福鼎市雷暴氣候特征及氣象防雷減災(zāi)對(duì)策

鄭宗賢，劉 洋，唐志勇

1.福建省寧德市防雷中心，福建寧德 352000；2.福建省福鼎市氣象局，福建福鼎355200

雷電是一種常見(jiàn)的自然現(xiàn)象，發(fā)展深厚的積雨云可引起云地之間的放電現(xiàn)象，導(dǎo)致地面上建筑物或行人受到傷害而需加以防范[1]。在氣象工作實(shí)踐中，雷暴是強(qiáng)對(duì)流天氣引起的，因此，預(yù)報(bào)難度較大，誤報(bào)現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。但一地的雷暴氣候特征和本地地理、氣象環(huán)境有一定關(guān)聯(lián)，可以通過(guò)資料分析得出雷暴發(fā)生的一些規(guī)律，一定程度上可以減少本地因雷電災(zāi)害造成的生命財(cái)產(chǎn)損失。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，福鼎市高層建筑物數(shù)量增多，建筑物分布密度高，雷電災(zāi)害的影響范圍越來(lái)越廣。氣象部門(mén)應(yīng)加強(qiáng)氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)，完善預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)，科學(xué)編制氣象災(zāi)害防御規(guī)劃，采取有效措施，增強(qiáng)本地雷電災(zāi)害防御能力。度76%，年日照時(shí)數(shù)1 634.9 h，年平均降水量達(dá)1 720.0 mm，降水豐沛，一年中降水量主要集中在3—9月，主要分為2個(gè)多降水時(shí)段，即5—6月的雨季（前汛期）和7—9月的臺(tái)風(fēng)季（后汛期）。福鼎市為臨海城市，極易受到海上登陸臺(tái)風(fēng)影響，特大暴雨多為臺(tái)風(fēng)影響造成的。由于夏季炎熱多雨，加上境內(nèi)海陸海拔落差較大，呈現(xiàn)出明顯的立體氣候，同時(shí)也是形成強(qiáng)對(duì)流天氣的有利形勢(shì)，每年的4—9月是雷雨天氣多發(fā)時(shí)期。

1 福鼎市氣候特點(diǎn)分析

福鼎市屬亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，氣候溫和，雨量適中，冬少嚴(yán)寒，夏少酷暑。春季多受冷空氣影響，氣溫變幅較大；夏季多為高溫潮濕天氣，對(duì)流性天氣頻繁，降水相對(duì)集中，臺(tái)風(fēng)活動(dòng)多，容易造成暴雨洪澇災(zāi)害；秋季平均氣溫高于春季，秋高氣爽；冬季冷空氣勢(shì)力強(qiáng)，以晴冷天氣為主，山區(qū)偶有降雪。全市年平均氣溫為19.2℃，年平均相對(duì)濕

2 福鼎市雷暴特征

2.1 雷暴日數(shù)的年際變化特征

如圖1所示，福鼎市1981—2011年雷暴日數(shù)在32～70 d之間，逐年平均雷暴日數(shù)為47 d，年均雷暴日數(shù)最多在1983年，為70 d，最少在2003年，為32 d，二者相差38 d，雷暴日數(shù)年際變化較大。20世紀(jì)80年代福鼎市年平均雷暴日數(shù)最多，為53 d，進(jìn)入20世紀(jì)90年代，年平均雷暴日數(shù)較80年代出現(xiàn)明顯減少，平均47 d，與近31年平均值持平，21世紀(jì)的11年雷暴日數(shù)繼續(xù)下降，年平均42 d。整體上看，福鼎市年雷暴日呈明顯的下降趨勢(shì)，氣候趨勢(shì)率為-4.71 d/10年，這與我國(guó)整體年均雷暴日數(shù)在波動(dòng)中減少這一結(jié)論一致。

圖1 福鼎市1981—2011年雷暴日數(shù)的年變化趨勢(shì)

2.2 雷暴的季、月變化特征

1981—2011年福鼎市各月都有雷暴現(xiàn)象出現(xiàn)，以3—5月為春季、6—8月為夏季、9—11月為秋季、12—翌年2月為冬季來(lái)劃分，則一年之中夏季雷暴出現(xiàn)日數(shù)最多，平均為27 d，占全年總數(shù)的56.8%；春季雷暴出現(xiàn)日數(shù)次之，平均為13 d，占全年總數(shù)的28.2%；秋季雷暴出現(xiàn)日數(shù)平均為6 d，占全年總數(shù)的12.7%；冬季最少，平均雷暴日數(shù)僅為1d，占全年總數(shù)的2.3%。

福鼎市雷暴日數(shù)的月際變化有顯著的單峰型特征（圖2），最高值一般出現(xiàn)在8月，此時(shí)正值臺(tái)風(fēng)天氣多發(fā)期，強(qiáng)對(duì)流天氣頻發(fā)，出現(xiàn)雷暴的概率較高。在1、11、12月極少有雷暴發(fā)生，尤其是1月，31年中僅有2個(gè)年份出現(xiàn)雷暴，1—2月和10—12月份各月平均雷暴日均不超過(guò)1 d；每年的4—9月為寧德市雷暴高發(fā)期，雷暴日數(shù)平均為41 d，占全年雷暴日數(shù)的87%，應(yīng)加強(qiáng)防雷減災(zāi)措施。

圖2 福鼎市1981—2011年雷暴日數(shù)的月分布特征

2.3 雷暴的日變化特征

通過(guò)對(duì)福鼎市1981—2011年的雷暴發(fā)生時(shí)段的統(tǒng)計(jì)分析可以看出，福鼎市一天中各個(gè)時(shí)段均可出現(xiàn)雷暴，但雷暴發(fā)生多集中在13:00～20:00，因?yàn)槔纂娛窃诳諝獍l(fā)生強(qiáng)烈對(duì)流運(yùn)動(dòng)的情況下產(chǎn)生的，它的發(fā)生與大氣穩(wěn)定度有著密切關(guān)系，大氣越不穩(wěn)定雷電越容易產(chǎn)生，尤其是夏季地面受到強(qiáng)烈的陽(yáng)光照射，午后是地面氣溫最高時(shí)段，也是大氣在一天中最不穩(wěn)定的時(shí)期，因此該時(shí)段內(nèi)強(qiáng)對(duì)流運(yùn)動(dòng)發(fā)展迅速。如果這時(shí)空氣濕度大，水汽豐富，極易出現(xiàn)雷陣雨天氣。

從圖3可以看出，一日中出現(xiàn)2個(gè)峰值，其中06:00～10:00期間雷暴出現(xiàn)次數(shù)相對(duì)較少，年平均僅為1.0～1.5 d；自11:00開(kāi)始雷暴發(fā)生頻次逐漸上升，13:00～18:00為1天 之 中 雷 暴 發(fā) 生 最為集中的時(shí)間段，占雷暴頻次總數(shù)的50.9%。14:00出現(xiàn)第一個(gè)峰值，年平均出現(xiàn)9.7 d；15:00～19:00期間雷暴頻次逐時(shí)遞減，至20:00雷暴頻次達(dá)到一天中的第2個(gè)峰值，也是最高峰值，近31年期間年平均出現(xiàn)10.3 d，之后雷暴出現(xiàn)頻率迅速下滑并逐漸減少。此外，福鼎市年均氣溫最高值一般會(huì)出現(xiàn)在一天中的15:00～19:00，相較于雷暴頻次最高值出現(xiàn)時(shí)段提早1～2 h，平均最低氣溫則多出現(xiàn)在凌晨04:00～06:00，比雷暴頻次最低值出現(xiàn)時(shí)段也提早1～2 h，這表明福鼎市雷暴頻次出現(xiàn)規(guī)律會(huì)受到氣溫的一定影響。

圖3 福鼎市1981—2011年期間一日中雷暴發(fā)生時(shí)段特征

2.4 雷暴的初終日特征

近31年來(lái)，福鼎市雷暴初雷日最早出現(xiàn)在1月7日（1989年），最晚出現(xiàn)在4月17日（2011年）；初雷日出現(xiàn)在2月15日前的頻率為32.2%，出現(xiàn)在3月15日前的頻率為74.2%，出現(xiàn)在3月31日前的頻率為93.5%。近31年福鼎市終雷日最早結(jié)束于8月30日（2001年），最晚于12月27日（1992年）結(jié)束；終雷日在9月30前結(jié)束的頻率為35.5%，在10月31日前結(jié)束的頻率為54.8%，在11月30日前結(jié)束的頻率為90.3%，終雷日結(jié)束在12月份的頻率僅為6.5%。年雷暴初、終日的平均間隔日數(shù)為233 d，最長(zhǎng)為340 d，最短為178 d，可見(jiàn)初、終雷日出現(xiàn)（結(jié)束）日期的年際間變化較大，因此雷暴期持續(xù)時(shí)間的年際間差異也較大。

2.5 雷暴的持續(xù)時(shí)長(zhǎng)

1981—2011年福鼎市雷暴持續(xù)時(shí)長(zhǎng)一般4 h以內(nèi)，持續(xù)時(shí)長(zhǎng)達(dá)4 h以上的較少。雷暴持續(xù)時(shí)長(zhǎng)在4 h以內(nèi)的次數(shù)年平均87次，占全年總數(shù)的97.8%；出現(xiàn)時(shí)長(zhǎng)在2 h以內(nèi)的雷暴次數(shù)年平均75次，占全年總次數(shù)的83.9%；出現(xiàn)時(shí)長(zhǎng)在1 h以內(nèi)的次數(shù)年平均為48次，占全年總次數(shù)的53.6%；持續(xù)在4 h以上的次數(shù)年平均為2次，占全年總次數(shù)的2.3%。

近31年，福鼎市春季雷暴時(shí)長(zhǎng)持續(xù)在4 h內(nèi)的次數(shù)共出現(xiàn)840次，占春季雷暴總次數(shù)的98.7%；持續(xù)時(shí)長(zhǎng)在2 h內(nèi)的次數(shù)共748次，占春季雷暴總次數(shù)的87.9%；持續(xù)時(shí)長(zhǎng)在1 h內(nèi)的次數(shù)有516次，占春季雷暴總數(shù)的60.6%；持續(xù)時(shí)長(zhǎng)在4 h的次數(shù)僅11次，占春季雷暴總次數(shù)的1.3%。

近31年，福鼎市夏季雷暴持續(xù)時(shí)長(zhǎng)在4 h以內(nèi)的次數(shù)共有1 509次，占夏季雷暴總次數(shù)的97.7%；持續(xù)時(shí)長(zhǎng)在2 h內(nèi)的次數(shù)有1 245次，占夏季雷暴總次數(shù)的82.4%；持續(xù)時(shí)長(zhǎng)在1 h內(nèi)的次數(shù)為786次，占夏季雷暴總數(shù)的50.9%；持續(xù)在4 h以上的次數(shù)為36次，占夏季雷暴總次數(shù)的2.3%。

近31年，福鼎市秋季雷暴持續(xù)時(shí)長(zhǎng)在4 h內(nèi)的次數(shù)為310次，占秋季雷暴總次數(shù)的96%；持續(xù)時(shí)長(zhǎng)在2 h內(nèi)的次數(shù)共有256次，占秋季雷暴總次數(shù)的79.3%；持續(xù)時(shí)長(zhǎng)在1 h以內(nèi)的次數(shù)為152次，占秋季雷暴總數(shù)的47.4%；持續(xù)時(shí)長(zhǎng)在4h以上的次數(shù)為36次，占秋季雷暴總次數(shù)的11.1%。

近31年，福鼎市冬季雷暴持續(xù)時(shí)長(zhǎng)在4h以內(nèi)的次數(shù)為46次，占冬季雷暴總次數(shù)的93.9%；持續(xù)時(shí)長(zhǎng)在2 h以內(nèi)的次數(shù)為43次，占冬季雷暴總次數(shù)的87.8%；持續(xù)時(shí)長(zhǎng)在1 h內(nèi)的次數(shù)為30次，占冬季雷暴總數(shù)的9.3%；持續(xù)在4 h以上的次數(shù)有3次，占冬季雷暴總次數(shù)的6.1%。

2.6 雷暴的空間特征

河流和山地丘陵等地形會(huì)對(duì)雷暴的移動(dòng)路徑和發(fā)展速度產(chǎn)生一定影響[2]。當(dāng)雷暴接近山區(qū)時(shí)，具有相當(dāng)高度的山脈會(huì)對(duì)雷暴移動(dòng)產(chǎn)生阻擋作用，由于地形抬升作用影響，空氣對(duì)流更旺盛，雷暴云得到增強(qiáng)，并且沿著山脈走向移動(dòng)，易在山坳里打轉(zhuǎn)，待至山口處便迅速離開(kāi)。當(dāng)有勢(shì)力強(qiáng)勁的雷暴云遇到海拔高度不高的山脈時(shí)，會(huì)翻越山脈，翻越時(shí)其強(qiáng)度增加，翻越后則強(qiáng)度減弱，因此山區(qū)多雷暴[3]。根據(jù)福鼎市雷電空間分布資料得出，西北多山地區(qū)為雷電高發(fā)區(qū)，年均雷暴日數(shù)在平均數(shù)之上，沿海地勢(shì)較低地區(qū)雷暴日數(shù)較少，因此，本市雷暴空間分布特征和海陸熱力性質(zhì)差異有關(guān)，也與封面天氣系統(tǒng)影響的頻率和歷時(shí)有關(guān)。

3 福鼎市氣象防雷減災(zāi)的對(duì)策

3.1 完善防雷管理機(jī)制

健全以政府為主導(dǎo)、氣象部門(mén)主管、有關(guān)部門(mén)積極配合的防雷管理機(jī)制[4]。在全市范圍內(nèi)建立完善的防雷安全重點(diǎn)單位監(jiān)管體系，跨部門(mén)聯(lián)合開(kāi)展“雙隨機(jī)，一公開(kāi)”專項(xiàng)檢查，完善防雷安全重點(diǎn)單位的日常監(jiān)管工作臺(tái)賬，做到“一企一檔”。

3.2 提高雷電監(jiān)測(cè)和預(yù)警水平

雷電監(jiān)測(cè)設(shè)備的安裝布置點(diǎn)選擇性傾向于雷電高發(fā)區(qū)域，做到氣象監(jiān)測(cè)全覆蓋，信息及時(shí)共享，雷電監(jiān)測(cè)網(wǎng)建設(shè)和完善要逐步按照預(yù)先規(guī)劃加以落實(shí)。氣象部門(mén)每年定期對(duì)全市閃電定位儀等設(shè)備進(jìn)行巡檢與運(yùn)維保障，汛前對(duì)全市閃電定位儀等設(shè)備進(jìn)行運(yùn)維保障。有序開(kāi)展對(duì)雷電監(jiān)測(cè)設(shè)備的野外校準(zhǔn)標(biāo)定、數(shù)據(jù)質(zhì)量控制等工作，及時(shí)完成對(duì)三維閃電定位儀服務(wù)器的運(yùn)維、系統(tǒng)軟件升級(jí)等工作，確保雷電監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)正常傳輸?？苫I建全市雷電數(shù)據(jù)中心，開(kāi)展針對(duì)旅游景區(qū)等應(yīng)用場(chǎng)景的雷電大數(shù)據(jù)應(yīng)用服務(wù)，例如，向景區(qū)提供雷電預(yù)警專項(xiàng)服務(wù)，在景區(qū)索道站控制室等處安裝現(xiàn)場(chǎng)報(bào)警裝置，拓寬雷電災(zāi)害防御與安全專業(yè)化服務(wù)內(nèi)容。

3.3 做好防雷監(jiān)管和技術(shù)性服務(wù)工作

加強(qiáng)行政許可和防雷執(zhí)法，定期組織有關(guān)工作人員學(xué)習(xí)相關(guān)防雷管理辦法和相關(guān)配套技術(shù)規(guī)范和圖集，讓防雷監(jiān)管有法可依、有規(guī)可循。做好雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)服務(wù)工作，通過(guò)定量分析，為大型工程建設(shè)項(xiàng)目提供科學(xué)決策的依據(jù)[5]。做好防雷裝置設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)技術(shù)服務(wù)工作，提供可靠的防雷裝置技術(shù)性審查意見(jiàn)，力求設(shè)計(jì)達(dá)到安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的標(biāo)準(zhǔn)。做好防雷裝置檢測(cè)技術(shù)服務(wù)，提供防雷裝置安全性能監(jiān)測(cè)報(bào)告，及時(shí)整改存在的隱患。提供雷擊災(zāi)害成因的技術(shù)性意見(jiàn)，為雷擊災(zāi)害事件的處理和災(zāi)后整改及預(yù)防提供科學(xué)、客觀的參考意見(jiàn)。

4 結(jié)束語(yǔ)

根據(jù)福鼎市所處的地理位置和氣候特征，遵循雷暴發(fā)生的時(shí)空和空間變化特點(diǎn)，氣象部門(mén)應(yīng)積極開(kāi)展防雷減災(zāi)宣傳工作，尤其是針對(duì)偏遠(yuǎn)落后的山區(qū)等地，深入開(kāi)展防雷工作，不斷增強(qiáng)社會(huì)公眾防雷意識(shí)，增強(qiáng)防雷自救和互救能力。同時(shí)，要不斷完善雷電災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)系統(tǒng)，有效獲取災(zāi)害性天氣發(fā)生發(fā)展相關(guān)監(jiān)測(cè)產(chǎn)品，及時(shí)制作氣象災(zāi)害預(yù)報(bào)預(yù)警信息向社會(huì)公眾發(fā)布，確保群眾能在第一時(shí)間內(nèi)接收到氣象災(zāi)害預(yù)警信息，并提前做好防御，減少和避免災(zāi)害發(fā)生。而且，氣象部門(mén)還要加強(qiáng)雷電防護(hù)工程建設(shè)，強(qiáng)化防雷裝置安裝、審核及檢測(cè)，保障人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全。