2007—2018年金衢盆地地閃氣候特征大數(shù)據(jù)分析

許洪澤 周梅 胡慧萍 王芳

摘要

本文選取2007—2018年金華地區(qū)地閃資料，研究分析金衢盆地地閃大數(shù)據(jù)的氣候特征，及地閃資料與地形、海拔高度的對應關系.結果顯示：1）2007—2018年金華地區(qū)地閃年均次數(shù)為45 481次，年均地閃密度為4.3次·km-2·a-1，地閃密度變化范圍為2.64～5.92次·km-2·a-1;2）2007—2018年金華地區(qū)逐年地閃空間分布差異大，各年的空間分布不均勻，地閃主要分布在西南角的仙霞嶺及其至會稽山沿線，以及蘭溪市、婺城區(qū)及金東區(qū)交界的金華山，而東南角海拔較高的大盤山和北面的龍門山的總地閃密度高值面積較小;3）將總地閃密度分段與地形、海拔高度對比顯示，80次·km-2以上總地閃密度與高海拔山區(qū)有較好的一致性，強地閃（電流強度100 kA以上）密度為5～7次·km-2的25個點中有23個點分布在海拔208～989 m山區(qū);4）下墊面電阻率較低的三江流域地區(qū)地閃密度為金衢盆地內(nèi)最大的“洼地”，杭長鐵路及附近的地閃密度僅接近平均值，這與其他相關研究結論不一致;5）2007—2018年中有41.7%年份的地閃次數(shù)和總地閃次數(shù)隨海拔高度增加，其他年份的地閃強度均值和總地閃強度均值隨海拔高度增長，且均通過了顯著性檢驗.關鍵詞

金衢盆地;地閃密度;相關系數(shù)

中圖分類號 P427.3

文獻標志碼 A

0 引言

雷暴是最常見的氣象災害之一，尤其在我國的南方.許多研究表明，閃電活動具有明顯地域特點，不同下墊面是造成閃電活動地域差異的重要原因之一[1-3].宋敏敏等[4]基于我國國家雷電監(jiān)測定位網(wǎng) 2009—2013 年的地閃觀測資料，統(tǒng)計分析我國中東部地閃密度和強度的時空分布和不同等級分布特征;郭潤霞等[5]分析認為北京地區(qū)總閃密度高值區(qū)主要集中在山前一帶;費蕾蕾等[6]分析了香港地區(qū)時空特征認為，負地閃回擊密度的高值中心主要集中在海拔較高的山區(qū)，正、負地閃回擊密度均隨海拔的升高而有所增加.成鵬偉等[7]對比分析了北京和成都地區(qū)的地閃特征，在地形上，地閃主要分布在山地平原交界帶且相對海拔較低的地區(qū)，地閃密度與海拔高度呈明顯的負相關;陳宇等[8]分析了大連地區(qū)閃電特征，認為大連地區(qū)大部分區(qū)域的平均雷擊密度值低于10 次·km-2，存在兩個極大值;楊敏等[9]分析了 2007—2015 年京津冀地區(qū)閃電活動特征，得出了京津冀地區(qū)閃電主要分布在山脈與平原過渡帶和海陸交界處;楊春明等[10]分析了 2010—2012 年安徽省閃電特征，認為閃電強度和密度高值區(qū)多發(fā)生在平原、丘陵和山區(qū)交接地帶;吳安坤等[11]分析了云貴高原閃電活動特征，不同季節(jié)、時段云貴高原閃電密度均存在地域性差異，中部閃電密度最高;劉海兵等[12]根據(jù)2004—2015年地閃資料，得出江西省海拔越高閃電密度越小，且對于不同的海拔高度其變化率也不一樣.

金衢盆地位于浙江中西部，是浙江省內(nèi)最大盆地，東北有大盤山、會稽山，南屬仙霞嶺，北、西北接龍門山及千里崗山脈.金華地區(qū)地處金衢盆地，具有盆地的氣候和地形等特征.本文基于2007—2018年金衢盆地內(nèi)金華地區(qū)地閃資料，及周邊的地形、海拔高度等資料進行對比分析，得到金華地區(qū)地閃資料大數(shù)據(jù)氣候特征、空間分布特點，以及地閃數(shù)據(jù)與地形、海拔高度之間的關系，自2007年有地閃資料以來12 a資料的積累，能較全面地掌握金衢盆地的雷電氣候特征，為其他盆地雷電氣候的相關研究提供思路，也為本地項目規(guī)劃和區(qū)域雷電評估等提供參考.

1 資料和方法

本文地閃資料采用2007—2018年金華地區(qū)全年閃電定位數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)來源于全省布置的ADTD閃電定位系統(tǒng)，能夠探測地閃的極性，回擊電流強度、陡度，閃電發(fā)生的位置和發(fā)生時間等參數(shù)，網(wǎng)內(nèi)定位誤差在500 m以內(nèi)[13].本文主要從地閃空間分布上進行分析，重點使用地閃發(fā)生位置、回擊電流強度等參數(shù).本文總地閃密度是通過疊加12 a的地閃數(shù)據(jù)與網(wǎng)格（1 km×1 km）進行交叉計算，單位為次·km-2，而各年的地閃密度直接由地閃數(shù)據(jù)與網(wǎng)格交叉計算，并通過反距離加權法插值后在ArcMap上顯示，單位為次·km-2·a-1.地形、海拔高度等資料來源于GoogleMap，并在ArcGis中生成等值線.總地閃密度的中位數(shù)、平均值等相關參數(shù)均由ArcMap完成.本文樣本的顯著性檢驗和相關系數(shù)等均由軟件SPSS計算.

2 2007—2018年金華地區(qū)總地閃特征分析

2.1 總地閃大數(shù)據(jù)特征

根據(jù)浙江省ADTD探測資料顯示，2007—2018年金華地區(qū)共探測地閃545 779次，年平均45 481次，地閃次數(shù)高于和低于年平均值的年份均為6 a，其中2011和2010年的值最高，分別高于年平均值35.1%和33%;2015和2008年的值較低，分別低于平均值56.4%和23.2%.

為了便于分析總地閃密度的分布特征，將總地閃密度分成5段（表1）.由表1可知，總地閃密度101～234次·km-2的面積為85 km2，占比為0.8%，81～100次·km-2的面積為262 km2，占比2.4%，61～80次·km-2的面積1 049 km2，占比9.5%，41～60次·km-2的面積為2 434 km2，占比22.1%，2～40次·km-2的面積為1 820 km2，占比16.6%.可以看出，總地閃密度為40～60次·km-2的面積占比最高，與平均值51.6次·km-2接近.2007—2018年總地閃密度空間分布從總體上反映了本地區(qū)雷暴氣候特征、地閃分布的強弱及多年遭受雷災的情況.

由圖1可以看出，2007—2018年總地閃密度最大值為234次·km-2，平均值51.6次·km-2，中位數(shù)為50次·km-2，與平均值接近，年均約4.3次·km-2·a-1.偏度值為1.231>0，即正偏度，峰度值為8.14>3，即厚尾，說明與標準正態(tài)分布相比，數(shù)據(jù)分布較為平坦.用偏度和峰度系數(shù)檢驗法計算其臨界值分別為0.066和0.131，在顯著水平下，顯然偏度值和峰度值大于臨界值.另通過K-S單樣本檢驗的sig值為0，則認為總地閃密度數(shù)據(jù)分布不符合標準正態(tài)分布.

2.2 總地閃密度與地形、海拔高度的關系

金華屬金衢盆地一部分，位于浙江中部，南、北分別與麗水和杭州交界，東、西分別與臺州、紹興和衢州相連，最高海拔高度約1 480 m.在圖2a中，為了便于與地閃資料相對應，僅選取了金華地區(qū)范圍，可看出山區(qū)和平原（圖中藍色區(qū)域）分布清晰.為分析高海拔山區(qū)的地閃分布特征，在圖2a海拔相對較高的山區(qū)選取9個點，并與金華地區(qū)總地閃密度空間分布（圖2b）做對比分析.其中區(qū)域1位于仙霞嶺，海拔400～1 000 m;區(qū)域2位于金華山，海拔200～1 200 m;區(qū)域3為金東

區(qū)、武義縣、永康市及義烏市的交界處，位于仙霞嶺東面山區(qū)，海拔200～800 m;區(qū)域4、5分別位于會稽山西部，海拔400～800 m;區(qū)域6位于仙霞嶺和會稽山之間山區(qū)，海拔200～600 m;區(qū)域7位于大盤山，海拔400～1 000 m;區(qū)域8位于大盤山東側，海拔400～800 m;區(qū)域9位于龍門山，海拔400～800 m.由圖2b相對應區(qū)域可看出：區(qū)域1、2、3、4、6明顯存在總地閃密度高值區(qū)（圖2b中≥60次·km-2黃色以上區(qū)域），并與圖2a相應位置有較好一致性，尤其是區(qū)域1、2、6、4連成一條東北走向的高地閃密度帶;區(qū)域5、7、8、9及其附近存在較大面積高海拔山區(qū)，在圖2b對應區(qū)域的總地閃密度高值范圍卻較小，尤其南邊的區(qū)域7和區(qū)域8，以及北面區(qū)域9均存在大片的高海拔山區(qū)，但總地閃密度高值區(qū)域分布不太明顯.通過上面的分析可知，金華地區(qū)中部的高海拔山區(qū)存在明顯總地閃密度高值區(qū)，而南、北山區(qū)地閃分布特征不明顯.

2.3 各段總地閃密度與地形、海拔的關系

為了篩選不同段總地閃密度與地形、海拔高度之間對應關系，將總地閃密度分成了5段分別與地形圖進行疊加（圖3），其中總地閃密度值101次·km-2以上段的面積為85 km2，主要分布在西南角仙霞嶺的山區(qū)，即圖2b中區(qū)域1及其附近，海拔高度200～950 m（圖3a）;圖3b總地閃密度區(qū)間分布81～100次·km-2段的面積為262 km2，相比于圖3a，面積明顯增大，主要分布在仙霞嶺至會稽山沿線，有一條明顯的東北走向的地閃帶，即圖2b中區(qū)域3、6、4，另外在永康的東南角區(qū)域也有較好對應關系;而在圖3c、d、e中，總地閃密度分布范圍明顯變廣且疏散，與地形、海拔高度不具有明顯對應關系，尤其在圖3d中，總地閃

密度41～60次·km-2段的面積最大，分布最為疏散.通過以上分析可知，總地閃密度81次·km-2以上與海拔較高的山區(qū)有更好的一致性.

2.4 強地閃與地形、海拔的關系

地閃強度的大小是雷電災害重要的影響因子之一.為了進一步分析總地閃中強地閃（本文規(guī)定電流強度≥100 kA的地閃）的空間分布特征，將強地閃的空間分布與網(wǎng)格（1 km×1 km）相交，計算得到強地閃低密度值1～4次·km-2的面積為5 325 km2，分布范圍廣且疏散，強地閃高密度值5～7次·km-2的為25 km2，占總面積的0.47%，雖分布點少且分散，但與地形、海拔高度有較好的對應關系（圖4）.通過進一步將強地閃高密度值與地形、海拔高度對比，得到 25個點中有23個點分布在山區(qū)，海拔208～989 m，僅有2個點落在居民區(qū)，海拔高度約100 m，說明金衢盆地的強地閃高密度值主要落在200 m以上的山區(qū).

2.5 不同下墊面地閃特征對比

下墊面與局地氣流、氣候一樣，對地閃活動有較大影響，根據(jù)相關研究表明[14-16]，水陸交界處、鐵路沿線附近等電阻率較小的區(qū)域易遭雷擊.本文選取4個不同電阻率的下墊面作對比分析，其中區(qū)域1為金衢盆地區(qū)內(nèi)最大的水體，即三江（蘭江、衢江、金華江）流域，區(qū)域2為盆地內(nèi)“平原”，區(qū)域3為山區(qū)，即金華山，及第4種下墊面的杭長鐵路沿線（圖5）.從圖5可看出，區(qū)域1地閃分布是整個地區(qū)的“洼地”，區(qū)域內(nèi)絕大部分區(qū)域總地閃密度小于40次·km-2，即年均地閃密度小于3.3次·km-2·a-1，遠低于金華全區(qū)地閃密度平均值4.3次·km-2·a-1;區(qū)域2位于婺城區(qū)和金東區(qū)交界處的海拔較低的“平原”，總地閃密度在40～60次·km-2內(nèi)，即年均地閃密度為3.3～5.0次·km-2·a-1，年均值與金華全區(qū)的平均值接近;區(qū)域3位于海拔相對較高金華山，在此區(qū)域的東北部的總地閃密度大于60次·km-2，即金華山部分地區(qū)年均地閃密度高于5.0次·km-2·a-1，其他區(qū)域均小于3.3次·km-2·a-1;杭長鐵路金華段大部分區(qū)域的總地閃密度與金華全區(qū)的平均值接近，即年均地閃密度約4.3次·km-2·a-1，僅在義烏中部處高于60或80次·km-2（即年均地閃密度5.0或6.7次·km-2·a-1）.通過上面分析可以得到地閃密度的以下關系：三江流域<3.3次·km-2·a-1<“平原”（約4.3次·km-2·a-1）<鐵路沿線<山區(qū)（金華山）.從相關文獻得知，例如費蕾蕾等[6]得到香港地區(qū)按海拔高度地閃密度約16～36次·km-2·a-1，遠高于金衢盆地內(nèi)平均值4.3次·km-2·a-1，這也說明內(nèi)陸地區(qū)的平均地閃密度遠低于沿海地區(qū).張鴻發(fā)等[17]研究青藏高原的地閃分布，得到鐵路沿線的地閃密度是其他地區(qū)的2倍，而杭長鐵路線地閃密度并未高于其他地區(qū).扈海波等[18]研究表明北京地區(qū)的地閃密度為1.6～2.4次·km-2·a-1，遠低于金衢盆地.

通過以上分析得知，金衢盆地地閃密度平均值遠低于國內(nèi)其他沿?；蚋吆０紊絽^(qū)，但高于北京等內(nèi)陸地區(qū).金衢盆地內(nèi)電阻率較小的三江流域和鐵路沿線的地閃密度并未高于其他地區(qū)，且三江流域為整個金華地區(qū)地閃空間分布的“洼地”，遠低于國內(nèi)其他水體或附近的地閃密度，這與相關研究不相一致.

3 2007—2018年逐年地閃大數(shù)據(jù)特征

3.1 各年地閃密度特征分析

為便于對比分析各年份地閃密度，將2007—2018年逐年地閃密度值分成5段，并計算面積及其累計百分比（表2）.在表2中，在地閃密度≥11次·km-2·a-1段面積超過了1 000 km2的年份為2010和2011年，占比均超過10%，面積最小的2015年僅為65 km2，占比0.6%;地閃密度≥1次·km-2·a-1段，最高的年份為2007年，占比99.4%，最低為2015年，占比僅67.1%.由表2可見，2007—2018年在≥11、≥9、≥7、≥5、≥1次·km-2·a-1各段面積和累計百分比的對比中，2015年的數(shù)值和百分比均最小.由圖6的各年份地閃密度面積累計百分比的明顯看出，各段地閃密度段分布均呈兩“谷”一“峰”型，“谷”主要出現(xiàn)在2008和2015年，“峰”出現(xiàn)在2010—2011年.

為進一步對比分析2007—2018年金華地區(qū)地閃密度相關統(tǒng)計數(shù)據(jù)，本文計算了各年地閃密度平均值、中位數(shù)、標準差、峰度和偏度.從圖7可看出，地閃密度平均值數(shù)據(jù)中2011和2010年的值最大，分別達到5.92和5.81次·km-2·a-1，遠高于12 a總地閃密度平均值4.3次·km-2·a-1，2015年的地閃密度平均值最低，僅為2.64次·km-2·a-1;標準差反映數(shù)據(jù)集的離散程度，從圖7變化曲線可看出，2010和2011年的標準差的值較大，因此12 a中2010和2011年的地閃密度的離散程度較高.圖7中，偏度值均大于0，峰度值均大于3，并通過對2007—2018年地閃密度值得K-S單樣本檢驗，其sig值均為0，可得出，2007—2018年各年份地閃密度數(shù)據(jù)分布均不符合標準正態(tài)分布.

3.2 2007—2018年金華地區(qū)地閃空間分布特征

為了全面掌握地閃密度空間分布隨時間的變化，繪制了2007—2018年金華地區(qū)地閃密度空間分布（圖8），地閃密度的空間分布從整體上反映一個地區(qū)一年的地閃數(shù)據(jù)空間分布特征.

2007年地閃密度平均值為4.74次·km-2·a-1，黃色以上區(qū)域（地閃密度≥6次·km-2·a-1，下同）面積3 387 km2，占比（分母表示地閃發(fā)生的總面積，下同）31.1%，除蘭溪外，基本覆蓋其他縣市區(qū)，其中紅色區(qū)域（≥10次·km-2·a-1，下同）面積為1 067 km2，占比9.78%，主要分布在婺城西南部、武義和永康的大部分地區(qū)及浦江、義烏和東陽的東北角，地閃密度最大值為51次·km-2·a-1，分布在永康，≥20次·km-2·a-1的面積為67 km2，集中在武義和婺城.

2008年地閃密度平均值為3.68次·km-2·a-1，遠低于2007年的4.74次·km-2·a-1，黃色以上區(qū)域的面積2 060 km2，占比19.95%，主要分布義烏、金東和浦江，其中紅色區(qū)域僅為41 km2，約占4%，主要分布義烏，及浦江東部，≥20次·km-2·a-1的面積僅2 km2，最大值為34次·km-2·a-1，其次為22次·km-2·a-1，分別位于永康和浦江.

2009年地閃密度平均值為4.38次·km-2·a-1，與總地閃密度平均值4.3次·km-2·a-1接近，黃色以上區(qū)域的面積為2 927 km2，占比27.5%，呈東北方向線型分布，其中紅色區(qū)域878 km2占比8.24%，最大值40 km2，位于婺城區(qū)，≥20次·km-2·a-1的面積為40 km2，主要分布在婺城、義烏.

2010地閃密度平均值為5.81次·km-2·a-1，黃色以上區(qū)域的面積4 526 km2，占比44%，最大值為40次·km-2·a-1，位于武義境內(nèi)，其中紅色區(qū)域面積為1 590 km2，占比14.7%，分布范圍較廣，覆蓋所有縣市區(qū)，其中婺城的面積最大，≥20次·km-2·a-1的面積為106 km2，主要分布在婺城、武義、蘭溪及永康四個縣市內(nèi).

2011年地閃密度平均值為5.92次·km-2·a-1，與2010年相近，黃色以上區(qū)域面積為4 487 km2，占比44%，其中紅色區(qū)域面積1 737 km2，約占17.04%，最大值39次·km-2·a-1，分布在浦江，≥20次·km-2·a-1的面積為134 km2，主要分布在浦江、蘭溪、金東等.

2012年地閃密度平均值分別為4.83次·km-2·a-1，黃色以上區(qū)域面積為3 048 km2，占比31.7%，沿四周呈圓狀分布，其中紅色區(qū)域面積為1 089 km2，占比11.34%，分布在除金東區(qū)以外其他縣市區(qū)，最大值為37次·km-2·a-1，位于蘭溪境內(nèi)，≥20次·km-2·a-1的面積為75 km2.

2013年地閃密度平均值為4.9次·km-2·a-1，黃色

以上區(qū)域的面積為3 141 km2，占比31.6%，主要分布在婺城西南部，金東、義烏、武義及永康的交界處，以及蘭溪與婺城、金東的交界處，其中紅色區(qū)域面積為1 041 km2，占比10.47%，最大值達到了62次·km-2·a-1，位于婺城境內(nèi)，≥20次·km-2·a-1的面積為102 km2，集中在婺城、永康.

2014年地閃密度的平均值為4.67次·km-2·a-1，黃色以上區(qū)域面積2 915 km2，占比30.36%，主要分布在南部的武義，其中紅色區(qū)域面積927 km2，占比9.65%，≥20次·km-2·a-1的面積為71 km2，主要分布在武義縣和婺城區(qū)，最大值51次·km-2·a-1（面積為2 km2），分布在婺城和武義.

2015年地閃密度平均值為2.64次·km-2·a-1，為12 a中最低值，黃色以上區(qū)域面積為669 km2，占比9.06%，主要分布在永康，義烏和金東的南部，其中紅色區(qū)域面積114 km2，主要分布在永康的南部，占比1.54%，最大值為21次·km-2·a-1，位于永康市.

2016年地閃密度的平均值為4.49次·km-2·a-1，黃色以上區(qū)域面積為2 645 km2，占比27.75%，主要分布在婺城、武義的西南部，及義烏中東部，其中紅色區(qū)域872 km2，占比9.15%，主要分布在義烏和婺城、武義的東南部，最大值34次·km-2·a-1，位于義烏市，≥20次·km-2·a-1的面積為68 km2，主要分布在義烏、東陽、婺城、磐安.

2017年地閃密度的平均值為4.61次·km-2·a-1，黃色以上區(qū)域的面積為2 904 km2，占比29.8%，主要分布在除蘭溪和浦江的大部分地區(qū)，其中紅色區(qū)域面積為872 km2，占比8.94%，主要分布在婺城、永康、和磐安的南部，最大值54次·km-2·a-1，位于婺城區(qū)境內(nèi)，≥20次·km-2·a-1的面積為52 km2，集中在婺城區(qū).

2018年平地閃密度平均值為4.81次·km-2·a-1，黃色以上區(qū)域面積為3 174 km2，占比32.12%，主要分布在武義、磐安、義烏及永康等縣市，其中紅色區(qū)域面積為1 017 km2，占比10.29%，主要集中在武義和磐安及東陽的東部區(qū)域，最大值42次·km-2·a-1，位于武義縣，≥20次·km-2·a-1的面積為51 km2，集中在武義縣和磐安縣.

從上面分析可得到以下結論，2007—2018年金華地區(qū)逐年地閃密度空間分布變化大，各年的地閃密度空間分布不均勻.另外，各年地閃密度最大值差異同樣較大，數(shù)值范圍為21～62次·km-2·a-1，12 a中地閃密度最大值分布地區(qū)為婺城區(qū)4次（2009、2013、2014、2017年），武義3次（2010、2014、2018年），義烏2次（2008、2016年），永康2次（2007、2015年），浦江縣1次，金東、磐安和東陽則沒有.

4 地閃分布與海拔高度的相關系數(shù)

為了分析2007—2018年金衢盆地不同海拔高度上地閃次數(shù)和地閃強度的分布特征，本文按海拔高度隨機繪制了148個1 km半徑的圓（圖9），并計算圓內(nèi)地閃次數(shù)和地閃強度均值（圖10），從圖10a、10b可看出，海拔高度與地閃次數(shù)，海拔高度與地閃強度均值均呈正相關，且海拔高度與地閃次數(shù)的斜率明顯更大.

為了評估海拔高度與地閃次數(shù)，及地閃強度均值的相關性，本文逐年計算了2007—2018年不同海拔高度與1 km半徑圓內(nèi)的地閃次數(shù)，以及與圓內(nèi)地閃強度均值的Pearson相關系數(shù).從表3可看出，海拔高度與地閃次數(shù)呈正相關的年份有7 a，分別為2007、2010、2013、2014、2016、2017、2018年，其余年份均為負相關;海拔高度與地閃強度均值正相關的年份有8 a，分別為2007、2009、2012、2013、2014、2016、2017、2018年，其余年份均為負相關.經(jīng)查表，自由度=148，在顯著水平下，相關系數(shù)臨界值為0.160 33，經(jīng)比較，海拔高度與地閃次數(shù)的相關系數(shù)高于臨界值的年份有5 a，分別為2010、2013、2014、2017和2018年，而海拔高度與地閃強度均值的相關系數(shù)高于臨界值的年份有7 a，分別為2007、2009、2012、2014、2016、2017、2018年，則認為以上年份均通過了顯著性檢驗.

通過以上分析得知，2007—2018年金衢盆地內(nèi)41.7%年份的地閃次數(shù)隨海拔高度呈顯著性增加，58.3%年份的地閃強度均值隨海拔高度呈顯著性增長.通過計算1 km半徑圓內(nèi)12 a總地閃次數(shù)和總地閃強度均值與海拔高度的相關系數(shù)分別為0.660 92和0.332 99，均呈正相關，且均大于臨界值，通過了顯著性檢驗（表3），即金衢盆地內(nèi)地閃次數(shù)和地閃強度均值均隨海拔高度增高而增長，且地閃次數(shù)增長速度快于地閃強度.

5 結論

1）2007—2018年金華地區(qū)總地閃次數(shù)為545 779次，年均為45 481次，且高于和低于均值的年份均為6 a.總地閃密度面積為5 350 km2，占總面積48.6%，最大值和最小值分別為234和2次·km-2，平均值和年均值分別為51.6次·km-2和4.3次·km-2·a-1.經(jīng)檢驗，總地閃密度和各年地閃密度數(shù)據(jù)分布均不遵從標準正態(tài)分布.地閃空間分布顯示，各年份之間差異大，且各年分布不均勻.總地閃密度高值主要分布在西南角的仙霞嶺部分地區(qū)，及其至會稽山沿線，以及蘭溪市、婺城區(qū)及金東區(qū)交界的金華山，海拔均在200 m以上，而位于東南角海拔較高的大盤上和北面的龍門山的高值面積較小.

2）地閃密度最大值變化范圍為為21～62次·km-2·a-1（2013年），12 a中有4 a出現(xiàn)在婺城區(qū)，3 a落在武義縣，金東區(qū)、磐安縣和東陽市未出現(xiàn)最大值.2007—2018年不同分段的地閃密度面積累計百分比隨時間分布均呈兩“谷”（2008、2015年），一“峰”（2010—2011年）型.

3）經(jīng)與香港、北京等地區(qū)對比，金衢盆地的地閃密度平均值遠低于沿海的香港地區(qū)，遠高于內(nèi)陸的北京地區(qū).研究發(fā)現(xiàn)，下墊面電阻率較低區(qū)域易被感應而產(chǎn)生更多的雷擊，但三江流域地區(qū)地閃密度為整個金華地區(qū)最大的“洼地”，且杭長鐵路沿線及附近的大部分區(qū)域的地閃密度與全區(qū)平均值接近，這與青藏鐵路沿線的閃電密度是其他地區(qū)2倍的結論不太一致.

4）通過分析100 kA以上強地閃的地閃密度的空間分布，地閃密度高值5～7次·km-2的面積為25 km2，其中有23 km2的面積落在海拔208～989 m的山區(qū)，僅2 km2面積落在永康市居民區(qū).

5）根據(jù)不同段的地閃密度與地形、海拔進行對比分析，總地閃密度80次·km-2（年均6.67次·km-2·a-1）以上區(qū)域與高海拔的山區(qū)有更好的一致性.

6）經(jīng)過對1 km半徑圓內(nèi)總地閃數(shù)據(jù)統(tǒng)計，并計算Pearson相關系數(shù)顯著性臨界值為0.160 33，得到12 a中，41.7%年份的地閃次數(shù)隨海拔高度增加，58.3%年份的地閃強度均值隨海拔高度增長，且均通過了顯著性檢驗.圓內(nèi)總地閃次數(shù)和總地閃強度均值與海拔高度均呈正相關，得到相關系數(shù)值分別為0.660 92和0.332 99，均通過顯著性檢驗.

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Big data analysis of cloud-to-ground lightning in

Jinqu Basin during 2007-2018

XU Hongze1 ZHOU Mei1 HU Huiping1 WANG Fang2

1 Jinhua Meteorological Service of Zhejiang Province，Jinhua 321000

2 Zhejiang Province Security Technology Center，Hangzhou 310021

Abstract Based on the cloud-to-ground （CG） lightning data in Jinhua area from 2007 to 2018，we analyzed the climatic characteristics of CG lightning in Jinqu Basin and the corresponding relationship between CG lightning and topography or altitude.The results showed that：（1） The annual average times of lightning in Jinhua area from 2007 to 2018 is 45 481，and the average annual CG lightning density is 4.3 fl·km-2·a-1，which varies from 2.64 to 5.92 fl·km-2·a-1;（2）The difference in spatial distribution of annual CG lightning in Jinhua is rather big，and the CG lightning mainly occurred in the southwestern corner of Jinhua，specifically in Xianxia ridge area and along the Kuaiji mountain，as well as the Jinhua mountain at the junction of Lanxi city，Wucheng district and Jindong district.While in the southeast corner of Dapan mountain and in the north area of Longmen mountain，the total CG lightning density is relatively small;（3） Total CG lightning density has certain relation with topography and altitude.When the total flash density is above 80 times·km-2，it probably distributed in high-altitude mountainous areas;and 23 points out of the 25 points with strong lightning density （5-7 fl·km-2） distributed in the mountainous areas between 208 m and 989 m above sea level;（4） The CG lightning density in the Sanjiang River basin is the lowest，and it is barely close to the average along the Hangzhou-Changsha Railway and in its vicinity，which is inconsistent with other relevant research conclusions;（5） During the 12 years of 2007-2018，the number and total number of CG lightning increased with altitude in 41.7% years，and in the rest of 58.3% years，the average and total average CG lightning intensity increased with altitude，both of which have passed the significant test.

Key words Jinqu Basin;CG lightning density;coefficient of correlation

收稿日期 2019-05-14

資助項目 金華市科技局項目（2018-4-108）;金華市氣象局項目（2018-06）

作者簡介許洪澤，男，碩士，工程師，主要從事雷電監(jiān)測和預警研究.xuhongze818@163.com