佛山市閃電活動(dòng)規(guī)律分析

■程銀琳　陳景堃（佛山市氣象局廣東佛山528000）

佛山市閃電活動(dòng)規(guī)律分析

■程銀琳陳景堃
（佛山市氣象局廣東佛山528000）

根據(jù)南方電網(wǎng)廣東省雷電定位系統(tǒng)1999～2013共15年雷電監(jiān)測的數(shù)據(jù)，采用趨勢分析和Mann-Kenddall檢驗(yàn)等方法，研究佛山市五個(gè)區(qū)近15年的閃電活動(dòng)規(guī)律。研究表明：佛山市五區(qū)的地閃密度不相同，禪城區(qū)、南海區(qū)部分地區(qū)、三水區(qū)部分地區(qū)地閃密度較大，高明區(qū)地閃密度較小，五個(gè)區(qū)近15年地閃密度均呈上升趨勢；五個(gè)區(qū)的閃電主要發(fā)生在4～9月的13:00～19:00時(shí)；佛山市五個(gè)區(qū)15年的閃電密度在2003年以后是波動(dòng)上升的，都存在超過臨界點(diǎn)，上升趨勢顯著的現(xiàn)象，且均出現(xiàn)了突變現(xiàn)象。

佛山閃電活動(dòng)規(guī)律趨勢突變

1　引言

閃電是一種復(fù)雜的大氣物理現(xiàn)象，是由帶電荷的云層內(nèi)部、云層與云層之間或者云層與大地（云地）之間一種長距離瞬間放電現(xiàn)象，具有大電流、高電壓、強(qiáng)電磁輻射等特征，閃電特別是云對地間的閃電對國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)有較大的危害，常對地面建筑物或其他設(shè)施造成雷電災(zāi)害，甚至人員傷亡[1]。因此，研究閃電活動(dòng)特征，掌握閃電活動(dòng)規(guī)律，在雷電預(yù)警、雷電防護(hù)與雷電評(píng)估等領(lǐng)域都具有重要意義。

圖1　佛山市五區(qū)15年平均地閃密度分布圖

圖2　佛山市五區(qū)15年地閃密度變化趨勢

近年來，國內(nèi)很多專家學(xué)者對閃電活動(dòng)規(guī)律進(jìn)行了分析。王學(xué)良等采用湖北不同地理位置的13個(gè)雷擊探測儀組成的閃電監(jiān)測定位系統(tǒng)獲取的2006年3月至2008年2月的云地閃電資料，從閃電的極性分布、日變化、月變化、強(qiáng)度、閃電密度等方面研究了湖北地區(qū)云地閃電時(shí)空分布特征[1]。朱傳林等根據(jù)江蘇省防雷中心提供的雷電監(jiān)測資料，對南京地區(qū)的有關(guān)閃電特征參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，揭示了2006—2009年南京地區(qū)的閃電地域特征及活動(dòng)規(guī)律，并為其在其他領(lǐng)域的應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)[3]。唐巧玲等利用2007年LD?II型閃電定位系統(tǒng)所取得的地閃資料，統(tǒng)計(jì)分析了山東地區(qū)閃電活動(dòng)特征[4]。廣東省建立了雷電監(jiān)測網(wǎng)，專門對閃電發(fā)生進(jìn)行監(jiān)測和定位，加上利用雷達(dá)衛(wèi)星等手段監(jiān)測閃電，為閃電的活動(dòng)特征提供了豐富科學(xué)的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)也成為了專家學(xué)者對廣東閃電活動(dòng)規(guī)律分析的基礎(chǔ)。易燕明等利用閃電定位資料和氣象臺(tái)站記錄的資料對廣州市的閃電密度的時(shí)空分布特征進(jìn)行了分析[5]。還有一些學(xué)者對其它地域的閃電活動(dòng)規(guī)律進(jìn)行了分析[6-8]。當(dāng)然，這些研究都具有地域性，而佛山地區(qū)的閃電活動(dòng)規(guī)律還未有這方面的成果。文章將根據(jù)廣東省防雷中心提供的閃電數(shù)據(jù)分析佛山市五個(gè)區(qū)的閃電活動(dòng)規(guī)律。

2　閃電活動(dòng)規(guī)律分析

2.1地閃密度分布

圖1給出了佛山市五個(gè)區(qū)1999～2013年這15年的地閃密度分布。禪城區(qū)平均地閃密度為30～40次/平方公里·年；南海區(qū)桂城、大瀝、里水、獅山等地平均地閃密度為30～40次/平方公里·年，其它地區(qū)平均地閃密度為20～30次/平方公里·年；三水區(qū)樂平鎮(zhèn)平均地閃密度為30～40次/平方公里·年，其它地區(qū)平均地閃密度為20～30次/平方公里·年；順德區(qū)平均地閃密度為20～30次/平方公里·年；高明區(qū)地閃密度為10～20次/平方公里·年。整體來看，佛山市五區(qū)的地閃密度不相同，禪城區(qū)、南海區(qū)部分地區(qū)、三水區(qū)部分地區(qū)地閃密度較大，高明區(qū)地閃密度較小。

2.2閃電年變化特征

圖2分別給出了佛山市五個(gè)區(qū)15年來的平均地閃密度及其變化趨勢。由圖2可知，佛山市五個(gè)區(qū)的地閃密度分布年變化基本相同。禪城區(qū)的地閃密度大于其它四個(gè)區(qū)，高明區(qū)的地閃密度較小。

從線性趨勢看，五個(gè)區(qū)的地閃密度均呈上升趨勢，但上升幅度不盡相同。其中，三水區(qū)的氣候趨勢系數(shù)為1.870，明顯大于其它四個(gè)區(qū)，說明三水區(qū)的地閃密度上升趨勢最大，而高明區(qū)的氣候趨勢系數(shù)為1.351，低于其它四個(gè)區(qū)，說明高明區(qū)的地閃密度上升趨勢最小。

2.3閃電月變化特征

圖3給出了佛山市五個(gè)區(qū)15年閃電月變化的分布。由圖3可知，佛山市五區(qū)的閃電月變化特征基本相似，主要分布在4～9月份，占全年95%以上。高明區(qū)、禪城區(qū)、南海區(qū)、順德區(qū)這四個(gè)區(qū)以6、8月份閃電發(fā)生較多，三水區(qū)6、7月閃電發(fā)生較多，閃電的主要發(fā)生時(shí)間與汛期時(shí)間相吻合。10月至次年3月，閃電發(fā)生概率較小。

圖3　佛山市五區(qū)15年閃電月變化分布比例

2.4閃電日變化特征

圖4給出了佛山市五個(gè)區(qū)15年閃電日變化的分布。由圖4可知，佛山市五區(qū)的閃電日變化特征基本相似，主要發(fā)生在13:00～19:00，高明區(qū)、南海區(qū)、順德區(qū)、三水區(qū)在16時(shí)發(fā)生閃電的比例最大，而禪城區(qū)在19時(shí)發(fā)生閃電的概率最大；晚上20:00至第二天12:00為閃電的低發(fā)時(shí)段。佛山地區(qū)午后容易產(chǎn)生請對流天氣，閃電活動(dòng)也較為頻繁。

圖4　佛山市五區(qū)15年閃電日變化分布

2.5閃電的突變特征

對佛山市五區(qū)的地閃密度值進(jìn)行M-K突變檢驗(yàn)（圖5），分別繪出了五個(gè)區(qū)的UF、UB曲線圖。從UF曲線的變化趨勢可以看出，佛山市五個(gè)區(qū)15年的閃電密度在2003年以后是波動(dòng)上升的。高明區(qū)、南海區(qū)在2006年出現(xiàn)突變現(xiàn)象，2007年以后上升趨勢顯著；禪城區(qū)在2003年出現(xiàn)突變現(xiàn)象，2009年以后上升趨勢顯著；順德區(qū)、三水區(qū)在2003年出現(xiàn)突變現(xiàn)象，2007年以后上升趨勢顯著。

3　結(jié)論

（1）佛山市五區(qū)的地閃密度不相同，禪城區(qū)、南海區(qū)部分地區(qū)、三水區(qū)部分地區(qū)地閃密度較大，高明區(qū)地閃密度較小。

（2）從線性趨勢看，五個(gè)區(qū)的地閃密度均呈上升趨勢，三水區(qū)的上升趨勢最大，高明區(qū)的上升趨勢最小。

（3）佛山市五個(gè)區(qū)的閃電主要發(fā)生在4～9月的13: 00～19:00時(shí)。

（4）進(jìn)行M-K突變檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，佛山市五個(gè)區(qū)15年的閃電密度在2003年以后是波動(dòng)上升的，都存在超過臨界點(diǎn)，上升趨勢顯著的現(xiàn)象，且均出現(xiàn)了突變現(xiàn)象。

圖5　佛山市五區(qū)地閃密度M-K檢驗(yàn)

[1]王學(xué)良，黃小彥，劉學(xué)春，等.2006-2007年湖北地區(qū)云地閃電時(shí)空分布特征分析[J].暴雨災(zāi)害，2008，27（4）：359-362.

[2]易燕明,楊兆禮,萬齊林.雷電災(zāi)害對珠江三角洲區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響[J].資源科學(xué),2005,27(1):64-68.

[3]朱傳林，楊仲江，陳翔翔，等.2006-2009年南京地區(qū)閃電活動(dòng)分布特征.南京信息工程大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版.，2012,4(3):248-253.

P41[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-1-351-2