唐金龍

(武陟縣氣象局,河南武陟454950)

0 引言

雷暴是目前公認(rèn)的災(zāi)害性天氣,據(jù)估計全球每年發(fā)生雷暴約1600萬次,平均每天約4.4萬次,每小時約發(fā)生1820次[1]。雷電災(zāi)害是聯(lián)合國國際減災(zāi)十年委員會公布的最嚴(yán)重的10種自然災(zāi)害之一[2]。中國氣象局雷電防護(hù)管理辦公室的相關(guān)統(tǒng)計表明,僅2008年1～10月全國上報的20多個省、直轄市、自治區(qū)的雷電災(zāi)情報告(上報時間截止到11月5日)看,就統(tǒng)計上報3220起雷電災(zāi)害事故,造成300起雷擊人員事故,使563人死傷,其中291人死亡,272人受傷,造成直接經(jīng)濟(jì)損失8160萬元,間接經(jīng)濟(jì)損失約7131萬元[3]。深入分析雷電災(zāi)害的時間分布規(guī)律,為有效減輕雷電災(zāi)害造成的經(jīng)濟(jì)財產(chǎn)損失和人員傷亡提供重要的科學(xué)依據(jù)。

近年,人們已從多方面對雷電及其雷電災(zāi)害進(jìn)行了大量的研究[4-8],中國不少專業(yè)技術(shù)人員在雷電災(zāi)害的時空分布特征和成因方面也進(jìn)行了大量的研究[3]。胡先鋒[9]利用1998～2004年全國雷電災(zāi)害資料對中國雷電災(zāi)害時空分布特征及其造成的損失進(jìn)行了分析,并指出,中國雷電災(zāi)害次數(shù)呈逐年波動增長趨勢,夏季是中國雷電災(zāi)害發(fā)生最多的季節(jié)(占全年雷電災(zāi)害的66%),雷電災(zāi)害地理分布總體上為南多北少,雷擊造成人員傷亡事故和社會經(jīng)濟(jì)損失的分布具有明顯的區(qū)域性,電力和通信行業(yè)受雷災(zāi)的比例最大。武陟縣地處河南省西北部,是黃河、沁河交匯處,是太行山脈與豫北平原的過渡地帶,雷電活動頻發(fā)。因此,深入研究并掌握雷暴氣候特征變化,加強(qiáng)雷電災(zāi)害損失特征統(tǒng)計分析,為加強(qiáng)武陟縣防雷減災(zāi)工作具有重要的科學(xué)參考依據(jù)。

1 資料及統(tǒng)計說明

所用1960～2009年近50年雷暴觀測資料為武陟國家一般氣象站提供。此資料,有關(guān)臺站的變遷、觀測時制變化和儀器使用等,查找了武陟國家一般氣象站原始檔案。從1960年到2009年只有一次變換地址,現(xiàn)址在縣城城郊,距離原址3km,拔海高度降低4.3m。從地理位置、觀測環(huán)境和對比觀測資料結(jié)果看,搬遷對雷暴觀測結(jié)果無明顯影響。

所用1960～2009年近50年雷電災(zāi)害資料為武陟國家一般氣象站提供的《武陟縣氣象災(zāi)害年鑒》、中國氣象局雷電防護(hù)管理辦公室提供的《全國雷電災(zāi)害典型實例匯總》所有武陟縣雷電災(zāi)害典型事例。記錄了雷災(zāi)事件發(fā)生的時間、地點、雷災(zāi)發(fā)生地類型以及直接經(jīng)濟(jì)損失的行業(yè)、設(shè)備(設(shè)備損失件數(shù))、火災(zāi)爆炸、建筑物損害、受傷人數(shù)、死亡人數(shù)等各方面的情況[10]。

根據(jù)武陟縣地區(qū)的氣候特點,分別用3～5月、6～8月、9～11月、12月至次年2月分別代表春、夏、秋、冬季。

2 雷暴的年、季、月、日變化特征

2.1 雷暴的年變化特征

從圖1可以看出:20世紀(jì)60年代末到80年代末多在年均值17天附近擺動,20世紀(jì)初達(dá)到最高峰,20世紀(jì)末下降;近50年來共出現(xiàn)950個雷暴日,年平均雷暴日數(shù)為19天。雷暴出現(xiàn)最多的是2004年,有33個雷暴日;出現(xiàn)最少的是1976年,只有7個雷暴日。

圖1 武陟縣雷暴年際變化圖(斷線為年平均線)

2.2 雷暴的季節(jié)變化特征

由表1可見,雷暴以夏季出現(xiàn)最多,累年平均出現(xiàn)14.7個雷暴日,是各季累計平均出現(xiàn)日數(shù)(4.74天)的近2倍,約占全年雷暴出現(xiàn)日數(shù)的77.6%;春季次之,累年平均出現(xiàn)2.76個雷暴日;冬季出現(xiàn)最少,累年平均出現(xiàn)0.02個雷暴日,普查50年的資料發(fā)現(xiàn)其中僅2002年1月出現(xiàn)1次雷暴外,其余年份冬季均未出現(xiàn)雷暴。

表1 累年各季、月雷暴出現(xiàn)日數(shù)分布

2.3 雷暴的月變化特征

由表1可見,雷暴多集中出現(xiàn)在6～8月,6～8月累計平均出現(xiàn)為14.7天,約占全年雷暴出現(xiàn)日數(shù)的77.6%;以7月份出現(xiàn)最多,累年平均有5.96個雷暴日,約占全年雷暴出現(xiàn)日數(shù)的31.5%;其次為8、6月份,累年平均分別為4.90、3.84個雷暴日;11、12、1月份均出現(xiàn)最少,這4個月累計約占全年雷暴出現(xiàn)日數(shù)的0.32%,普查50年的資料發(fā)現(xiàn)其中僅有3個雷暴日,出現(xiàn)雷暴的概率僅為1%,可見在每年的11、12、1、2月份武陟縣出現(xiàn)雷暴的概率非常少。

2.4 雷暴的日變化特征

由近50年資料得出,雷暴每天較集中出現(xiàn)在13～22時(北京時,下同),其中又以16～18時最多,早上至上午(07～09時)出現(xiàn)最少,這一特征在夏季(6～8月)表現(xiàn)得最為明顯。春、秋、冬季出現(xiàn)的雷暴概率相對較少故不作分析。

2.5 雷暴的初、終期及持續(xù)時間

武陟縣雷暴初期平均是4月2日,最早是2002年1月12日,最晚是1976年6月23日;雷暴終期平均是9月3日,最早是1968年8月7日,最晚是1993年11月17日。一年中,持續(xù)時間在1～2小時的雷暴最多,而持續(xù)時間在0～2小時的雷暴,則主要出現(xiàn)在夏季;其中持續(xù)時間在0～1小時和1～2小時的雷暴出現(xiàn)最多均在7月,可見,武陟縣夏季多以2小時以內(nèi)短時性雷暴為主。

3 雷災(zāi)特征分析

3.1 雷災(zāi)的年變化特征

由表2可見,年平均雷電災(zāi)害次數(shù)為5.8次,1960～2009年武陟縣雷災(zāi)造成的經(jīng)濟(jì)損失共計63.90萬元,平均每年1278元。特別是2005～2009年,雷災(zāi)經(jīng)濟(jì)損失為30.20萬元,平均每年7.55萬元。雷電災(zāi)害對國民經(jīng)濟(jì)和現(xiàn)代化建設(shè)造成了比較嚴(yán)重的影響。

統(tǒng)計結(jié)果表明,1960～2009年,武陟縣年均雷擊傷亡人數(shù)為7人,最多的是2005～2009年,達(dá)4人。雷災(zāi)傷亡人數(shù)100%集中在農(nóng)村地區(qū),水陸交接地帶、樹下、田間、曠野地段是雷擊人身傷亡事故的多發(fā)地[11-12]。概括起來主要有3個原因[13]:(1)農(nóng)民群體防御雷電意識相對淡薄,往往遇到雷雨天氣時,仍繼續(xù)在田間勞動;(2)每年6～8月是武陟縣雷暴多發(fā)的一個時段,而這時也是農(nóng)忙季節(jié),農(nóng)民群眾在曠野活動的頻度比平時高,停留時間相對平時較長,加之武陟縣地處黃河、沁河交匯處,有些地方本身就是雷擊災(zāi)害最容易發(fā)生的地點,事件自然多發(fā);(3)廣大農(nóng)村地區(qū),建筑物缺少雷電防御裝置。

表2 1960～2009年武陟縣雷災(zāi)造成的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡統(tǒng)計表

3.2 雷電災(zāi)害的行業(yè)特征

將遭受雷擊的行業(yè)設(shè)備分為廣播系統(tǒng)、電力設(shè)施、家用電器、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)其他共5類,對1960～2009年雷電災(zāi)害中這5類行業(yè)設(shè)備的雷暴災(zāi)害次數(shù)和雷電災(zāi)害造成的經(jīng)濟(jì)損失情況進(jìn)行統(tǒng)計分析。

從表3可以看出,遭受雷電災(zāi)害次數(shù)最多為家用電器,高達(dá)17起,占總雷災(zāi)次數(shù)的29%,由雷擊造成的家用電器損壞起數(shù)有逐年增加的趨勢。其原因為:(1)隨著社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展,人們生活水平不斷提高,家用電器普及率也不斷提高;(2)在家用電器的防雷方面,人們防雷意識比較淡薄。

遭受雷災(zāi)經(jīng)濟(jì)損失最大的為廣播系統(tǒng),高達(dá)15.98萬元,占總損失的25%,其遭受的雷災(zāi)次數(shù)占雷災(zāi)起數(shù)的19%,其原因有:(1)廣播系統(tǒng)在廣大農(nóng)村地區(qū)的普及率很高;(2)絕大多數(shù)大功率揚(yáng)聲器都處在全村位置最高的地方,露天分布較廣,遭受雷擊的概率較大;(3)廣播系統(tǒng)缺少雷電防護(hù)裝置。

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)遭受雷暴災(zāi)害的次數(shù)和遭受的經(jīng)濟(jì)損失均占總數(shù)量的14%。其原因有:(1)隨著武陟縣網(wǎng)絡(luò)化、信息化建設(shè)進(jìn)程加快,信息網(wǎng)絡(luò)等弱電設(shè)備在各個系統(tǒng)中的大量應(yīng)用,這類設(shè)備本身抗電磁干擾能力比較低;(2)部分計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)未安裝雷電防護(hù)裝置,或者有些已經(jīng)安裝了防雷裝置的信息系統(tǒng),由于某些SPD選型不正確或產(chǎn)品性能可能有問題,當(dāng)雷電過電壓發(fā)生后,SPD未啟動工作;(3)在安裝雷電防護(hù)裝置的過程中,施工不規(guī)范,使雷電流無法快速泄放入大地,造成雷擊事故。

表3 1960～2009年武陟縣雷暴災(zāi)害按行業(yè)類型分類統(tǒng)計表

4 結(jié)論與討論

利用武陟縣1960～2009年雷暴觀測資料、雷災(zāi)典型實例資料,通過對雷災(zāi)發(fā)生的時間、行業(yè)及損害設(shè)施類型等方面進(jìn)行分析,揭示了武陟縣雷電災(zāi)害的分布特征,并得出以下結(jié)論:

(1)武陟縣年平均出現(xiàn)雷暴日數(shù)為19天,初雷一般在4月2日,終雷一般在9月3日,年平均雷電災(zāi)害次數(shù)為5.8次;

(2)一年中雷暴多集中出現(xiàn)在6～8月,以 7月出現(xiàn)最多,11、12、1月出現(xiàn)最少;

(3)一年四季中,雷暴以夏季出現(xiàn)最多,冬季出現(xiàn)最少;

(4)雷暴每天較集中出現(xiàn)的時間為13～22時,其中又以16～18時出現(xiàn)最多,早上至上午(7～9時)出現(xiàn)最少;

(5)一年中,持續(xù)時間為1～2小時的雷暴出現(xiàn)最多,武陟縣夏季以持續(xù)時間為2小時內(nèi)的短時性雷暴天氣為主。

(6)多種受損設(shè)施中,廣播系統(tǒng)遭受雷災(zāi)造成的直接經(jīng)濟(jì)損失最大;家用電器遭受雷災(zāi)次數(shù)最多,其直接經(jīng)濟(jì)損失次之;近5年雷災(zāi)損失有明顯快速上升的趨勢。

雷暴是一種突發(fā)性很強(qiáng)的災(zāi)害天氣,掌握雷暴的氣候特征,做好雷電防御工作具有重要的社會意義?？梢酝ㄟ^以下方式做好防雷減災(zāi)工作:加強(qiáng)雷電災(zāi)害防護(hù)知識宣傳,增強(qiáng)全社會防雷意識;加強(qiáng)雷電防護(hù)行政與技術(shù)管理;加快雷電監(jiān)測網(wǎng)建設(shè),為更好的進(jìn)行雷電預(yù)報預(yù)警提供基礎(chǔ)平臺。

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