)和雷擊電磁脈沖造成對計算機(jī)信息系統(tǒng)、微電子設(shè)備、自動化系統(tǒng)、通信設(shè)備的破壞，它涉及到電力、銀行、電視廣播、郵電通信、金融證券、石油化工、電子工業(yè)等各行各業(yè)。

濰坊市位于山東半島中部（35°41′～37°26′N、118°10′～120°01′E），濰坊全境處于北溫帶季風(fēng)區(qū)，背陸面海，屬暖溫帶季風(fēng)型半濕潤性氣候。冬冷夏熱，四季分明；春季風(fēng)多雨少；夏季炎熱多雨，溫高濕大；秋季天高氣爽，晚秋多干旱；冬季干冷，寒風(fēng)頻吹[2]。多年平均氣溫13.0 ℃，1月平均氣溫-2.4 ℃，極端最低氣溫-24.2 ℃；7月平均氣溫26.3 ℃，極端最高氣溫42.5 ℃；全市無霜期年平均198 d，年平均日照時數(shù)2 411.4 h，年平均降水量601.2 mm，年平均降雨日數(shù)為75 d，降雨集中在每年6～8月。據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計，濰坊市每年因雷電災(zāi)害造成的人員傷亡幾人到十幾人，直接財產(chǎn)損失一千多萬元，間接損失更難以估量。隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和現(xiàn)代化水平的提高，特別是濰坊市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化升級，高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)將成為經(jīng)濟(jì)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，雷電災(zāi)害的危害程度和造成的經(jīng)濟(jì)損失及社會影響越來越大。筆者以寒亭國家基準(zhǔn)氣候站1960～2013年觀測記錄為研究依據(jù)，對濰坊市雷暴路徑、雷電的日變化、月變化、季變化、時變化進(jìn)行統(tǒng)計分析，為濰坊的經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供科學(xué)依據(jù)，為建設(shè)和諧社會保駕護(hù)航。

1 雷暴移動路徑分析

從寒亭國家基準(zhǔn)氣候站記錄的濰坊市區(qū)雷暴路徑移向（圖1）可以看出，受冷空氣（包括靜止鋒、雹線）影響的雷暴路徑多由西北向東南方向移動，占全部雷暴的24.1%；受副熱帶高壓影響的雷暴路徑多為從西南向東北移動，占全部雷暴的23.7%。分析1960～2013年觀測數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，N方向下的落雷數(shù)目5 635個，NE方向下的落雷數(shù)目5 469個，E方向下的落雷數(shù)目2 856個，SE方向下的落雷數(shù)目9 126個，S方向下的落雷數(shù)目7 491個，SW方向下的落雷數(shù)目17 947個，W方向下的落雷數(shù)目9 024，NW方向下的落雷數(shù)目18 296個。可見，雷暴發(fā)生主要方位是西北和西南2個方向。

圖1濰坊市區(qū)雷暴路徑移向機(jī)率

2濰坊市雷暴統(tǒng)計分析

2.1 年際雷暴日數(shù)統(tǒng)計

據(jù)濰坊市近54年的氣象資料（圖2）統(tǒng)計，濰坊市區(qū)累年平均雷暴日28.4 d，最高53 d，屬雷暴較多地區(qū)。20世紀(jì)60年代、70年代前期雷暴頻數(shù)較多，90年代有增長的趨勢，但進(jìn)入21世紀(jì)后雷暴頻數(shù)減少幅度明顯加快[3]，可以說現(xiàn)在濰坊地區(qū)正處于雷暴頻數(shù)劇減期。

圖21960～2013年濰坊市雷暴日統(tǒng)計

2.2 雷暴日數(shù)月季變化

由圖3可知，濰坊市雷暴月際變化呈單峰型分布，1月份無雷暴發(fā)生，7月發(fā)生雷暴的次數(shù)最多；雷暴天氣主要集中在夏季，春季雷暴日數(shù)偏低，但高于秋季，冬季雷暴日數(shù)極小，基本無雷暴活動。其中，發(fā)生在春夏之交和盛夏季節(jié)的雷暴日占全年總數(shù)的94.56%。

2.3初、終雷暴日

近54年資料記載，聞暴最早是2月1日

（2001年），初雷一般在4月（圖4a），終雷最晚是12月16日（2001年），終雷一般在9月下旬（圖4b）。

2.4 雷暴發(fā)生時間段

由于午后空氣受熱，易產(chǎn)生空氣上升對流運(yùn)動，16：00～20：00為每天發(fā)生雷暴的高峰時段，占雷暴總數(shù)的43.07%，其次是12：00～16：00、20：00～24：00，

分別占雷暴總數(shù)的23.06%、16.81%，00：00～12：00發(fā)生雷暴的幾率較小，共占雷暴總數(shù)的17.06%；發(fā)生在午后到上半夜的雷暴概率占總次數(shù)82.94%（圖5）。

3 結(jié)論與討論

據(jù)濰坊市近54年的氣象資料（寒亭國家基準(zhǔn)氣候站記錄）統(tǒng)計，濰坊市區(qū)累年平均雷暴日28.4 d，最高53 d，屬雷暴較多地區(qū)；20世紀(jì)60年代、70年代前期雷暴頻數(shù)較多，90

年代有增長的趨勢，但進(jìn)入21世紀(jì)后雷暴頻數(shù)減少幅度明

圖31960～2013年濰坊市月（a）和季（b）雷暴日數(shù)百分比分布

圖41960～2013年濰坊市初雷（a）和終雷（b）發(fā)生時間百分比

圖51960～2013年濰坊市雷暴發(fā)生時間段

顯加快，可以說現(xiàn)在濰坊地區(qū)正處于雷暴頻數(shù)劇減期。受冷空氣（包括靜止鋒、雹線）影響的雷暴路徑多由西北向東南方向移動，占全部雷暴的24.1%；受副熱帶高壓影響的雷暴路徑多為從西南向東北移動占全部雷暴的23.7%。雷暴月際變化呈單峰型分布，1月份無雷暴發(fā)生，7月發(fā)生雷暴的次數(shù)最多；雷暴天氣主要集中在夏季，其中，發(fā)生在春夏之交和盛夏季節(jié)的雷暴日占全年總數(shù)94.56%；初雷一般在4月，終雷一般在9月下旬；16：00～20：00為每天發(fā)生雷暴的高峰時段，其次是12：00～16：00、20：00～24：00。

參考文獻(xiàn)

[1]

陳渭民.雷電學(xué)原理[M].北京：氣象出版社，2003.

[2] 張秀珍，張文煜，宋佳堯，等.濰坊市近45年氣候特征分析[J].山東氣象，2008（1）：14-17.

[3] 李霞.蘇州地區(qū)雷電規(guī)律及雷擊災(zāi)害研究[D].南京：南京信息工程大學(xué)，2005：11-14.