歐錦玉 李國鵬 練志森

摘 要：氣象局為了創(chuàng)建等級分析模型，使用雷電探測分析系統(tǒng)和地基閃電定位系統(tǒng)測算出數(shù)值，這些數(shù)據(jù)結(jié)合了羅定市各地區(qū)人口密度、雷擊頻數(shù)和單位面積的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值4個指標，從而得到羅定市的雷電災害區(qū)劃圖。結(jié)果表明：羅城街道具有極高風險，其他各鎮(zhèn)（街）主要集中在低風險區(qū)及中等風險區(qū)。

關鍵詞：層次分析法;雷電災害;風險區(qū)劃

中圖分類號：S761.5文獻標識碼：ADOI：10.19754/j.nyyjs.20191030062

引言

羅定市位于低緯度地域，伴有亞熱帶季風，年中時期經(jīng)常發(fā)生海流和臺風等破壞性天氣事件。年平均雷暴日達到87.5d，屬于多雷區(qū)。雷電災害是聯(lián)合國公認的最危急的自然災害之一[1]，通過大量的電擊造成人畜的生命損失、建筑物損壞等，也能通過間接雷擊的方式造成電子設備、輸電線路等損壞等破壞。目前，雷電災害帶來的危害越來越得到人們的重視。據(jù)不完全統(tǒng)計，廣東省1995—2015年間共發(fā)生雷電災害事故39540余宗，死傷2116余人，造成經(jīng)濟損失高達140億元。近年來多名學者對各地的雷電災害風險進行區(qū)劃，其結(jié)果對提高雷電災害的防御水平及為氣象災害綜合風險區(qū)劃有一定的作用。

1 資料

本文采用的材料有：氣象局雷電探測分析系統(tǒng)和地基閃電定位系統(tǒng)（LLS）的數(shù)據(jù);羅定市2001—2015年的雷電災害統(tǒng)計資料;羅定市統(tǒng)計局繪制的《羅定統(tǒng)計年鑒[CD1*2]2017年》提供的各個地區(qū)的人口數(shù)值、工農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值等數(shù)據(jù)。

2 羅定市雷電災害月分布

從數(shù)據(jù)統(tǒng)計來看，羅定雷災月分布與雷暴月分布基本一致，均呈單峰分布，雷電災害通常是在3月開始，10月結(jié)束，主要發(fā)生在5—7月這個階段，這3個月發(fā)生的雷災總次數(shù)占全年的76.29%，在一年當中，雷電造成的財物耗損占有82.86%，尤其是傷亡率達到74.19%，其中6月的死傷人口和7月的財務損耗率是最多的。這是因為羅定市位于低緯度地區(qū)，在亞熱帶氣候中受到海洋季風的影響，此時期雷雨天氣較多發(fā)，而這時農(nóng)民正在農(nóng)田進行收割耕種，因此人員傷亡在夏季較多發(fā);到秋冬季節(jié)由于受來自內(nèi)陸的干燥季風影響，雷雨天氣減少，受雷電的影響減少。

3 羅定市雷電災害風險評估指標分析

3.1 雷電災害頻數(shù)指標

雷電災害頻數(shù)是指在羅定市轄區(qū)內(nèi)2001—2015年共15a平均雷電災害次數(shù)（用P表示，單位：次·a-1），這一數(shù)據(jù)反映了該地區(qū)災難的頻次多少，得到該地區(qū)的易損性問題。羅定市因自然災害而遭受的脆弱性和損失系數(shù)與公式中的頻數(shù)P值有關，計算公式為：

P=M/年數(shù)

其中，M為評價樣本中發(fā)生雷電災害總數(shù)。

據(jù)統(tǒng)計得出，羅城街道平均雷電災害頻值為2.07次·a-1，為全市最高;羅平鎮(zhèn)次之，為0.53次·a-1;分界鎮(zhèn)平均雷電災害頻數(shù)為0次·a-1，為全市最低。

3.2 地閃密度指標

地閃密度是每年在單位區(qū)域內(nèi)發(fā)生地閃的平均數(shù)量（用N表示，單位：次·km-2·a-1）。使用氣象局雷電探測系統(tǒng)和地基閃電定位系統(tǒng)的信息，選擇各個城鎮(zhèn)（街道）2km的位置。這些數(shù)據(jù)展現(xiàn)出城鎮(zhèn)地閃規(guī)劃的特征和分配規(guī)律，是反映雷電致災環(huán)境的重要標志。在來地區(qū)的地閃強度大，就表明該地區(qū)發(fā)生雷暴的可能性更高，受力體受損程度加大，就會造成易損性大。

據(jù)統(tǒng)計得出，素龍街道平均地閃密度最大，為18.79次·km-2·a-1，這主要是因為素龍街道面積較大，丘陵地形較多，水體面積較大的緣故。太平鎮(zhèn)地閃密度最小，為9.77次·km-2·a-1，是因為太平鎮(zhèn)地形較平坦，沒有大型水體。其他各鎮(zhèn)地閃密度如圖2所示。

3.3 人口密度指標

[JP2]人口密度指標是指在當?shù)禺a(chǎn)生雷電災害時，區(qū)域單位里受災害的人數(shù)（用L表示，單位：人·km-2）。據(jù)統(tǒng)計得出，羅城街道人口眾多且行政區(qū)域面積最小，所以人口密度最大，高達到12231.88（人·km-2），素龍街道人口密度次之，達到1243.91（人·km-2），龍灣鎮(zhèn)人口密度最新為285.65（人·km-2）。

3.4 單位面積的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值指標

單位面積的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值是指在城鎮(zhèn)受雷擊后區(qū)域內(nèi)的可能受到的財物損耗（用D表示，單位：萬元·km-2），其計算公式為：

D=DS/S

其中，DS為各鎮(zhèn)的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值，單位為：萬元;S為各鎮(zhèn)（街）的土地面積，單位為km2。

據(jù)統(tǒng)計得出，雙東街道工業(yè)較多，工農(nóng)總產(chǎn)值最高，為11325.58萬元·km-2，羅城街道工農(nóng)總產(chǎn)值為24581.53萬元·km-2僅次其后，區(qū)域單位內(nèi)的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值越高，遭遇雷擊后可能造成的財物損失較大。

4 雷電災害風險評估及區(qū)劃

4.1 風險值計算

選取雷電災害頻數(shù)（P）、地閃密度（N）、人口密度（L）、單位面積的工農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值（D）作為評估指標，建立矩陣，得到評估模型為R=0.4729P+0.2844N+0.1699L+0.07285D。[2]為了使指標取統(tǒng)一量綱，對指標進行歸一化處理，將值統(tǒng)一到[0，1]范圍。具體公式如下：

Ri=0xi

SymbolcB@ xi

同時Ri為統(tǒng)計后的值，xi為各項指標實際值，ximax為各項指標的最大值，ximin為各項指標的最小值。利用指標統(tǒng)一處理結(jié)果及根據(jù)風險評估方程計算出各鎮(zhèn)的風險值。

4.2 風險區(qū)劃

將雷暴風險值分為5個等級：最高風險地區(qū)、高風險地區(qū)、中等風險地區(qū)、低風險地區(qū)和最低風險地區(qū)。其中，羅城街道是最危險的地區(qū)，沒有最低風險和高風險，主要集中在低風險和中等風險地區(qū)。

5 結(jié)論

由于受亞熱帶季風氣候的影響，羅定市雷災月分布與雷暴月分布大體相同，均呈單峰分布，雷暴具體的分布情況如下：從3月開始，10月結(jié)束，其中5月、6月和7月災害最嚴重。

依據(jù)層次分析法推算雷電災害頻數(shù)、地閃密度、人口密度和單位面積的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值這些指標來獲得評估模型，得出羅城街道為極高風險值區(qū)，是全市雷電災害防御的重點區(qū)域;險區(qū)主要集中在低風險區(qū)及中等風險區(qū)。

經(jīng)過系統(tǒng)地審議羅定市的人口、經(jīng)濟和自然環(huán)境等要素，計算出雷電災害風險區(qū)劃的成果。設計好雷電防備的核心部分，將有助于加強防雷減災規(guī)劃，并提升城市預防和管理雷電災害的能力。[3]

參考文獻

[1] 張義軍，陶善昌，馬明，等.雷電災害[M].北京：氣象出版社，2009：36-37.

[2]于東海，翟玉珠.基于層次分析法的江門市新會區(qū)雷電災害風險區(qū)劃[J].氣象與減災研究，2016，39（2）：155-160.

[3]鄧雪，李家銘，曾浩建，等.層次分析法權重計算方法分析及其應用研究[J].數(shù)學的實踐與認知，2012，42（7）：93-100.

[4]程萌，陳楠.菏澤市雷電災害風險區(qū)劃[J].中國農(nóng)學通報，2016，32（27）：156-160.

[5]劉玉清，崔忠強，賈寶山，等.基于層次分析模型的吉林省雷電災害風險評估及區(qū)劃[J].氣象水文海洋儀器，2014（3）：121-124.

作者簡介：

歐錦玉（1989-），女，本科，助理工程師。研究方向：防雷檢測及公共氣象服務。