何依遙， 付 瓊， 朱曦嶸

(貴州省黔西南州氣象局，貴州興義 562400)

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貴州省黔西南州閃電活動(dòng)規(guī)律分析

何依遙， 付 瓊， 朱曦嶸

(貴州省黔西南州氣象局，貴州興義 562400)

摘要利用貴州省閃電定位系統(tǒng)資料,對(duì)2010～2013年發(fā)生在黔西南州的閃電從年變化、月變化和雷電流強(qiáng)度等多個(gè)角度進(jìn)行綜合分析，找出發(fā)生在黔西南州雷電的分布特征和活動(dòng)規(guī)律。結(jié)果表明，2010～2013年黔西南州閃電以負(fù)閃為主，占總閃電數(shù)的96.2%，正閃電次數(shù)較少，占總閃電數(shù)的3.8%；近4年黔西南州雷電主要發(fā)生在4～10月，峰值較高為5～8月，11月～次年3月雷電發(fā)生很少；負(fù)閃電分布基本與總閃電一致；近4年黔西南州最大正閃電強(qiáng)度為249.90 kA，最大負(fù)閃強(qiáng)度-249.95 kA，平均正閃電強(qiáng)度54.21 kA，平均負(fù)閃強(qiáng)度-34.82 kA，強(qiáng)度在100 kA以上的有3 779次。

關(guān)鍵詞閃電；活動(dòng)規(guī)律；分布特征；閃電強(qiáng)度；黔西南州

黔西南州位于104°31′～106°32′E、24°37′～26°11′N(xiāo)，地處黔、滇、桂三省區(qū)結(jié)合部，該州特殊的山地地形條件導(dǎo)致局地短時(shí)強(qiáng)對(duì)流災(zāi)害天氣頻發(fā)，雷電、冰雹、暴雨等強(qiáng)對(duì)流天氣每年均給該州造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。雷(閃)電是發(fā)生在自然大氣中瞬間放電過(guò)程，并同時(shí)伴有聲、光的出現(xiàn)。雷電產(chǎn)生的原因是由于雷暴云中強(qiáng)烈的上升和下沉氣流的對(duì)流運(yùn)動(dòng)，使云中隨機(jī)分布的正負(fù)電荷呈現(xiàn)有序排列的結(jié)構(gòu)，在云中形成許多正電荷區(qū)和負(fù)電荷區(qū)。云閃放電的同時(shí)會(huì)輻射出大量高頻脈沖，這些脈沖為人們對(duì)云閃的定位提供了幫助。地閃的峰值電流可達(dá)到幾萬(wàn)到幾十萬(wàn)安培，對(duì)地面物體會(huì)造成很大威脅[1]。

黔西南州每年均有大量的雷電發(fā)生，引起人員傷亡、森林火災(zāi)。因此，加強(qiáng)雷電災(zāi)害的監(jiān)測(cè)、預(yù)警、預(yù)報(bào)及防御工作顯得更加迫切。貴州省氣象局于2007年在全省建立了由12個(gè)ADTD閃電定位儀組成的閃電定位系統(tǒng)，其中黔西南州有2個(gè)，分別在興義和望謨，主要用來(lái)監(jiān)測(cè)云地閃電。目前國(guó)內(nèi)外很多學(xué)者對(duì)閃電已進(jìn)行了研究，在閃電的日變化和地理分布等方面得到了許多成果[1-6]，但對(duì)閃電活動(dòng)規(guī)律研究較少。筆者利用貴州省ADTD閃電定位系統(tǒng)提供的閃電資料，對(duì)黔西南州的閃電分布特征和活動(dòng)規(guī)律進(jìn)行分析，進(jìn)一步揭示黔西南州雷電的發(fā)生、發(fā)展及分布規(guī)律，以期為短時(shí)強(qiáng)對(duì)流天氣和雷電臨近預(yù)警提供參考依據(jù)。

1資料與方法

1.1閃電定位原理貴州省閃電定位系統(tǒng)于2007年正式投入使用，由12個(gè)ADTD閃電定位儀探測(cè)站網(wǎng)組成。ADTD型閃電定位儀主要用來(lái)監(jiān)測(cè)云地閃電，并能區(qū)分閃電正負(fù)極性。中心站對(duì)接收到的閃電回?fù)魯?shù)據(jù)實(shí)時(shí)進(jìn)行交匯處理，給出每個(gè)閃電回?fù)舻陌l(fā)生準(zhǔn)確時(shí)間、準(zhǔn)確經(jīng)緯度、雷擊強(qiáng)度、波形特征、放電量、峰值功率等參數(shù)；圖形顯示終端設(shè)備隨時(shí)存貯、顯示；用戶(hù)可以通過(guò)訪(fǎng)問(wèn)閃電定位系統(tǒng)的Web服務(wù)器來(lái)獲取閃電的相關(guān)信息。

1.2閃電定位資料的選擇所選數(shù)據(jù)為黔西南州2010～2013年的閃電定位數(shù)據(jù)，采用統(tǒng)計(jì)分析方法，分析該州閃電頻次，正、負(fù)閃電的年、月變化分布特征和閃電強(qiáng)度。

2結(jié)果與分析

2.1閃電的總體特征由表1可見(jiàn)，2010～2013年發(fā)生在黔西南州的總閃電次數(shù)為171 638次，其中負(fù)閃電次數(shù)為165 183次，占總閃電數(shù)的96.2%,正閃電次數(shù)為6 455次，占總閃電數(shù)的3.8%。負(fù)閃明顯偏多的原因是閃電大多發(fā)生于對(duì)流性天氣過(guò)程中，而對(duì)流云團(tuán)中正電荷主要聚集在云體的上部，負(fù)電荷主要聚集在云體的下部，致使云體與地面之間更易發(fā)生負(fù)閃。正閃電所占比例小，說(shuō)明黔西南州的雷電以負(fù)閃為主。這與楊秀莊等[7]的研究結(jié)論一致。

表12010～2013年黔西南州各年閃電總次數(shù)和頻率

Table 1 otal lightening times and frequency in Qianxinan Prefecture during 2010-2013

年份Year總閃電次數(shù)Totallighteningtimes正閃電次數(shù)Positivelighteningtimes負(fù)閃電次數(shù)Negativelighteningtimes201043017206740950201146788165845130201247096140545691201334737132533412合計(jì)Total1716386455165183頻率Frequency∥%100.03.896.2

2.2閃電月分布特征由圖1可見(jiàn)，2010年黔西南州閃電月變化有5個(gè)峰值，閃電次數(shù)最多出現(xiàn)在7月份，其次分別為8、6、9、5月；2011年黔西南州遭遇百年一遇的秋冬春夏四季連旱，持續(xù)嚴(yán)重的干旱天氣導(dǎo)致該州5、6、7、9月發(fā)生的閃電現(xiàn)象均比非干旱年份偏少，使得閃電月變化出現(xiàn)了8月1個(gè)峰值；2012年黔西南州閃電月變化呈現(xiàn)雙峰分布，雙峰出現(xiàn)在5和8月，因連旱導(dǎo)致該州1、2、12月仍未出現(xiàn)閃電現(xiàn)象；2013年黔西南州閃電月變化有4個(gè)峰值，閃電次數(shù)最多出現(xiàn)在8月，其次分別為4、5、6月。分析表明，近4年黔西南州的雷電主要發(fā)生在4～10月，峰值較高為5～8月，11月～次年3月雷電發(fā)生很少。負(fù)閃電分布基本與總閃電一致。

注：a.2010年；b.2011年；c.2012年；d.2013年。Note: a. Year of 2010; b. Year of 2011; c. Year of 2012; d. Year of 2013.圖1　2010～2013年黔西南州閃電月變化Fig.1　Monthly variation of lighting in Qianxinan Prefecture during 2010-2013

2.3閃電強(qiáng)度分布特征分析2010～2013年發(fā)生在黔西南州的閃電強(qiáng)度資料得出，2010年最大正閃強(qiáng)度為247.39 kA，出現(xiàn)在9月，平均正閃強(qiáng)度57.21 kA，最大負(fù)閃強(qiáng)度-249.95 kA，出現(xiàn)在5月，平均負(fù)閃強(qiáng)度-35.40 kA，平均閃電強(qiáng)度36.44 kA；強(qiáng)度在20 kA以下出現(xiàn)8 606次，強(qiáng)度在20～50 kA有27 806次，強(qiáng)度在50～100 kA有5 100次，強(qiáng)度在100 kA以上有1 505次。2011年最大正閃強(qiáng)度247.83 kA，出現(xiàn)在11月，平均正閃強(qiáng)度49.52 kA，最大負(fù)閃強(qiáng)度-249.58 kA，出現(xiàn)在6月，平均負(fù)閃強(qiáng)度-32.53 kA，平均閃電強(qiáng)度33.13 kA；強(qiáng)度在20 kA以下出現(xiàn)9 978次，強(qiáng)度在20～50 kA有31 088次，強(qiáng)度在50～100 kA有4 911次，強(qiáng)度在100 kA以上有812次。2012年最大正閃強(qiáng)度239.40 kA，出現(xiàn)在6月，平均正閃強(qiáng)度50.65 kA，最大負(fù)閃強(qiáng)度-246.13 kA，出現(xiàn)在8月，平均負(fù)閃強(qiáng)度-35.52 kA，平均閃電強(qiáng)度35.98 kA；強(qiáng)度在20 kA以下出現(xiàn)6 609次，強(qiáng)度在20～50 kA有33 153次，強(qiáng)度在50～100 kA有6 602次，強(qiáng)度在100 kA以上有732次。2013年最大正閃強(qiáng)度249.90 kA，出現(xiàn)在9月，平均正閃強(qiáng)度59.44 kA，最大負(fù)閃強(qiáng)度-247.85 kA，出現(xiàn)在6月，平均負(fù)閃強(qiáng)度-35.84 kA，平均閃電強(qiáng)度36.75 kA；強(qiáng)度在20 kA以下出現(xiàn)4 154次，強(qiáng)度在20～50 kA有25 033次，強(qiáng)度在50～100 kA有4 820次，強(qiáng)度在100 kA以上有730次。分析結(jié)果表明，近4年黔西南州最大正閃電強(qiáng)度為249.90 kA，出現(xiàn)在2013年9月，最大負(fù)閃強(qiáng)度為-249.95 kA，出現(xiàn)在2010年5月；平均正閃電強(qiáng)度54.21 kA，平均負(fù)閃強(qiáng)度-34.82 kA；強(qiáng)度在100 kA以上的有3 779次，其中2010年出現(xiàn)最多，為1 505次。

3結(jié)論

(1)2010～2013年黔西南州閃電以負(fù)閃為主，占總閃電數(shù)的96.2%，正閃電次數(shù)較少，占總閃電數(shù)的3.8%。

(2) 近4年黔西南州雷電主要發(fā)生在4～10月，峰值較高為5～8月，11月～次年3月雷電發(fā)生很少。負(fù)閃電分布基本與總閃電一致。

(3) 近4年黔西南州最大正閃電強(qiáng)度為249.90 kA，出現(xiàn)在2013年9月，最大負(fù)閃強(qiáng)度-249.95 kA，出現(xiàn)在2010年5月；平均正閃電強(qiáng)度54.21 kA，平均負(fù)閃強(qiáng)度-34.82 kA；強(qiáng)度在100 kA以上的有3 779次，其中2010年出現(xiàn)最多(1 505次)。

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Analysis on Lightening Activities Law in Qianxinan Prefecture in Guizhou Province

HE Yi-yao, FU Qiong, ZHU Xi-rong

(Qianxinan Prefecture Meteorological Bureau in Guizhou Province, Xingyi, Guizhou 562400)

AbstractUsing lightening location system in Guizhou Province, the annual variation, monthly variation and current intensity of lightening in Qianxinan Prefecture during 2010-2013 were comprehensively analyzed, the distribution features and activities law were obtained. The results showed that lightening in Qianxinan Prefecture during 2010-2013 were dominated by negative lightening, accounting for 96.2%, while positive lightening accounting for 3.8%; lightening mainly occurred during Apr.-Oct., peak was higher from May to Aug., and there was little lightening from Nov. to Mar. of the following year; the distribution of negative lighting was consistent with total lightening; the maximum positive and negative lightening intensity were 249.90, -249.95 kA respectively, the average positive and negative lightening intensity were 54.21, -34.82 kA respectively, the lightening intensity above 100 kA had 3 779 times.

Key wordsLightening; Activity law; Distribution features; Lightening intensity; Qianxinan Prefecture

作者簡(jiǎn)介何依遙(1988- ),女,貴州興義人,工程師,從事雷電防護(hù)研究。

收稿日期2016-01-15

中圖分類(lèi)號(hào)S 16

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A

文章編號(hào)0517-6611(2016)08-221-02