湖北地區(qū)云地閃電頻次及雷電流幅值時間分布特征

王學良，張科杰，余田野，汪姿荷

（湖北省防雷中心，武漢 430074）

湖北地區(qū)云地閃電頻次及雷電流幅值時間分布特征

王學良，張科杰，余田野，汪姿荷

（湖北省防雷中心，武漢 430074）

為進一步深入研究云地閃電頻次及雷電流幅值隨時間變化特征，為雷電防護工程設計和雷電災害防御工作提供依據(jù)。根據(jù)湖北省2006年12月－2013年雷電定位系統(tǒng)（Lightning Location System，LLS）監(jiān)測的相關資料，采用數(shù)理統(tǒng)計方法，對云地閃電頻次和雷電流幅值的年、季、月、日等時間分布進行了統(tǒng)計分析。結(jié)果表明，年平均負閃電頻次占95.9%，正閃占4.1%，平均正閃電強度47.2 kA，負閃34.5 kA，總閃35.1 kA。夏季閃電最多，主要發(fā)生在白天；冬季閃電最少，主要發(fā)生在夜間。閃電頻次月變化呈單峰型，7月閃電最多，12月最少，3－9月份閃電次數(shù)占全年閃電97.0%，7－8月為雷電高發(fā)期，6－9月白天閃電多于夜間，其他月份夜間多于白天。正閃電強度月變化大致呈 “V”型，負閃電強度月變化幅度較小。閃電頻次和強度日分布均呈單峰單谷型，最大值一般出現(xiàn)在清晨至上午氣溫相對較低的時段，最小值出現(xiàn)在氣溫相對較高的午后至傍晚時段。正閃電頻次百分比月變化大致呈 “U”型，1月和12月份正閃百分比在30%以上，其他月份較低，日分布大致呈單峰單谷型，最大值在10－11時，最小值在14－15時。正閃電強度與氣溫高低呈負相關關系。其主要原因可能與空氣密度有一定關系，具體原因有待進一步研究。

閃電；頻次；雷電流；幅值；時間分布

0 引言

閃電尤其是云與大地間的閃電（地閃）常常造成電力系統(tǒng)、電子系統(tǒng)故障或損壞，引起油庫和森林火災等雷電災害，對國民經(jīng)濟建設和人們生命財產(chǎn)安全構(gòu)成嚴重威脅[1-2]。據(jù)有關統(tǒng)計，全球每年因雷電造成的人員傷亡超過1萬人，所造成的損失在10億美元以上，我國也是全球雷電災害的多發(fā)區(qū)之一，全國平均每年因雷擊傷亡人數(shù)達3 000人左右[3-4]。我國高壓輸電線路由于雷擊引起的跳閘次數(shù)占總跳閘次數(shù)的40%～70%，雷電已經(jīng)成為嚴重影響電網(wǎng)安全運行的重要因素[5]。因此，對云地閃活動特征的研究，一直被國內(nèi)外學者所關注，對其研究也在不斷深入。

早在1897年，意大利學者便利用鐵磁物質(zhì)記錄雷電流幅值。最近幾十年，世界許多國家都對雷電參數(shù)進行了觀測[6]。20世紀70年代末，由美國科學家提出并實現(xiàn)了雷電遙感定位技術(shù)，1987年世界上第一套雷電定位系統(tǒng)（lightning location system，LLS）在美國建成，我國第一套國產(chǎn)LLS于1993年在安徽電網(wǎng)投入工程運用[7-8]。目前中國電網(wǎng)已建成了29個省域的雷電監(jiān)測網(wǎng)，我國氣象部門已建成覆蓋30個省、市、自治區(qū)的雷電監(jiān)測網(wǎng)，探測子站共計300多個[9-11]。由于LLS能實時遙測并顯示地閃放電的極性、時間、位置和雷電流幅值等參數(shù)，為進一步研究區(qū)域雷電活動特征提供了基礎數(shù)據(jù)。國內(nèi)研究者[12-16]對京津冀及山東、湖北、江蘇、成都等地區(qū)的雷電活動時空特征曾做過大量的研究。袁鐵等[17]利用衛(wèi)星上攜帶的閃電探測儀所獲得的8年閃電資料，對我國閃電活動的空間分布、季節(jié)和日變化等特征進行了分析。李家啟等[18]采用重慶地區(qū)2006-2008年閃電定位資料，分析了閃電頻次、幅值、波頭陡度和時間分布特征。劉巖等[19]根據(jù)浙江和甘肅兩地區(qū)的地閃資料，對兩地區(qū)地閃的時間變化規(guī)律和強度及其差異進行了對比分析。但是，對閃電頻次和雷電流幅值的時間分布研究有待進一步深入，且雷電活動的地域差異十分顯著，閃電頻次和雷電流幅值是反映雷電活動的重要參數(shù)，是雷電防護工程設計和雷擊風險評估中的重要參數(shù)[20-22]。為此，筆者根據(jù)湖北省2007-2013年LLS監(jiān)測的云地閃次數(shù)和雷電流幅值等相關資料，進行統(tǒng)計分析，旨在進一步深入了解云地閃電頻次和雷電流幅值隨時間變化特征，為雷電防護工程設計、雷電災害風險評估和雷電災害應急服務等工作提供參考。

1 資料來源與統(tǒng)計方法

ADTD（advanced direction finding on time difference）雷電定位系統(tǒng)是采用磁向和時差聯(lián)合法進行雷電探測的第2代地閃定位系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以給出云地閃電發(fā)生的極性、雷電流幅值強度、位置和回擊次數(shù)等信息[23]。該系統(tǒng)包含13個探測子站，單站探測范圍約為150 km，組網(wǎng)后網(wǎng)內(nèi)理論定位精度優(yōu)于300 m，強度相對誤差優(yōu)于15%[24-25]。根據(jù)湖北省ADTD雷電定位系統(tǒng)2006年12月1日-2013年12月31日監(jiān)測的相關資料，分別統(tǒng)計年、季、月、日及逐日各時段的正閃、負閃、總閃電次數(shù)和雷電流幅值。采用3-5月、6-8月、9-11月和12月到次年2月分別代表春、夏、秋、冬4個季節(jié)。每日08-20（08＜≤20）時、20-08（20＜≤08）時和 0-24（00＜≤24）時，分別代表白天、夜間和全天。按照整點分別統(tǒng)計0-1（0＜≤1，下同）時，1-2 時，…，22-23 時，23-0 時（北京時）的閃電次數(shù)和雷電流幅值強度，標記為1時，2時，…，23時，0時的閃電次數(shù)和雷電流幅值平均強度。年、季、月和每日各時段的平均雷電流幅值，分別由相應時段內(nèi)的雷電流幅值總和與其對應的閃電次數(shù)總和之比求得。

2 閃電頻次時間分布特征分析

2.1 年際分布特征

統(tǒng)計2007－2013年各年正地閃（正閃）、負地閃（負閃）、總地閃（總閃）和晝夜閃電（正閃+負閃）頻次，并計算正閃頻次占總閃電百分比及晝夜閃電頻次比值（見表1）。從表1可知，湖北地區(qū)2007－2013年共發(fā)生3954881次云地閃電，其中，正閃為161730次，負閃3793151次，白天閃電2343364次，夜間閃電1611517次。由此可知，年平均負閃電頻次占總閃電頻次的95.9%，正閃僅占4.1%。與云南負極性閃電占96.3%，海南正極性閃電約占4.1%幾乎相同[26－27]。

表1中數(shù)據(jù)顯示，閃電頻次年際變化明顯。湖北地區(qū)2007－2013年總閃電頻次在404 699～769 225次之間，閃電多的年份（2008年），總閃電頻次高達769 225次，少的年份（2011年）總閃電僅有404 699次，前者是后者的1.9倍；年平均總閃電564 983次，其中，年平均負閃541 879次，正閃23 104次，年平均負閃頻次是正閃頻次的23.5倍，即每發(fā)生23.5次負閃電，才有可能發(fā)生1次正閃電，其主要原因是與雷雨云的結(jié)構(gòu)有關。一般雷云的下部主要帶負電荷，上部帶正電荷[28]。正負電荷積累到一定程度，將會擊穿云與大地間的空氣，對大地產(chǎn)生放電現(xiàn)象，即為云地閃電。相對位于雷云上部的正電荷而言，位于雷云下部的負電荷，離地面較近，更容易對地放電，因此，云地閃電中，絕大部分為負閃電[29]。表1中各年正閃電頻次占總閃電百分比在3.4%－5.2%之間，年平均正閃電占總閃電頻次的4.1%，這與江蘇省的4.2%基本相同[2]，但低于北京的6%及韓國的 8.72%的比例，高于福建省的 2.6%[10，30－31]。其主要原因是發(fā)生在不同地區(qū)的正閃比例有較大差異，一般來講，正閃比例會隨著緯度的增加和地面海拔高度的增加而增加[32]。

各年白天閃電頻次均多于夜間閃電頻次，晝夜閃電比值在1.1－2.0之間，年平均白天閃電334766次，占年平均閃電總數(shù)的59.3%，夜間23017次，占年平均閃電總數(shù)的40.7%，年平均白天閃電是夜間閃電頻次的1.5倍（見表1）。

表1 2007-2013年各年正、負、總閃及晝夜閃電頻次統(tǒng)計Table 1 The frequency for positive，negative，the total lightning and its variation between day and night

2.2 季節(jié)分布特征

根據(jù)2006年12月至2013年11月閃電資料，統(tǒng)計不同季節(jié)平均閃電頻次，并計算各季節(jié)閃電頻次占全年閃電的百分比和白天占全天閃電頻次百分比（見表2）。從表2可以看出，一年中，夏季閃電頻次最多，平均總閃454957次，占全年閃電頻次的80%以上，但正閃百分比最小，僅有3.2%；冬季閃電最少，平均總閃電頻次僅有6597次，僅占全年閃電頻次的1.2%，而正閃百分比最大，高達9.9%，是夏季正閃電百分比的3倍以上；春季閃電頻次和正閃百分比均高于秋季。春秋季正閃百分比均高于夏季，這與河北省近年地閃分布特征一致[33]。

表2 不同季節(jié)平均閃電頻次及其占全年平均閃電頻次的百分比Table 2 The average frequency for difference seasons’ lightning and the percentage rates for them among the whole year

統(tǒng)計資料表明，夏季白天閃電比夜間多，平均白天閃電占全天閃電的64.1%，即白天閃電頻次是夜間閃電的1.8倍，其他季節(jié)夜間閃電比白天多，冬季夜間閃電最多，夜間閃電是白天閃電頻次的2.8倍，占全天閃電的73.8%，春秋季節(jié)夜間閃電約占全天閃電的60%左右。由此說明，夏季閃電主要發(fā)生在白天，冬季主要發(fā)生在夜間，春秋季節(jié)夜間閃電多于白天。

2.3 月分布特征

2.3.1 閃電頻次的月分布

統(tǒng)計2007-2013年各月平均正閃、負閃和總閃電頻次，并繪制圖1。圖1中顯示，閃電活動的月變化主要呈現(xiàn)單峰型特征，峰值出現(xiàn)在7月份?？傞W和負閃電月變化基本相同，正閃與負閃電月變化差異明顯。1-7月份，負閃電頻次逐月增加明顯，正閃電頻次整體呈增加趨勢，但在4月份出現(xiàn)一個小峰值；8-12月份，正閃和負閃頻次減少明顯，其中9月份急劇減少，11月份有微弱增加。由此表明，閃電頻次隨著1-7月份氣溫逐月升高而增加，8-12月份隨氣溫逐月下降而減少[34]，即在時間變化上，閃電頻次的月變化與氣溫變化基本同步。

統(tǒng)計資料表明，一年中，7月份閃電頻次最多，平均總閃電頻次為202 933次，其中負閃196 093次，正閃6 840次；12月份閃電頻次最少，平均總閃電次僅有38次。全年閃電活動主要集中在3-9月份，約占全年閃電頻次的97.0%，5-9月份，占全年閃電頻次的90左右%，與文獻[27]研究結(jié)果一致。7-8月份是雷電集中高發(fā)期，占全年閃電的70%以上；10月至次年2月份，雷電活動較少，總閃電頻次僅占全年的3.0%,其中，12月至次年2月份，很少有雷電活動，總閃電占全年閃電頻次的1.2%。7-8月空氣中水汽含量充足，對流云發(fā)展旺盛，0℃層高度較高，所積累的不穩(wěn)定能力增強，有利于云內(nèi)正負電荷的形成與積累，容易形成閃電[35],因此，7-8月份雷電活動最強烈，也是雷電防護的關鍵時期。

圖1 2007-2013年月平均正閃、負閃和總閃電頻次變化Fig.1 The frequency variation for three kinds of lightnin

2.3.2 正閃百分比月分布

從圖2中的月平均正閃占總閃電百分比月變化曲線可知，正閃百分比月分布特征大致呈“U型”，即1月和12月份正閃百分比較高，月平均正閃百分比在30%以上，其他月份較低，月平均正閃百分比在2.8-11.9%之間；12月份正閃百分比最高為33.7%，8月份最低為2.8%,這與文獻[36]報道的結(jié)論一致。1-8月份，正閃百分比逐月減少，9-12月份，正閃百分比除10月份外，逐月增加。其主要原因可能是與云頂?shù)母叨扔嘘P，即隨著氣溫的不斷升高，對流云頂?shù)母叨认鄬υ黾?，位于云的上部的正電荷離地面距離相對較遠，正電荷擊穿空氣對地放電難度相應增加，因此，正閃電百分比相對較低；相反隨著氣溫的降低，云頂高度相對較低，位于云的上部的正電荷離地面距離相對較近，正電荷擊穿空氣對地放電難度相應減少，正閃電百分比相對較高。由此可見，在雷電活動較少的月份，正閃電所占的比例相對較大，在雷電防護中應當考慮遭遇正極性雷擊的可能性。

圖2 月平均正閃頻次占總閃電次數(shù)百分比及白天占全天總閃電頻次百分比Fig.2 The percentage rates for positive lightning among total lightning and for lightning in daylight among the whole day

2.3.3 晝夜閃電頻次百分比

統(tǒng)計2007-2013年資料發(fā)現(xiàn)，白天總閃電頻次占全天總閃電百分比月變化特征，除5月份有所減少外，基本上呈單峰單谷型。峰值和谷值分別出現(xiàn)在8月和11月份（圖2所示）。一年中，8月份白天閃電百分比最大值為76.3%，最小為9.6%左右，出現(xiàn)在11月份。月平均白天閃電百分比變化明顯，6-9月份白天閃電百分比大于50%，其他月份均小于50%。也就是說，6-9月份，白天閃電多于夜間，其他月份夜間閃電多于白天閃電。該結(jié)果與林開平等[37]指出西風帶云系閃電過程多出現(xiàn)在夜間，6-9月有60%的閃電過程出現(xiàn)在白天，有67%的閃電強盛期出現(xiàn)下午的結(jié)論一致。

2.4 日分布特征

2.4.1 閃電頻次日分布

從2007-2013年平均正閃、負閃電頻次逐小時變化圖可見（圖3所示），正閃、負閃和總閃電頻次日變化特征明顯，呈單峰單谷型。負閃和總閃電頻次日變化曲線基本相同。平均負閃電頻次，從11時開始增加，至17時達最大值為49 565次/小時，從17時開始減少，至次日11時達最小值為6 305次/小時，最大值是最小值的7.8倍以上。相對于負閃而言,正閃電頻次最大值和最小值分別比負閃推遲1個和2個小時，最大值和最小值比值僅有2.3倍左右。上述分析表明，湖北地區(qū)在16-17時前后，是雷電天氣集中發(fā)生時段，也是強對流災害天氣多發(fā)時段，10-11時前后是雷電等強對流天氣少發(fā)時段。這與王娟等和Luis Rivas Soriano等研究的結(jié)果相一致[35-38]。

圖3 2007-2013年平均正閃、負閃和總閃電頻次逐小時變化Fig.3 The hourly variation for average positive,negative and the total lightning frequency in 2007-2013

2.4.2 不同季節(jié)閃電頻次日分布

資料分析表明，不同季節(jié)的閃電頻次的日變化差異明顯。夏季平均總閃電頻次日變化呈明顯單峰單谷型，最大值和最小值出現(xiàn)的時間分別在16-17時和10-11時；春季總閃電頻次日變化大致呈單峰單谷型，但峰值和谷值出現(xiàn)的時間分別比夏季推遲7個小時和2小時，即峰值出現(xiàn)在23-0時，谷值出現(xiàn)在 12-13 時（圖4（a）所示）。圖4（b）顯示，秋季平均總閃電頻次日變化大致呈雙峰雙谷型，雙峰分別出現(xiàn)在15-16時和0-1時，其兩峰峰值基本相同，主谷出現(xiàn)在10-11時，次谷在20-21時，主谷與次谷值差異較大；冬季總閃電頻次日變化特征是晝夜差異較大，夜間閃電明顯多于白天，最小值在10-11時，最大值在1-2時。由此說明，夏季在傍晚16-17時，春季在午夜0時左右，秋季在午后和夜間1時前后，冬季雷電主要發(fā)生在凌晨1-2時，一般是雷電集中高發(fā)生時段，在上午10-11時前后，是雷電發(fā)生最少時段。

2.4.3 正閃百分比日分布

正閃電頻次占總閃電頻次百分比日變化特征明顯，大致呈單峰單谷型（圖5所示）。正閃百分比從15時開始增加，至次日11時達最大值為8.7%；從11時開始，正閃百分比減少較快，至15時達最小值僅有2.4%，平均每小時減少1.6%。其主要原因是下午14-15時，氣溫較高，此時對流云頂較高，位于云層上部的正電荷離地面較遠，正電荷對地放電難度加大，因此，正閃電百分比相應較小。

圖4（a）春季和夏季平均總閃電頻次逐小時變化（b）秋季和冬季平均總閃電頻次逐小時變化Fig.4 (a)The hourly variation for lightning frequency in spring and summer(b)The hourly variation for lightning frequency in autumn and winter

圖5 2007-2013年正閃電頻次占總閃電頻次百分比日變化Fig.5 The daily variation for positive lightning among the total lightning in 2007-2013

3 雷電流幅值時間分布特征分析

3.1 年變化特征

從表3的統(tǒng)計數(shù)據(jù)可以看出，正閃電強度年際變化在45.1-49.9 kA之間，平均為47.2 kA，標準差為1.57，負閃電強度在32.8-36.1kA，平均為34.5 kA，標準差為0.94，總閃電強度在33.5-36.9kA，平均為35.1kA，標準差為0.97；各年平均正閃電強度大于負閃強度10.5-14.9kA，平均為12.7 kA；各年夜間平均閃電強度均比白天大，平均偏大1.6 kA。由此可知，正閃電平均強度比負閃電平均偏大12 kA左右，夜間閃電強度比白天大。負閃強度較低，可能與負電荷位于云層下部，在電場強度比正閃小的情況下，就可能對地發(fā)生閃電有關。

表3 2007-2013年各年正、負、總閃電及晝夜閃電平均強度統(tǒng)計Table 3 The average intensity for positive,negative,the total lightning and for day and night

3.2 月變化特征

圖6給出了2007-2013年各月正閃、負閃電平均強度分布特征。根據(jù)圖6顯示，正閃和負閃電強度月變化差異明顯，正閃電強度和變化幅度明顯大于負閃。正閃電強度月變化大致呈“V”型，除6月份外，1-8月份，閃電強度逐月減少，除11月份外，8-12月份，逐月增加明顯，負閃電強度，2-12月份變化幅度不大，12月和1月份增加幅度明顯。正負閃電強度月變化趨勢與文獻[38]研究結(jié)果基本一致。統(tǒng)計資料表明，負閃電強度最大值在12月份為43.2 kA，最小值出現(xiàn)在5月份為31.7 kA，最大值與最小值相差11.5 kA；正閃電強度最大值在1月份為68.3kA，最小值在8月份為40.8 kA，最大值與最小值相差27.5 kA，是負閃電強度變化幅度的2.4倍左右。統(tǒng)計2007-2013年湖北81個氣象臺站月平均資料表明，月平均正閃電強度與月平均氣溫相關系數(shù)為-0.946 0，達0.001顯著水平。由此說明，正閃電平均強度和變化幅度明顯大于負閃，正閃電強度月變化特征與空氣溫度月變化呈顯著負相關關系，即正閃電強度隨月平均氣溫增高而減小，反之，溫度降低，其強度相應增加。其主要原因可能與空氣密度有一定關系，具體原因有待進一步研究。

圖6 2007-2013年各月正閃、負閃電平均強度分布Fig.6 The monthly distribution for lightning intensity for positive lightning and negative lightning in 2007-2013

3.3 日變化特征

為進一步研究閃電強度日變化規(guī)律，統(tǒng)計2007-2013年逐小時平均正閃和負閃電強度（圖7所示），從圖7中可以發(fā)現(xiàn)，正閃、負閃電強度日變化大致呈單峰單谷型，但正閃電強度日變化幅度明顯強于負閃電。正閃電強度從18時開始呈波動式增強，至次日10時止達最大值為54.0kA，從10時開始呈波動式減少，至下午18時達最小值為42.4kA，尤其是13-16時，正閃電強度急劇下降。負閃電強度從14時開始波動式增加，至次日清晨6時值最大為36.7 kA，最小值為33.0 kA，出現(xiàn)在14時。正閃電強度最大值和最小值出現(xiàn)的時間分別比負閃均推遲4個小時，最大強度與最小強度差值是負閃的3.1倍以上。由此可知，正閃和負閃電強度最大值出現(xiàn)在清晨至上午氣溫相對較低的時段，最小值出現(xiàn)在氣溫相對較高的午后至傍晚時段，也就是說，空氣溫度較低時，閃電強度較大，反之較小。

圖7 2007-2013年逐小時平均正閃和負閃電強度逐小時分布Fig.7 The hourly distribution for average lightning intensity for positive lightning and negative lightning in 2007-2013

4 結(jié)論

1）在云地閃電發(fā)生過程中，年平均負閃電頻次占總閃電頻次的95.9%，正閃占4.1%，白天閃電頻次約是夜間的1.5倍。夏季閃電頻次最多，主要發(fā)生在白天，夏季正閃百分比最??；冬季閃電頻次最少，主要發(fā)生在夜間，冬季正閃百分比最大；春秋季夜間閃電頻次多于白天，春季閃電頻次和正閃百分比均高于秋天。

2）閃電頻次月變化呈現(xiàn)單峰型，7月份閃電頻次最多，12月份閃電頻次最少。6－9月份，白天閃電多于夜間，其他月份夜間閃電多于白天閃電。1月和12月份正閃百分比在30%以上，其他月份較低，日分布大致呈單峰單谷型，最大值在10－11時，最小值在14－15時。

3）閃電頻次日分布呈單峰單谷型，負閃頻次最大值在16－17時，最小值在10－11時，正閃頻次最大值和最小值分別比負閃推遲1個和2個小時。一般在10－11時前后，是雷電發(fā)生最少時段。夏季在傍晚16－17時，春季在午夜0時左右，秋季在午后和夜間1時前后，冬季雷電主要發(fā)生在凌晨1－2時，是雷電集中發(fā)生時段。

4）年平均正閃電強度47.2 kA，負閃34.5 kA，總閃35.1 kA，年平均正閃電強度比負閃大12.7 kA。正閃電強度最大值在1月份，最小值在8月份；負閃電強度，2－12月份變化幅度不大，12月和1月份增加幅度明顯。

5）正閃、負閃電強度日變化大致呈單峰單谷型。正閃電強度最大值出現(xiàn)在上午9－10時，最小值在下午17－18時；負閃電強度最大值和最小值出現(xiàn)的時間均比正閃電提前4個小時。正閃和負閃電強度最大值出現(xiàn)在清晨至上午氣溫相對較低的時段，最小值出現(xiàn)在氣溫相對較高的午后至傍晚時段。

6）根據(jù)閃電頻次和雷電流幅值時間分布特征，結(jié)合各自行業(yè)雷電防護的重點時間段，提出相應的雷電防護措施。正閃電強度最大值一般出現(xiàn)在氣溫相對較低的時段，最小值出現(xiàn)在氣溫相對較高的時段。其主要原因可能與空氣密度有一定關系，具體原因有待進一步研究。

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The Time Distribution Characteristics on Frequency and Peak Current of Cloud-to-Ground Lightning in Hubei Province

WANG Xueliang，ZHANG Kejie，YU Tianye，WANG Zihe
（Lightning Protection Center of Hubei Province，Wuhan 430074，China）

In order to provide evidence for lightning protection engineering design and lightning disaster protection work，further in－depth study is carried out on the variation of lightning frequency and lightning peak current.According to the monitored data of lightning location system（LLS）from December 2006 to 2013 in Hubei province，the annual variation，seasonal variation，monthly variation and daily variation of lightning frequency and lightning peak current are analyzed by mathematical statistics method.The results show that average negative lightning occupies 95.9%of the whole lightning，and the positive lightning occupies 4.1%；the average intensity for positive lightning is 47.2 kA，and it is 34.5 kA for negative lightning，and 35.1kA for the whole lightning.Summer is the peak time for lightning，in this season most lightning happens in daytime，while in winter，lightning is the least，and often happens at night.The monthly variation for lightning presents to be a single peak form，the largest proportion happens in July，and smallest is in December.The lightning which happens in March to September occupies 97%of the whole lightning around the year，however，it is even more frequent in July to August.From June to September，lightning in daytime is more than that at night，but in other month，it is reversed.The density variation for positive lightning appears to be a V－shaped form while it is much more stable for negative lightning.The daily distribution for lightning frequency and lightning density is a single peak and single valley form，its maximum value appears in the morning which has lower temperature，and the minimum value is in the afternoon when it has higher temperature.The monthly percentage distribution for positive lightning turns to be an U-shaped type，in December and January，the positive lightning occupies above 30%of the whole lightning，but the data is smaller in any other month，and its daily percentage variation turns to be a single peak and single valley form，its peak value appears at 10-11am，and valley value is at 14-15pm.There is obvious inverse correlation between the density of positive lightning and temperature，however the main reason seems to be connected with the density of air，specific reasons need to be further investigated.

lightning；lightning frequency；lightning current；peak value；time distribution

10.16188/j.isa.1003－8337.2017.03.001

2016－02－25

王學良（1962—），男，高級工程師，主要從事雷電氣候和雷電防護技術(shù)與方法研究。

湖北省雷電災害防御科研專項（編號：FL－Z－201401）。