李京校，宋海巖，肖穩(wěn)安，杜曉賓，郭鳳霞

(1．北京市避雷裝置安全檢測中心，北京100089;2．南京信息工程大學(xué)，江蘇 南京210044;3．河南省防雷中心，河南鄭州450003)

0 引言

隨著閃電探測技術(shù)的發(fā)展，利用閃電定位資料分析閃電時空分布特征可以更加有效地指導(dǎo)防雷工作的開展，目前國內(nèi)外學(xué)者對閃電活動時空分布特征已做了不少研究。Richard and Alan(1997)和Richard and Gary(2001)利用美國國家雷電監(jiān)測網(wǎng)NLDN(National Lightning Detection Network)探測到的資料對閃電時空分布特征進(jìn)行了分析，繪制出了美國大陸雷電氣候分布圖。Richard et al．(2011)對北美閃電監(jiān)測網(wǎng)NALDN(North American Lightning Detection Network)的閃電定位資料進(jìn)行了研究。Bogdan and Sorin(2010)、Mazarakis et al．(2008)分別分析了羅馬尼亞、希臘的閃電氣候特征，均取得不少研究成果。國內(nèi)王學(xué)良等(2010)、焦雪等(2011)、易燕明等(2006)分別分析了湖北省、江蘇省、廣州市等地的地閃定位資料，并從地閃的日變化、電流強(qiáng)度、空間密度等方面進(jìn)行了研究。

北京地區(qū)是全國重要的政治、經(jīng)濟(jì)、文化中心，該區(qū)域的防雷工作相當(dāng)重要，近些年來對該地區(qū)閃電活動規(guī)律已有不少研究。鄭棟等(2005)利用MLDARS閃電定位系統(tǒng)、何暉和李宏宇(2005)利用XDD03A閃電定位儀分析了北京地區(qū)地閃時空特征。陶祖鈺和趙昕奕(1993)采用LLP80-02型定位系統(tǒng)、周筠珺等(2009)利用ADTD定位系統(tǒng)分析了京、津、冀地區(qū)地閃氣候特征。此外蔡曉云等(2001，2003)分析了北京地區(qū)閃電和冰雹、暴雨關(guān)系以及北京市強(qiáng)對流天氣中閃電特征。李建華等(2006)分析了北京市強(qiáng)雷暴的地閃活動與雷達(dá)回波和降水關(guān)系。以上研究基本均是分析地閃定位資料，SAFIR3000閃電定位系統(tǒng)可同時觀測云閃和地閃，但目前利用該系統(tǒng)的研究多是針對雷暴天氣個例進(jìn)行的分析。鄭棟等(2010)、沈永海等(2010)分別利用SAFIR3000等資料以個例形式研究了北京地區(qū)閃電與降水關(guān)系。Wang and Liao(2006)利用SAFIR3000等資料分析了臺灣地區(qū)閃電和強(qiáng)對流天氣關(guān)系。

總體上，目前研究多集中于分析地閃的時空特征或閃電與強(qiáng)對流天氣的關(guān)系，而同時分析云閃和地閃時空分布特征的研究很少。近年來對云閃的研究受到廣泛關(guān)注，其原因為:一是云閃是災(zāi)害性天氣的前奏，閃電中最頻繁發(fā)生的是云閃，而且地閃首次放電往往從云閃開始，云閃和地閃的同時監(jiān)測對了解雷電活動和雷暴天氣系統(tǒng)發(fā)展演變的關(guān)系以及中小尺度災(zāi)害性天氣的監(jiān)測預(yù)警均具重要有意義;二是隨著航空航天事業(yè)的發(fā)展，云閃的危害也引起人們關(guān)注，它可以和空中飛行器，如飛機(jī)及運載火箭相互作用產(chǎn)生破壞(烏曼，2011)。本文利用2005—2007年SAFIR3000閃電定位系統(tǒng)的資料，分析了北京及周邊地區(qū)(天津、唐山、廊坊等)云閃和地閃的時空分布特征，同時對總閃、云閃和地閃特征進(jìn)行了簡要對比，以期對防雷設(shè)計、雷擊風(fēng)險評估提供參考和指導(dǎo)。此外通過對SAFIR3000的觀測結(jié)果分析對于不同閃電定位系統(tǒng)結(jié)果的比對研究也有一定意義。

1 資料和方法

本文閃電定位資料由法國DIMENSIONS公司(后被芬蘭VAISALA公司收購)研制的SAFIR3000系統(tǒng)提供，該系統(tǒng)對云閃定位采用干涉儀法，對地閃定位采用時差法。其探測基線距離100～200 km，在200 km范圍內(nèi)探測效率為90%，探測定位精度達(dá)500 m。SAFIR3000除了探測云閃和地閃發(fā)生時間、地點外，還探測了云閃高度以及地閃的強(qiáng)度、回?fù)魯?shù)目、輻射場場強(qiáng)、上升時間等。本文分析了2005—2007年北京及周邊地區(qū)(天津、唐山、廊坊等)閃電定位資料，其中2005年9—12月無地閃資料，10—12月無云閃資料，其他年份資料全，無資料的月份不參與平均值統(tǒng)計。2007年以后，由于該定位系統(tǒng)老化等原因，運行較不穩(wěn)定，所以本文未采用其以后的資料。

對于閃電日變化，按整點時段，如 00:00—01:00，01:00—02:00，……，統(tǒng)計每小時內(nèi)平均閃電次數(shù)。由于SAFIR3000閃電定位系統(tǒng)為世界時，需先轉(zhuǎn)換為北京時間。對于閃電空間分布，按照2 km×2 km網(wǎng)格，統(tǒng)計每一網(wǎng)格內(nèi)的閃電次數(shù)，經(jīng)過計算和插值得到云閃、地閃、總閃空間分布。此外，在統(tǒng)計時選用云閃起始點高度代表該次云閃高度。

閃電定位資料中，對于云閃SAFIR3000系統(tǒng)記錄的是每次輻射放電點的位置和時間;對于地閃，系統(tǒng)記錄的是所有回?fù)舻男畔ⅲ吹亻W資料實際為回?fù)糍Y料。鑒于這些，從以下兩個方面對閃電定位資料進(jìn)行了預(yù)處理:

1)閃電識別

對于SAFIR3000云閃定位資料，相鄰放電點作為一次云閃的標(biāo)準(zhǔn)是:100 ms和7 km，即相鄰2個放電點時間間隔在100 ms，空間距離在7 km，所有相鄰點屬于同一次云閃(Pineda et al．，2007)。統(tǒng)計時要先判斷兩次相鄰放電點間隔時間是否小于100 ms，然后判斷兩次放電點距離是否小于7 km，若兩條同時滿足，認(rèn)為是同一次云閃，否則認(rèn)為是兩次或多次云閃。

針對地閃資料，該SAFIR3000系統(tǒng)區(qū)分了首次回?fù)艉屠^后回?fù)簟＝y(tǒng)計閃電次數(shù)以及電流強(qiáng)度分布時，選用首次回?fù)舻臅r間、強(qiáng)度，定義為該次閃電的時間、強(qiáng)度(劉方興等，1997;陳渭民，2006)，把回?fù)糍Y料轉(zhuǎn)換為閃電資料。

另外，該閃電定位資料中很多正閃電流強(qiáng)度小于10 kA。觀測表明正閃回?fù)舭l(fā)生之前經(jīng)常顯示有活躍的云內(nèi)閃電，持續(xù)時間平均超過100 ms，正閃可以是通過延伸很長的云閃分支開始的(陳渭民，2006)，云閃中具有小峰值的電流符合正閃條件而被閃電定位儀誤做正閃，所以小于10 kA的正閃在統(tǒng)計時作為云閃來處理(Pineda et al．，2007)。

2)統(tǒng)計區(qū)域

該SAFIR3000系統(tǒng)由三個探測子站組成(分別是懷柔、豐潤、永清，圖1)，中心處理站位于北京市氣象局院內(nèi)。鑒于SAFIR3000系統(tǒng)在探測子站之間的區(qū)域探測精度較高(VAISALA，2004)，所以選擇距離兩兩測站連線中點100 km以內(nèi)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，區(qū)域外數(shù)據(jù)不在統(tǒng)計范圍內(nèi)，如圖1所示。根據(jù)三個子站的位置，得到兩兩站點連線的中心點 A(116.519 5°E，39.829 9°N)、B(117.362 2°E，40.077 3°N)、C(117.287 0°E，39.549 4°N)，到這三個點中任何一點距離小于100 km的閃電保留，若到這三個點距離均大于100 km的閃電不在本文統(tǒng)計范圍內(nèi)。分析閃電空間分布特征時，鑒于廊坊分兩塊區(qū)域，把較小的區(qū)域(即在京津之間)稱為“廊坊(東北區(qū))”，較大的區(qū)域稱為“廊坊(西南區(qū))”，全文同。

圖1 探測站點分布(“▲”標(biāo)示)和統(tǒng)計區(qū)域(虛線內(nèi))示意圖Fig．1 Detecting stations'distribution(represented by“▲”)and the area studied in the research(in the dashed line)

2 閃電總體特征

表1給出2005—2007年SAFIR3000閃電定位系統(tǒng)觀測到的北京及周邊地區(qū)總閃、云閃、地閃次數(shù)分布。由表1可以看到，閃電中地閃比例很小，地閃占總閃(云閃和地閃)百分比為9.60%，這和Pineda et al．(2007)利用SAFIR資料分析地中海區(qū)域閃電特征得到地閃占總閃比例陸地為14.9%、海洋為13.0%，以及郄秀書等(2001)分析中國內(nèi)陸高原地區(qū)地閃比例在15%以下基本接近。

表1 總閃、云閃、地閃次數(shù)分布Table 1 Frequency distribution of total lightning，IC and CG lightning

由表2看出地閃大部分為負(fù)閃，原因是對流云中負(fù)電荷主要位于云體的中下部，正電荷主要位于云體的上部，云的主體部分和地面之間更易發(fā)生負(fù)閃(陳渭民，2006;焦雪等，2011)。正閃電流3 a平均值大于負(fù)閃電流平均值(絕對值)，其原因可能是由于負(fù)閃發(fā)生機(jī)會明顯高于正閃，致使云中負(fù)電荷所造成的電場強(qiáng)度還沒有達(dá)到很高，云地放電就發(fā)生了(馮桂力等，2002)。

表2 地閃分布Table 2 Frequency distribution of CG lightning

3 云閃分布特征

3.1 云閃次數(shù)時間分布

由云閃次數(shù)日分布(圖2)可知，2005年日分布呈雙峰特征，最大峰值出現(xiàn)在17:00，次峰值在00:00。2006年和2007年均為單峰，峰值分別在19:00和20:00，其中2006年19:00的峰值表現(xiàn)特別突出。由3 a平均值看出，一天當(dāng)中15:00—次日00:00為云閃高發(fā)時段，占全天云閃的63.48%，其中19:00為云閃的主峰，占全天的8.19%。從12:00—17:00云閃次數(shù)逐漸增加，17:00—20:00維持在較高值，從20:00—次日03:00為減少時期，03:00—12:00維持在較低值。上午隨著太陽輻射增強(qiáng)，地面開始升溫，下午到傍晚這段時間地面熱量較多，地面溫度較高，加上近地層的水汽，大氣易出現(xiàn)不穩(wěn)定，容易發(fā)生強(qiáng)對流天氣，從而引起較多閃電(何暉和李宏宇，2005)。

由云閃次數(shù)季節(jié)變化分布(圖3)可知，夏季云閃最多，為414 406次，占全年云閃的91.66%;冬季最少，為91次，占全年的0.02%;春季、秋季分別為19 136次和18 478次，占全年的4.23%和4.09%。夏季(6—8月)之所以云閃次數(shù)多，是因為該地區(qū)地處暖溫帶半濕潤大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，夏季高溫多雨(郭虎等，2008)。6月開始，該地區(qū)主要受東南海洋暖濕氣流影響，對流活動頻繁，云體發(fā)展較高，有利于云內(nèi)正負(fù)電荷在不同部位的形成和積累，易引發(fā)閃電;到了9月該地區(qū)轉(zhuǎn)北風(fēng)，對流活動減少，閃電次數(shù)變少。冬季因受西伯利亞及蒙古西北氣流控制，氣候寒冷干燥，閃電活動非常少。

圖3 云閃次數(shù)的季節(jié)變化Fig．3 Seasonal variation of IC lightning frequency

圖2 云閃次數(shù)的日變化Fig．2 Daily variation of IC lightning frequency

3.2 云閃次數(shù)空間分布

從云閃次數(shù)空間分布(圖4)可看到，2005年云閃高值區(qū)位于北京東北部到承德西南部一帶，呈西南—東北走向，密度約為36次/(km2·a);2006年高值區(qū)位于天津北部和廊坊(東北區(qū))交界處一帶，最高值約為50次/(km2·a);2007年高發(fā)區(qū)主要在北京南部的大興區(qū)和東部的順義區(qū)、天津北部的薊縣等，最高值約為40次/(km2·a)?？偟膩碚f，云閃高值區(qū)呈片狀或帶狀分布，高值區(qū)從2005年到2007年有從東北部向西南部移動的趨勢。

云閃的3 a平均高值區(qū)在北京東北部、天津北部、承德西南部一帶，最大云閃密度為 30次/(km2·a)。云閃的3 a平均低值區(qū)基本位于北京西北部、唐山東部、廊坊(西南區(qū))西部，其值約為0.5次/(km2·a)。其他地區(qū)云閃密度大多在10～15次/(km2·a)之間。

云閃高值區(qū)域在北京東北部、天津北部、承德西南部一帶。陶祖鈺和趙昕奕(1993)認(rèn)為，這和山脈、河流等地形密切相關(guān):該區(qū)域水體有溫榆河、潮白河、密云水庫、干橋水庫，提供了充沛的水汽;山體為燕山山脈，山巒起伏，地貌復(fù)雜，形成的水汽團(tuán)遇到高山阻擋，抬升形成強(qiáng)對流。鄭棟等(2005年)分析該區(qū)域閃電特征時也指出，閃電活動多出現(xiàn)在水體和山脈附近，在特定時段山脈和水體具有熱力抬升或動力抬升的條件，并有較為充足的水汽供應(yīng)，有利于云內(nèi)起電形成雷暴。

3.3 云閃高度時間分布

SAFIR3000閃電定位系統(tǒng)記錄了云閃每次放電點高度(海拔高度)，統(tǒng)計每次云閃起始放電點的高度，得到云閃高度情況如表3所示。從云閃總數(shù)中抽取有高度記錄的云閃進(jìn)行統(tǒng)計，分別得到2005—2007年云閃平均高度，其中2005年高度最高，2006年最低。此外3 a平均云閃高度為10.96 m，高度在9～10 km的云閃最多，占云閃總數(shù)的10.97%，這和沈永海等(2010)統(tǒng)計北京兩次強(qiáng)雷暴個例得到云閃頻次峰值出現(xiàn)高度分布在8～11 km較為一致。

圖4 云閃次數(shù)的空間分布(單位:次/(km2·a)) a．2005年;b．2006年;c．2007;d．3 a平均Fig．4 Spatial distribution of IC lightning frequency(units:times/(km2·a)) a．2005;b．2006;c．2007;d．a(chǎn)verage frequency from 2005 to 2007

表3 云閃高度的平均值和次數(shù)Table 3 The average height and frequency of IC lightning

由云閃高度日變化(圖5)可知，高度日變化特征并不明顯，不同時段高度平均值主要分布在8.5～12.5 km之間。其中10:00—15:00高度偏高，15:00—23:00偏低，00:00—10:00變化起伏較大，總體偏小，在02:00和07:00時各處于谷值。

由云閃高度隨季節(jié)變化(圖6)看出，夏季云閃高度最高，平均高度為10.95 m，秋季次之，平均為9.81 m;接著是春季，平均為9.75 m;冬季最低，平均為9.59 m。最高季節(jié)(夏季)比最低季節(jié)(冬季)高約1.36 km。夏季云閃高度最高原因一是夏季對流發(fā)展旺盛，對流云可達(dá)到較高高度，攜帶的電荷離子可以達(dá)到較高高度;二是夏季高空0℃等溫線高度最高，發(fā)生云閃的高度也較高。

為了對SAFIR3000系統(tǒng)探測云閃有更多了解，本文也統(tǒng)計了有高度記錄的云閃空間分布(圖7)。由圖7可見，有高度記錄的云閃分布在以探測站為圓心，以約80 km為半徑的圓形內(nèi)部。即三個探測站所在位置是雖能探測到云閃，但是無云閃高度記錄的區(qū)域，其半徑約為7 km。這與SAFIR3000系統(tǒng)自身有關(guān)，即在探測站上方及其附近區(qū)域的云閃的高度探測不到。

圖6 云閃高度的季節(jié)變化Fig．6 Seasonal variation of IC lightning height

圖7 有高度記錄的云閃空間分布(空白圓圈表示三個探測站所在位置)Fig．7 Spatial distribution of IC lightning whose height is detected(White dots denote the locations of the three detecting stations)

圖5 云閃高度的日變化Fig．5 Daily variation of IC lightning height

4 地閃分布特征

4.1 地閃次數(shù)時間分布

從地閃3 a平均日變化(圖8)看出，正閃變化呈雙峰分布，主峰出現(xiàn)在18:00，次峰出現(xiàn)在00:00，谷值出現(xiàn)在05:00，最大值為最小值的5.7倍，正閃的日變化相對于負(fù)閃較為緩慢。負(fù)閃總體也呈雙峰特點，主峰、次峰分別出現(xiàn)在00:00和19:00，谷值出現(xiàn)在09:00，最大值約為最小值的的4.5倍;從09:00—19:00，負(fù)閃次數(shù)一直呈增加趨勢，從17:00—次日01:00均維持在較高值，從00:00—03:00呈下降趨勢?？偟亻W變化趨勢特點和負(fù)閃基本一致。鄭棟等(2005)分析該地區(qū)地閃也得雙峰分布特征，但峰值出現(xiàn)時間稍有差別。

17:00—次日01:00地閃較多的原因參見本文第3.1節(jié)分析。從00:00—06:00(除了03:00)，地閃次數(shù)較多可能與這個時段降雨有關(guān)，北京地區(qū)凌晨有更適合雷暴云產(chǎn)生發(fā)展的條件。吳正華(1993)通過收集整理30余年京津冀地區(qū)45個地面氣象站歷年夏季逐時降水資料發(fā)現(xiàn)該地區(qū)夏季在凌晨為降水概率峰值。

正閃百分比(圖8)高值時段一是在閃電活動變化的劇烈期(15:00—18:00)，該時段正閃次數(shù)依次增加;二是在閃電活動較弱期(08:00—10:00)，該時段正閃次數(shù)并非很高，但是總地閃次數(shù)較少，可能致使正閃百分比較高。低值時段主要分布在00:00—07:00(03:00除外)。

由地閃3 a平均月變化(圖9)可見，正閃、負(fù)閃、總地閃次數(shù)均是4—7月依次增加，7—10月依次減少，7月最大，6—8月為閃電高發(fā)月份。7月正閃、負(fù)閃、總地閃次數(shù)分別占全年的 43.09%、43.82%、43.7%。6—8月閃電次數(shù)多原因見本文第3.1節(jié)原因分析。

正閃百分比最大的是在4月，為63.21%;正閃百分比最小的是8月，為9.33%。正閃百分比在夏季(6—8月)較低，在春季、秋季較高，正閃占總地閃百分比與正閃次數(shù)月際變化基本相反。本文統(tǒng)計得到的正閃百分比16.44%與周筠珺等(2009)統(tǒng)計的10.86%相比稍偏大。偏大原因可能與統(tǒng)計的時間段不同，天氣特征(對流層特征)不同有關(guān)。

4.2 地閃空間分布

從地閃空間分布(圖10)可以看到，2005年地閃高值區(qū)集中在北京東北部到承德西南部一帶，近似呈帶狀分布;2006年、2007年每年地閃分布較為分散。地閃密度3 a平均高值區(qū)主要在北京東北部、天津北部、承德西南部的潮白河流域和燕山山脈一帶，密度值約為5.0次/(km2·a)。何暉和李宏宇(2005)得到該區(qū)域地閃高值區(qū)數(shù)值為4.49次/(km2·a)，本文和其接近但稍偏高。次高值區(qū)在北京中部地區(qū)，密度值約為4.5次/(km2·a)，其他大部分地區(qū)在0.8～1.5次/(km2·a)之間。低值區(qū)主要在唐山東南部，北京西北部，地閃密度在0.2～0.8次/(km2·a)之間。

圖8 地閃3 a平均的日變化及正閃百分比Fig．8 Average daily variation of CG lightning frequency and percentage of positive lightning in three years

北京東北部、天津北部、承德西南部為地閃密度高值區(qū)(這和陶祖鈺和趙昕奕(1993)分析得到的一致)，原因參見本文第3.2節(jié)分析。北京中部地區(qū)閃電較多因為中部是北京城區(qū)所在地，這里人口密集，高樓和硬化地面多以及大氣污染等原因，易出現(xiàn)城市熱島效應(yīng)(吳正華，1993;鄭祚芳等，2006)，熱島效應(yīng)對閃電活動也有貢獻(xiàn)，謝從剛(2007)在分析武漢閃電分布時也得類似特征。他認(rèn)為城市郊區(qū)地表夜間經(jīng)過輻射降溫與城區(qū)熱島形成一定溫差，熱島抬升作用顯現(xiàn)出來，較易形成雷暴云，從而引發(fā)閃電。北京西北部也有高山，閃電密度值并不大，原因有待于進(jìn)一步探討。

圖9 地閃3 a平均的月變化及正閃百分比Fig．9 Average monthly variation of CG lightning frequency and percentage of positive lightning in three years

圖 10 地閃的空間分布(單位:次/(km2·a)) a．2005 年;b．2006 年;c．2007;d．3 a平均Fig．10 Spatial distribution of CG lightning frequency(units:times/(km2·a)) a．2005;b．2006;c．2007;d．a(chǎn)verage frequency from 2005 to 2007

5 總閃、云閃和地閃分布特征對比

由總閃、云閃和地閃3 a平均日變化對比(圖11)可知，總閃、云閃和地閃日變化起伏均較大，變化趨勢基本一致，從12:00—16:00為總閃上升階段，16:00—次日 00:00為高發(fā)時段，從 00:00—03:00為下降階段，03:00—12:00為少發(fā)時段。較地閃而言，總閃與云閃變化更為一致。云閃高發(fā)時段比地閃開始的早，結(jié)束的早。從地閃占總閃比例來看，00:00—13:00地閃比例較大，06:00比例最大(為14.4%)，13:00—23:00比例較小，16:00比例最小(為6.78%)。

圖12給出了總閃、云閃和地閃3a平均月變化對比。三者均是6—8月為高發(fā)月份，其中7月均為最大月份，總閃和云閃月變化更接近一致。云閃從1—12月均有發(fā)生，地閃在4—10月之間發(fā)生。云閃次數(shù)6月比8月多，地閃則6月比8月少。地閃占總閃比例3—8月依次增加，8—11月總體減少(10月略有增大)，其中最大月份為 8月(為13.65%)，其次較大的為 7月和 6月，分別為9.01%和7.74%，這和郭虎等(2008)分析的北京地閃占總閃比例接近一致(7月和8月分別為9.2%和11.1%)。6—8月既是云閃高發(fā)月份，又是地閃高發(fā)月份，在這些月份更要做好雷電防護(hù)和管理工作。

圖11 總閃、云閃和地閃3 a平均的日變化對比Fig．11 Contrast of the average daily variation of total lightning，IC and CG lightning frequency in three years

圖12 總閃、云閃和地閃3 a平均的月變化對比Fig．12 Contrast of the average monthly variation of total lightning，IC and CG lightning frequency in three years

從總閃3 a平均值空間分布(圖13)和圖4d、圖10d對比中可看到，總閃、云閃和地閃3 a平均高值區(qū)空間分布基本吻合，均為北京東北部、天津北部和承德西南部，低值區(qū)也基本一致，主要為北京西北部和唐山東南部。高值區(qū)分布和郭虎等(2008)利用衛(wèi)星資料分析該地區(qū)總閃得到的結(jié)果基本一致。另外，云閃高值區(qū)密度(約為30次/(km2·a))為地閃高值區(qū)密度(約為5次/(km2·a))的6倍。空中形成雷暴云后，至于產(chǎn)生較多地閃還是云閃，與雷暴活動的強(qiáng)度有關(guān)，受微物理過程、云內(nèi)電荷結(jié)構(gòu)和位置等因素影響。

圖13、圖4d和圖10d有一共同特征是，懷柔站到豐潤站連線上閃電密度偏低，偏低區(qū)呈較規(guī)則的帶狀分布，而該帶兩旁均是閃電高密度區(qū)。這可能為閃電定位系統(tǒng)自身緣故，在某兩兩測站之間存在探測盲區(qū)，探測效率偏低。

圖13 總閃3 a平均值的空間分布(單位:次/(km2·a))Fig．13 Spatial distribution of average frequency of total lightning in three years(units:times/(km2·a))

6 結(jié)論和討論

1)云閃高發(fā)時段在15:00—次日00:00，占全天的63.48%，峰值在19:00，占全天的8.19%。主要發(fā)生在6—8月，占全年的91.66%，峰值在7月，占全年的47.26%。云閃空間分布高值區(qū)密度約為30次/(km2·a)，分布在北京東北部、天津北部、承德西南部一帶，主要和這里的水體、山脈地形等關(guān)系密切。云閃平均高度為10.96 km，高度分布在9～10 km的最多，占云閃總數(shù)的10.97%;平均高度日變化差異不大，季節(jié)變化夏季最高，冬季最低。

2)地閃高發(fā)時段在17:00—次日01:00，峰值在00:00和19:00，高發(fā)月份在6—8月，峰值在7月。正閃占地閃總數(shù)的16.44%，夏季該百分比較低，春、秋季較高，其月際變化與正閃次數(shù)月際變化相反。地閃分布高值區(qū)密度約為5次/(km2·a)，高值區(qū)域分布和云閃基本一致，高值區(qū)密度數(shù)值云閃約為地閃的6倍。

3)云閃和地閃時間變化規(guī)律基本相似，不同之處在于地閃在00:00—06:00發(fā)生次數(shù)也較多，云閃多為單峰，地閃為雙峰，另外云閃高值時段開始與結(jié)束比地閃均早?？傞W和云閃時空分布特征更為相似，由SAFIR3000得到的總閃高值區(qū)分布和衛(wèi)星探測得到的基本一致。

本文統(tǒng)計出的云閃高度偏高，可能是SAFIR3000系統(tǒng)所測的云閃高度存在較大誤差，以后可結(jié)合雷達(dá)探測資料等對其進(jìn)行訂正。對于閃電的空間分布，由于閃電定位系統(tǒng)布站有限，只能從站點分布位置選擇要統(tǒng)計的地區(qū)，統(tǒng)計區(qū)域受限制。另外，懷柔站到豐潤站之間閃電密度偏低，原因需從閃電定位系統(tǒng)自身做進(jìn)一步研究。

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