威海雷電災(zāi)害分布及成因分析

宮翠鳳 宮新春 董濤

摘要 利用威海氣象局1997—2017年雷電災(zāi)害統(tǒng)計資料，分析威海市雷電災(zāi)害的主要形式、經(jīng)濟損失、傷亡人數(shù)、時空分布特征、行業(yè)特征和地域差異，并對災(zāi)害成因做了進一步的分析。結(jié)果表明，雷災(zāi)事故相對發(fā)生較多的地區(qū)為威海中部及西部內(nèi)陸地區(qū)，雷災(zāi)事故相對發(fā)生較少的地區(qū)為東部及南部沿海地區(qū);年雷電災(zāi)害次數(shù)總體呈上升趨勢;雷電造成的損害有直接雷擊災(zāi)害和間接雷擊災(zāi)害，其中間接雷擊造成的損失占79.44%;每年5—8月是威海雷電災(zāi)害事故高發(fā)時期，每天15：00—17：00是雷電災(zāi)害事故高發(fā)時段;雷擊造成微電子設(shè)施損失位居榜首，供配電設(shè)施次之;郊區(qū)雷擊時常造成人員傷亡事故，應(yīng)引起特別關(guān)注。

關(guān)鍵詞 雷電災(zāi)害;時空分布;行業(yè)特征;災(zāi)害成因

雷電是伴隨著強對流天氣過程發(fā)生的一種災(zāi)害性天氣現(xiàn)象。因其強大的電流、炙熱的高溫、猛烈的沖擊波以及強烈的電磁輻射等物理效應(yīng)而能夠在瞬間產(chǎn)生巨大的破壞作用，常常導(dǎo)致人員傷亡，建筑物、供配電系統(tǒng)、通信設(shè)備損壞，引起森林火災(zāi)，造成計算機信息系統(tǒng)中斷，引起倉儲、煉油廠、油田等燃燒甚至爆炸，危害人民財產(chǎn)和人身安全，也會嚴(yán)重威脅機場和航班飛行的安全。

威海市雷電災(zāi)害發(fā)生頻次多、范圍廣、雷暴活動期長，雷擊造成郊區(qū)和沿海等空曠地區(qū)傷亡人員多、城市經(jīng)濟損失大，造成電力、信息系統(tǒng)癱瘓等，每年因雷電災(zāi)害直接造成人員傷亡幾人到十幾人，直接經(jīng)濟損失百萬或近千萬元以上。筆者利用威海氣象局1997—2017年雷電災(zāi)害統(tǒng)計資料，分析了威海市雷電災(zāi)害的主要形式、經(jīng)濟損失、傷亡人數(shù)、時空分布特征、行業(yè)特征和地域差異，并對災(zāi)害成因做了進一步的分析，對今后的雷電災(zāi)害防御工作具有一定的參考作用。

1資料來源

由于威海市雷電災(zāi)害調(diào)查制度還不夠健全，特別是2000年以前雷電災(zāi)害調(diào)查統(tǒng)計上報的工作剛起步，可能有相當(dāng)部分的雷電災(zāi)害事故沒有及時收集。2000年以來，威海市氣象局逐步加強了雷電災(zāi)害事故的調(diào)查與統(tǒng)計上報工作，盡管還不完全，但近幾年來雷電災(zāi)害事故的統(tǒng)計數(shù)據(jù)比較接近于實際情況。利用威海市氣象局1997—2017年雷電災(zāi)害統(tǒng)計資料，分析威海市雷電災(zāi)害的特征和成因。

2結(jié)果與分析

2.1雷電災(zāi)害的主要形式

雷電造成的損害可分為直接雷擊災(zāi)害、間接雷擊災(zāi)害兩類。統(tǒng)計表明，威海市雷電災(zāi)害形式主要是直接雷擊和雷電感應(yīng)等間接雷擊，其中直接雷擊占18.47%，間接雷擊占79.44%。其他雷擊造成的事故僅占2.1%（圖1）。

2.2近20年雷電造成災(zāi)害事故概況

雷電災(zāi)害的等級分為A、B、C、D 4級。A級災(zāi)害：雷擊造成人員死亡、爆炸起火、重要信息系統(tǒng)癱瘓、為公眾服務(wù)系統(tǒng)癱瘓、企業(yè)全面停產(chǎn)，造成經(jīng)濟損失百萬元以上或造成重大社會影響。B級災(zāi)害：雷擊造成建筑物局部受損，部分設(shè)備損壞造成部分通信、網(wǎng)絡(luò)中斷，企業(yè)局部停產(chǎn)經(jīng)濟損失在20萬～100萬元。C級災(zāi)害：雷擊造成少部分設(shè)備損壞，經(jīng)濟損失在20萬元以下。D級災(zāi)害：雷擊造成輕度損害，經(jīng)濟損失在1萬元以下。

按照以上標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)計，1997—2017年度威海市發(fā)生A級雷電災(zāi)害事故10宗，B級雷電災(zāi)害事故39宗，C級雷電災(zāi)害事故253宗，D級雷電災(zāi)害事故1 261宗。

2.3全市雷電災(zāi)害地區(qū)分布

從威海市1997—2017年雷災(zāi)事故總數(shù)統(tǒng)計分析，乳山發(fā)生的雷災(zāi)總數(shù)468宗，雷災(zāi)事故排在首位，其他地區(qū)依次是文登392宗、榮成321宗、環(huán)翠區(qū)186宗、高技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)103宗、經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)93宗。雷災(zāi)事故相對發(fā)生較多的地區(qū)為威海中部及西部，雷災(zāi)事故相對發(fā)生較少的地區(qū)為威海東部及南部沿海地區(qū)。雷災(zāi)事故發(fā)生頻次還與威海不同地區(qū)的電子信息化程度和人口活動密度有關(guān)。

從雷電災(zāi)害的總量上統(tǒng)計，乳山、文登雷災(zāi)次數(shù)較多，占總數(shù)的55%，受災(zāi)主要是通信和計算機系統(tǒng)及電子、電器設(shè)備的損壞，榮成、環(huán)翠區(qū)主要災(zāi)害集中在電力、石化和交通行業(yè)。

2.4威海市雷電災(zāi)害時空分布特征

2.4.1雷電災(zāi)害事故高發(fā)時期1997—2017年度全市雷電災(zāi)害事故統(tǒng)計結(jié)果顯示，雷電發(fā)生年變化規(guī)律與其造成災(zāi)害相一致，每年5—8月是雷雨多發(fā)時期，也是雷電災(zāi)害高發(fā)時期（圖2）。

2.4.2雷電災(zāi)害事故高發(fā)時段威海市陸地地區(qū)每天13：00—19：00是雷電災(zāi)害發(fā)生的集中時段，其中15：00—17：00最為突出，其間雷電造成財產(chǎn)損失事故和人員傷亡事故分別占各自總數(shù)的10%和20%以上，這與雷電日變化特征相關(guān)。在5、6、7、8月受太陽輻射和局地對流影響，午后出現(xiàn)雷陣雨的現(xiàn)象比較多，而此時段，在戶外勞作的人群也比較集中，因此，雷電造成人員傷害的幾率較大（圖3）。

2.5威海市雷電災(zāi)害發(fā)生特征及成因分析

近年來，威海市區(qū)的高層建筑物越來越多，建筑物遭雷擊的幾率隨著高大建筑物的增多和城市熱島效應(yīng)的增強而增加。

2.5.1雷電感應(yīng)造成微電子設(shè)施損失位居榜首從威海市發(fā)生的雷電災(zāi)害中受損物體的不同分類統(tǒng)計來看，損失最嚴(yán)重的是微電子設(shè)備，比例高達63%，其次是供配電設(shè)備，占11%，第3是家用和辦公電器，占10%，這些電力、電子設(shè)備占總數(shù)的84%（圖4），這說明隨著威海市社會現(xiàn)代化、信息化的發(fā)展，雷電感應(yīng)造成的危害越來越大，計算機信息系統(tǒng)、電信設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備、電力設(shè)備、家用電器等受到感應(yīng)雷擊的威脅已經(jīng)超過建筑物、樹木這些以往受直擊雷擊威脅的物體。德國一家重要的保險公司報道，感應(yīng)雷擊造成的電子設(shè)備的賠償費在10年內(nèi)翻了2番。由此可見，關(guān)注防雷尤其是電子設(shè)備的防雷是關(guān)注民生迫在眉睫的問題。

2.5.2郊區(qū)雷擊時常造成人員傷亡事故，應(yīng)引起特別關(guān)注郊區(qū)市民和打工者對防雷科學(xué)知識了解不足，防雷意識薄弱，對當(dāng)?shù)氐睦纂娀顒诱J(rèn)識不夠;住宅沒有普及安裝防雷裝置，空曠地帶沒有專設(shè)防雷設(shè)施，雷暴到來時缺少臨時躲避場所，所以往往在大樹下、簡易的棚架下，或在曠野中、田間地頭被雷電擊中造成傷亡。人員受到雷擊時所處的環(huán)境主要是種植園、開闊地、水域及其附近和樹下等環(huán)境。

2.5.3造成以上災(zāi)害特征的主要原因? ?由于下墊面的空曠、潮濕、多山地丘陵空曠場所和海岸線附近防雷措施難以完善，因雷電造成人員傷亡事故主要發(fā)生在這些地方。郊區(qū)居民科學(xué)防雷意識淡薄，防雷知識匱乏，忽視雷電防御裝置建設(shè)，自建的建筑物遭受雷擊被損壞的現(xiàn)象十分普遍。自住房、私營建房未經(jīng)過正規(guī)設(shè)計和標(biāo)準(zhǔn)化施工，防雷管理工作不到位。由于城市不斷擴展，有源線路架空敷設(shè)有增無減，雷電造成火災(zāi)、損壞電器設(shè)備的現(xiàn)象日趨嚴(yán)重。郊區(qū)新的住房大量安裝水箱、太陽能熱水器、電視接收天線，大多未做防雷接地，存在嚴(yán)重的雷擊隱患。威海經(jīng)濟的高速發(fā)展以及信息化程度的提高，城市現(xiàn)代化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化建設(shè)進程加快，辦公自動化、家庭電氣化日益普及，各種設(shè)備本身抗雷擊電磁脈沖干擾能力差，雷電感應(yīng)產(chǎn)生的二次雷擊使大量微電子設(shè)備損失十分嚴(yán)重。同時，由于弱電系統(tǒng)在綜合布線設(shè)計階段未全面考慮防雷措施，施工時未嚴(yán)格按照技術(shù)規(guī)范進行，造成防雷的先天不足，雷電波沿線路侵入而損壞電子電器設(shè)備現(xiàn)象較為普遍。

3小結(jié)

威海市雷電災(zāi)害次數(shù)、經(jīng)濟損失、傷亡人數(shù)及其密度分布具有明顯的區(qū)域性，雷災(zāi)事故相對發(fā)生較多的地區(qū)為威海中部及西部內(nèi)陸地區(qū)，雷災(zāi)事故相對發(fā)生較少的地區(qū)為東部及南部沿海地區(qū)，與威海雷暴氣候特征基本一致;年雷電災(zāi)害次數(shù)總體呈上升趨勢;雷電造成的損害有直接雷擊災(zāi)害和間接雷擊災(zāi)害，其中間接雷擊造成的損失占79.44%;每年5—8月是威海雷電災(zāi)害事故高發(fā)時期，每天15：00—17：00是雷電災(zāi)害事故高發(fā)時段;微電子設(shè)施損失位居榜首，供配電設(shè)施次之;郊區(qū)雷擊時常造成人員傷亡事故，應(yīng)引起特別關(guān)注。

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責(zé)任編輯：鄭丹丹