2013年陜西省雷電活動(dòng)特征分析

楊碧軒，高菊霞，王 潔，程永進(jìn)

(陜西省防雷中心，西安 710014)

2013年陜西省雷電活動(dòng)特征分析

楊碧軒，高菊霞，王 潔，程永進(jìn)

(陜西省防雷中心，西安 710014)

2013年陜西省雷電天氣頻發(fā)，通過(guò)對(duì)全年雷電監(jiān)測(cè)資料分析可以看出：全省共發(fā)生閃電223 458次，總閃電頻次為有閃電定位監(jiān)測(cè)記錄以來(lái)最高值，閃電集中發(fā)生在7—8月，8月份閃電最密集，是有閃電定位監(jiān)測(cè)記錄以來(lái)8月份的最高值；8月11日的區(qū)域性雷電天氣過(guò)程范圍廣、強(qiáng)度大，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)；8月4日的局地性雷電天氣過(guò)程發(fā)生時(shí)間集中、頻度大、伴隨天氣劇烈。

雷電活動(dòng)；特征；雷電天氣過(guò)程；陜西??；2013年

1 資料與方法

資料為陜西省ADTD閃電定位系統(tǒng)收集到的全省11個(gè)閃電定位儀探測(cè)到的2013年全省范圍的閃電活動(dòng)資料，利用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對(duì)雷電活動(dòng)進(jìn)行分析和總結(jié)[1]。

2 全年雷電活動(dòng)特征

2013年陜西省共發(fā)生閃電223 458次，為有閃電定位監(jiān)測(cè)記錄以來(lái)的最大值，比有閃電定位監(jiān)測(cè)記錄以來(lái)8 a的年平均值高出94.5%。閃電集中發(fā)生在7—8月，最多為8月。區(qū)域性雷電天氣過(guò)程范圍廣、強(qiáng)度大、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，如8月11日共發(fā)生閃電36 585次，期間出現(xiàn)雷電強(qiáng)度最大值-886.2 kA，為歷史最強(qiáng)雷電強(qiáng)度值；局地性雷電天氣過(guò)程發(fā)生時(shí)間集中、頻次多、伴隨天氣劇烈，如8月4日榆林地區(qū)的局地性雷電天氣過(guò)程，四小時(shí)僅榆陽(yáng)區(qū)、神木、橫山3區(qū)縣閃電次數(shù)達(dá)3 170次，并伴有強(qiáng)冰雹和大風(fēng)天氣發(fā)生。2013年最晚的雷電天氣出現(xiàn)在10月7日，較往年偏早。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2013年全省共發(fā)生雷電災(zāi)害21起，造成1人死亡。

2.1 空間分布

2013年陜西省雷電區(qū)域分布呈南北多中間少“啞鈴”狀(表1)，主雷電區(qū)在陜北的榆林、延安，其中延安市發(fā)生雷電最多，達(dá)60 312次，榆林市57 067次，兩市出現(xiàn)的雷電占全省雷電總數(shù)的52.6%。次雷電區(qū)發(fā)生在陜南，其中，漢中32 852次、商洛20 978次、安康16 955次。關(guān)中地區(qū)雷電偏少，其中西安雷電最少，僅3 069次。漢中的鎮(zhèn)巴、安康的嵐皋、榆林的神木為雷電高密集區(qū)，也是雷電災(zāi)害的高發(fā)區(qū)。

表1 2013年陜西省雷電頻次 次

2.2 時(shí)間分布

2013年陜西省雷電日共有119 d，雷電的月分布呈單峰型(表2)，7—8月為雷電高發(fā)時(shí)段，與多省統(tǒng)計(jì)分析的雷電發(fā)生時(shí)間一致[2]。7月雷電活動(dòng)非常頻繁，全省范圍內(nèi)每天都有雷電發(fā)生，是有閃電定位記錄以來(lái)首次出現(xiàn)全月每天都有雷電的月份。8月雷電頻次最多，共發(fā)生閃電114 028次(歷年平均38 404次)，也是有閃電定位監(jiān)測(cè)記錄以來(lái)的最大值，為歷年同期平均值的3倍。

表2 2013年陜西省雷電月分布 d

從雷電日變化看，一天當(dāng)中出現(xiàn)雷電最少的時(shí)段為9—10時(shí)，此時(shí)段發(fā)生閃電近4 000次；最多時(shí)段為17—20時(shí)，其中，僅17時(shí)一個(gè)小時(shí)發(fā)生閃電近14 000次，為歷史極值。

2.3 雷電強(qiáng)度分布

2013年雷電強(qiáng)度在20 kA以下的占總閃數(shù)13.2%，20～50 kA的占69.6%，50～100 kA的占15.5%，100 kA以上的占1.7%。依據(jù)中國(guó)氣象科學(xué)研究院雷電實(shí)驗(yàn)室在廣東野外人工引雷實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，23 kA的雷電流在距離1 km的供電線路上可以產(chǎn)生1 200 V的瞬間過(guò)電壓脈沖[3]。2013年陜西省80%以上的雷電，都會(huì)在周?chē)? km范圍的線路上產(chǎn)生上千伏的瞬間過(guò)電壓脈沖，從而可能造成雷電災(zāi)害。

3 主要雷電天氣過(guò)程

2013年陜西省共發(fā)生16次強(qiáng)雷電天氣過(guò)程，與2012年相比次數(shù)偏少、但閃電強(qiáng)度明顯偏強(qiáng)，過(guò)程閃電次數(shù)達(dá)3萬(wàn)次的有3例。3月12日為首次雷電天氣過(guò)程，主要發(fā)生在陜南南部地區(qū)；8月4日發(fā)生在榆林的局地性強(qiáng)雷電天氣過(guò)程，伴有大風(fēng)強(qiáng)冰雹發(fā)生，引發(fā)多起氣象災(zāi)害事件；8月11日為歷年來(lái)雷電次數(shù)最多、影響范圍最大的雷電天氣過(guò)程，造成2起雷擊事故；10月6—7日是全年最晚的一次雷電天氣過(guò)程，伴隨著大風(fēng)、寒潮和降水發(fā)生，但與往年相比雷電天氣結(jié)束偏早。

3.1 首、末次雷電天氣過(guò)程

3月12日受冷暖空氣交匯影響，陜南首次出現(xiàn)雷電天氣過(guò)程，漢中、安康發(fā)生閃電585次。

10月6—7日陜西發(fā)生2013年最晚一次雷電天氣過(guò)程，雷電發(fā)生時(shí)伴有大風(fēng)、降溫、降水天氣，全省共發(fā)生閃電1 901次，主要集中在陜北中南部地區(qū)，延安地區(qū)最多為908次，榆林787次。閃電發(fā)生區(qū)域出現(xiàn)明顯降水，最大降水量達(dá)109.8 mm，強(qiáng)降雨中心與閃電區(qū)域基本吻合。2013年雷電天氣結(jié)束早是由于10月中旬—11月陜西全省氣溫偏高、降水偏少，大部地區(qū)出現(xiàn)旱情，氣溫日較差大，近地面大氣層結(jié)穩(wěn)定，大氣垂直交換弱，不易產(chǎn)生對(duì)流性天氣。

3.2 局地強(qiáng)雷電天氣過(guò)程

8月4日，受高空冷渦和切變線共同影響，全省共發(fā)生閃電3 257次，雷電集中發(fā)生在榆林，達(dá)3 170次。當(dāng)日榆林市區(qū)閃電頻次最大，1 h內(nèi)發(fā)生閃電達(dá)649次，同時(shí)冰雹、大風(fēng)天氣也很劇烈。閃電與降水發(fā)生區(qū)域比較吻合，最大降水量為66.8 mm。為2013年局地性特征最明顯的雷電天氣過(guò)程。

3.3 最強(qiáng)雷電天氣過(guò)程

8月11日，受冷暖空氣交匯影響，陜西發(fā)生有閃電定位監(jiān)測(cè)記錄以來(lái)最強(qiáng)的一次區(qū)域性雷電天氣過(guò)程，當(dāng)日大氣層結(jié)不穩(wěn)定指標(biāo)表現(xiàn)明顯，11日08時(shí)陜西省內(nèi)各站K指數(shù)較大，SI指數(shù)均為負(fù)值，最大K指數(shù)為44 ℃，SI指數(shù)為-6 ℃。850 hPaθse場(chǎng)上，陜西省處于高能區(qū)中，最大值達(dá)到84 ℃。全省總閃電次數(shù)達(dá)36 585次，占全月閃電的32.1%，其中延安最多12 654次，漢中次之7 196次，最少的是銅川640次，西安835次。閃電伴隨暴雨發(fā)生，暴雨中心與閃電中心相吻合，閃電和暴雨中心位于漢中南部地區(qū)，該區(qū)域發(fā)生特大暴雨，最大雨量達(dá)299.4 mm。

4 結(jié)論

(1)2013年共發(fā)生閃電223 458次，是有閃電定位監(jiān)測(cè)記錄以來(lái)雷電活動(dòng)最多的一年，總閃電次數(shù)為有閃電定位監(jiān)測(cè)記錄以來(lái)最高值。

(2)2013年全省雷電活動(dòng)主要集中在7—8月，7月份雷電活動(dòng)最為頻繁，全省范圍內(nèi)每天都有雷電發(fā)生，是有閃電定位記錄以來(lái)首次出現(xiàn)每天都有雷電的月份；雷電頻次最多為8月份，發(fā)生閃電114 028次，也是有記錄以來(lái)的最高值。

(3)2013年首次雷電天氣出現(xiàn)在3月12日；末次雷電天氣出現(xiàn)在10月6—7日，較常年偏早。8月11日的區(qū)域性雷電天氣過(guò)程范圍廣、強(qiáng)度大、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，共發(fā)生閃電36 585次，為歷史最強(qiáng)雷電天氣過(guò)程；8月4日的局地性雷電天氣過(guò)程發(fā)生時(shí)間集中、頻度大、伴隨的冰雹、大風(fēng)、暴雨天氣劇烈。

[1] 陳渭民．雷電學(xué)原理[M]．北京：氣象出版社，2003：31-33．

[2] 祁海霞，王斌．黃南州雷電活動(dòng)特征分析[J]．陜西氣象，2013(3)：23-24．

[3] 劉欣生．雷電物理及人工引發(fā)雷電研究十年進(jìn)展與展望[J].高原氣象，1999，18(3)：267-270．

楊碧軒，高菊霞，王潔，等.2013年陜西省雷電活動(dòng)特征分析[J].陜西氣象，2014(5)：41-42.

1006-4354(2014)05-0041-03

2014-04-20

楊碧軒(1967—)，男，陜西城固人，漢族，碩士，高級(jí)工程師，主要從事雷電預(yù)報(bào)預(yù)警、雷電災(zāi)害鑒定、雷電防護(hù)及研究。

P427.32

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