湖南省永州市閃電活動(dòng)特征對(duì)比分析

鄒志紅，羅 杰，羅飛云，何友軍，周學(xué)軍

（湖南省祁陽(yáng)縣氣象局，祁陽(yáng) 426100）

1 引言

雷電是年年重復(fù)發(fā)生的自然現(xiàn)象，破壞力巨大，是當(dāng)今十大自然災(zāi)害之一[1]。從歷史資料分析，永州市是雷暴多發(fā)區(qū)，陳濤[2]等分析認(rèn)為湖南南部（包括永州市）的閃電強(qiáng)度大于湖南北部。李湘祁[3]采用數(shù)據(jù)網(wǎng)格化、VB程序方法也對(duì)永州市閃電數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，因此，通過(guò)永州市閃電活動(dòng)特征的對(duì)比分析，以期達(dá)到掌握永州市雷電發(fā)生規(guī)律，推進(jìn)全市的防雷減災(zāi)工作，避免和減少雷電災(zāi)害對(duì)人民群眾生命財(cái)產(chǎn)損失的目的。

2 資料來(lái)源

李湘祁[3]等利用湖南省雷電監(jiān)測(cè)定位系統(tǒng)2007～2012年永州地區(qū)閃電數(shù)據(jù)資料，而本文的閃電資料來(lái)源為永州市閃電定位觀測(cè)系統(tǒng)觀測(cè)到的從2004年5月到2015年12月的地閃資料，其中剔除了不完整的記錄。

3 分析方法

李湘祁[3]等采取劃分179h257個(gè)公里網(wǎng)格區(qū)域，建立VB程序的方式對(duì)落在網(wǎng)格內(nèi)的閃電數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。本文則運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)和趨勢(shì)分析方法對(duì)全市11個(gè)縣區(qū)的閃電活動(dòng)從閃電密度、陡度、能量及月變化方面進(jìn)行分析，通過(guò)兩者的對(duì)比分析，能比較客觀地反映永州市閃電氣候特征和變化趨勢(shì)。

3.1 閃電密度分布特征

通過(guò)對(duì)永州市閃電定位資料進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)永州東部及東北部有一條明顯的閃電密度高數(shù)值區(qū)，部分地閃密度達(dá)到3.2次（km2·a）以上，這一高數(shù)值區(qū)主要位于祁陽(yáng)縣、冷水灘、東安縣東北部及藍(lán)山縣、寧遠(yuǎn)縣部分區(qū)域，其中祁陽(yáng)縣東北部和東南部為永州市閃電密度最強(qiáng)區(qū)。李湘祁[3]等通過(guò)分析也認(rèn)為永州市東北部雷電活動(dòng)甚于西南部；閃電活動(dòng)頻發(fā)中心區(qū)域主是祁陽(yáng)縣東北部和東南部，兩者的分析結(jié)論一致。吳傳奇[4]等認(rèn)為永州和衡陽(yáng)的接壤地區(qū)雷電活動(dòng)比較強(qiáng)烈的研究結(jié)果相一致，而永州市東北部的祁陽(yáng)縣正與衡陽(yáng)市接壤。

3.2 閃電陡度變化特征

閃電陡度絕對(duì)值越大，危害性越大。從圖1分析，永州市正地閃平均最大值在8月，平均陡度11.70423kA/μs，負(fù)地閃電平均最大出現(xiàn)在7月，平均陡度11.37995kA/μs，正負(fù)地閃的最小值均出現(xiàn)在1月，平均徒度為0.78014kA/μs和0.17022kA/μs。

3.3 閃電能量變化特征

從圖2分析，永州市總地閃平均能量15211kJ，從地閃的月變化趨勢(shì)來(lái)分析，永州市一年中出現(xiàn)有8月、10月和11月三個(gè)峰值，均超過(guò)20000kJ，其中10 月的平均正地閃能量為26742kJ，居各月之首。

圖1 永州市各月正負(fù)地閃平均陡度值

圖2 永州市各月總地閃平均能量

3.4 閃電月變化特征

統(tǒng)計(jì)各月地閃次數(shù)形成圖3，分析發(fā)現(xiàn)，永州市基本每個(gè)月均有地閃，每月的地閃次數(shù)有一定的差異。從全市各月份總地閃、正負(fù)地閃出現(xiàn)百分率分析，永州市的負(fù)地閃數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于正地閃數(shù)，占總地閃的80.75%，正地閃占了19.25%，負(fù)閃是正閃的四倍多。從圖中也可以看出因?yàn)樨?fù)地閃占80%以上，故其變化曲線與總地閃相似。李湘祁[3]等通過(guò)分析認(rèn)為永州市負(fù)閃發(fā)生頻率大，占95%以上，雖然數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)不太一致，但分析結(jié)論一致認(rèn)為永州市的負(fù)閃頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于正閃。

圖3 永州市各月總地閃、正負(fù)地閃出現(xiàn)百分率

從各月總地閃、正地閃、負(fù)地閃的百分率來(lái)看，3月、4月、5月、6月為地閃高發(fā)期，其中4月份的百分率為最高，分別為27.23%、5.17%和22.68%，為全年各月的峰值，這與4月份雷雨日數(shù)增多有關(guān)。從季節(jié)變化趨勢(shì)來(lái)看一年中有三個(gè)季度都出現(xiàn)了一個(gè)峰值。李湘祁[3]等通過(guò)分析認(rèn)為永州市閃電頻發(fā)于4～10月，呈現(xiàn)三峰結(jié)構(gòu)，由于兩者采用的數(shù)據(jù)時(shí)間跨度、分析方法不同，在月變化特征上兩者結(jié)論雖不太完全一致，但三峰結(jié)構(gòu)的結(jié)論一致。

從圖3中也可以看出，與負(fù)地閃相比，正地閃各月變幅相對(duì)平緩一些，這與正地閃發(fā)生頻率不高有關(guān)。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)永州市閃電活動(dòng)特征的對(duì)比分析得到如下結(jié)論：

（1）永州市是閃電活動(dòng)多發(fā)區(qū)域，其空間分布特點(diǎn)是北部多于南部，東部多于西部地區(qū)，具有典型的南北、西東分界特點(diǎn)。

（2）永州市的閃電一年四季都有出現(xiàn)，但季節(jié)性變化較大，呈三峰結(jié)構(gòu)。

（3）永州市閃電以負(fù)地閃數(shù)為主，占總地閃的80.75%。閃電主要集中在3-8月，其中4月份的地閃為最高，分別占全年總地閃、正地閃、負(fù)地閃的27.23%、5.17%和22.68%，為全年各月的峰值，這與4月份雷雨日數(shù)增多有關(guān)。

（4）正地閃平均最大值在8月，平均陡度11.70423kA/μs。負(fù)地閃電平均最大出現(xiàn)在7月，平均陡度11.37995kA/μs，兩者相差不大。

（5）本文僅對(duì)永州市閃電活動(dòng)特征進(jìn)行了一些粗淺的對(duì)比分析，對(duì)這些特征的形成機(jī)理還有待于進(jìn)一步分析和研究。

[1] 鄧德文，周筠珺等.中國(guó)典型區(qū)域雷電活動(dòng)氣候特征及其機(jī)制分析[J].氣象科學(xué)，2013，2.

[2] 陳濤，吳嵐等.湖南省雷電特征及閃電數(shù)據(jù)分析[J].防災(zāi)科技學(xué)院學(xué)報(bào)，2008，9.

[3] 李湘祁，賓雍偉等。2007-2012年永州地區(qū)閃電數(shù)據(jù)分析.[J].氣象研究與應(yīng)用，2015.7.

[4] 吳傳奇，丁黎等.湖南省電網(wǎng)雷電活動(dòng)時(shí)空分布特征[J].高電壓技術(shù)，2010，4.

[5] 易燕明，楊兆禮等.廣州市閃電密度特征分析[J].資源科學(xué)，2006.1.