摘 要:本文利用青海東部地區(qū)2010—2014年閃電監(jiān)測資料,對閃電頻次、密度和強(qiáng)度等參數(shù)進(jìn)行分析。結(jié)果表明:青海東部閃電以負(fù)地閃為主,具有明顯的季節(jié)性和日變化特征:6—9月為高發(fā)月份,其中8月最多;日變化主要活躍在15:00—22:00,占總地閃的67%,17:00達(dá)到最大;閃電強(qiáng)度主要集中在15~50kA,占總地閃的83.7%。從密度分布圖來看,負(fù)地閃和總地閃分布較一致,總體呈現(xiàn)出北多南少的地區(qū)特征,高值區(qū)呈片狀或帶狀分布。正地閃密度從北到南呈多帶狀分布,覆蓋范圍擴(kuò)大。
關(guān)鍵詞:閃電活動;時空分布;閃電特征;閃電密度
中圖分類號:P446 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1003-5168(2018)25-0157-02
閃電因具有大電流、高電壓和強(qiáng)電磁輻射的特點(diǎn),對通信、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及家用電器等弱電系統(tǒng)影響較大。了解并掌握閃電活動規(guī)律及其分布特征,不僅可以反推雷電天氣的發(fā)生和演變規(guī)律,而且對防御雷電災(zāi)害及防災(zāi)減災(zāi)具有重要意義。近年來,許多學(xué)者分區(qū)域研究閃電活動 [1,2],發(fā)現(xiàn)因地域跨度大,氣候差異明顯,使得閃電活動具有明顯的區(qū)域特征。本文選用青海東部2010—2014年的閃電資料,從時空變化和密度分布特征揭示閃電的活動規(guī)律,為雷電災(zāi)害普查和隱患排查工作提供參考依據(jù)。
1 資料介紹及處理
閃電資料由青海省雷電監(jiān)測定位系統(tǒng)ADTD獲取,基本覆蓋了剛察、共和、興海、瑪沁和達(dá)日5個監(jiān)測站連線以東的所有地區(qū)(青海東部地區(qū))[3],有效探測效率為80%~90%,有效探測的平均范圍是200km。由于ADTD定位方式存在多站定位,因此,利用相似性檢驗(yàn)方法訂正閃電資料在同一時間存在一條閃電被重復(fù)記錄的現(xiàn)象,以2km×2km網(wǎng)格為單元計(jì)算閃電密度。
2 結(jié)果與分析
2.1 閃電時間變化特征
2.1.1 總體特征。2010—2014年青海東部地區(qū)共發(fā)生閃電總頻次為171 711次(見表1),其中正地閃占總地閃的比例(正閃比)為13.3%;負(fù)地閃占總地閃的比例(負(fù)閃比)為86.7%。此外,負(fù)地閃的平均強(qiáng)度(-29.66kA)遠(yuǎn)大于正地閃的平均強(qiáng)度(54.03kA)。這可能與雷暴云中正負(fù)電荷分布結(jié)構(gòu)和夏季雷暴云的放電頻率較高有關(guān)。
2.1.2 月變化。閃電主要集中在5—9月,占總閃電頻數(shù)的93.6%,高發(fā)月份為6—8月,8月閃電達(dá)到最高,也正好對應(yīng)青海東部的雨季,季節(jié)性特征較明顯。這與黃濤等[4]的研究結(jié)果一致,具有相同的月變化特征。3月、4月、10月和11月正閃比較高,5—9月較低,說明夏季正閃相對少(見圖1)。閃電高發(fā)期主要以負(fù)閃為主,而閃電發(fā)生較少的時期,正閃比率則較高。
2.1.3 日變化。青海東部每日逐小時內(nèi)都有可能出現(xiàn)閃電。地閃日變化主要呈單峰型分布,負(fù)閃和總閃頻數(shù)的日變化分布趨勢基本一致。閃電活動主要集中在15:00—22:00,該時段閃電占總地閃活動的67%,17:00達(dá)到一天中最高,呈現(xiàn)出明顯的日變化特征。從圖2可以看出,正閃比呈多峰型分布,其中高峰值在05:00,與正地閃的低值區(qū)相對應(yīng);次峰值在18:00,對應(yīng)正地閃高值區(qū)。
2.2 閃電空間分布特征
負(fù)地閃和總地閃密度圖分布較一致,高值區(qū)總體呈片狀或帶狀分布。整個東部地區(qū)幾乎都會發(fā)生閃電,呈北多南少的地區(qū)特征。這可能與青海省南部地區(qū)雷電監(jiān)測定位系統(tǒng)未完全覆蓋有關(guān)。高密度區(qū)集中在北部地區(qū),以大通為中心向西北和東南一線帶狀分布,中心點(diǎn)閃電密度值為12.0次?km-2?a-1。正地閃密度從北到南呈多帶狀密度分布,相對負(fù)地閃和總地閃,其密度覆蓋范圍明顯擴(kuò)大。
3 結(jié)論
①青海東部地區(qū)2010—2014年閃電活動主要以負(fù)地閃為主,具有明顯的季節(jié)性和日變化特征:高發(fā)月為6—8月,其中8月最多;日變化主要活躍在15:00—22:00,17:00達(dá)到最大;閃電高發(fā)期主要以負(fù)地閃為主,而閃電較少的時期,正閃比率則較高。
②密度高值區(qū)呈北多南少的片狀或帶狀分布特征:負(fù)地閃和總地閃分布較一致,高密度區(qū)相對比較集中,主要分布在北部,以大通為中心向西北和東南一線呈帶狀分布;正地閃密度從北到南呈多帶狀分布。
參考文獻(xiàn):
[1]Beasley W. Positive Cloud-to-ground Lightning Observations[J]. Journal of Geophysical Research,1985(D4):6131-6138.
[2]王欣眉,宋琳,王新功,等.1971—2008年青島地區(qū)雷電時空分布特征[J].氣象與環(huán)境學(xué)報(bào),2011(4):39-43.
[3]陶世銀,李元錦,余振幫.基于GIS的青海省地閃監(jiān)測范圍特征[J].青海氣象,2014(4):36-38.
[4]黃濤,王讓會,王潤元.青藏高原東北側(cè)雷電氣候特征[J].南京信息工程大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2012(2):151-156.