金华地区雷电活动时空分布特征

2012-09-21吴惠娟蒋阳吴剑强

浙江气象 2012年2期

关键词：雷暴金华雷电

吴惠娟蒋阳吴剑强

(金华市气象局，浙江金华321000)

金华地区雷电活动时空分布特征

吴惠娟蒋阳吴剑强

(金华市气象局，浙江金华321000)

利用雷电监测定位网2007—2010年4 a时间的雷电资料，对金华地区雷电活动的时空分布特征进行研究分析，结果表明，金华地区雷电活动在时间分布上主要受季节性变化以及昼夜变化影响;在空间分布上主要受到纬度影响，同时也受到地形等因素的影响。

金华地区;雷电;时间分布;空间分布

0 引言

雷电灾害是联合国“国际减灾十年”公布的最严重的十种自然灾害之一，同时又是“电子时代的一大公害”［1－2］。金华地区位于我国东部，属典型的亚热带季风气候区，受东亚季风影响，冬夏盛行风向有显著变化，降水有明显的季节变化。金华光、热、水条件优越，时空分布不均衡。气候复杂多样且存在垂直差异，雷电、台风等气象灾害频繁发生，影响较大。金华地区雷暴高发，每年5—9月是雷暴频发期，据气象部门不完全统计，2007—2010年金华地区共发生雷电灾害近400来起，造成人员伤亡近40人次，经济损失2000多万。

对于雷电活动的时空分布特征以往也有很多研究，但是这些研究主要是基于人工观测的逐日雷暴日资料来进行分析和研究［3－4］。林建等(2008)就是根据1970—2006年全国847站逐日雷暴日资料，统计分析了中国雷电事件的时空分布特征及雷电在发展阶段和消退阶段的路径变化［3］。张敏锋等则是利用我国30 a历年雷暴日资料，采用EOF和主值函数分析等方法，对我国年平均雷暴日的时空分布特征及其异常变化进行了研究［4］。而本文则是利用2007—2010年浙江省雷电监测定位网的闪电数据对金华地区雷电活动的时空特性进行分析和研究，以求得到金华地区雷电活动规律。

1 资料和分析方法

本文所用闪电资料来源于浙江省气象局所属的雷电监测定位网。该监测网于2006年开始布设，2007年完成，由11个探测子站组成，探测范围基本覆盖浙江全境。雷电监测定位网均为中国科学院空间中心研制的闪电定位仪组成，该定位仪采用时差和方位混合多站综合定位方法，主要探测的是地闪。本文选取2007—2010年共4 a该监测网的探测资料，这期间共探测到18万多次地闪。每个闪电资料包括的信息有时间、位置、极性、强度、陡度、定位方式、误差等参数。分析雷电时间分布时采用按月时来进行统计，分析雷电密度空间分布时采用1 km×1 km的空间分辨率，分析地闪雷暴日空间分布时采用26 km×26 km的空间分辨率(以15 km为半径的等效面积26 km×26 km的网格区域内统计雷暴日)，分别对4 a平均值、最大值、最小值进行分析比较，从而来获取金华地区雷电的时空分布特性。

2 雷电时间分布及与频次的关系

雷电发生的机理是中小尺度天气发生发展，在时间分布上表现与局地的天气、气候等密切相关，金华地处亚热带季风气候区，季节性变化显著。2007—2010年间金华地区共有雷暴日296 d，年平均地闪雷暴日为74 d，最多82 d，为2009年，最少66 d，为2010年;其中日地闪次数过千次(称为高频次个例)的共有63 d，约占2007—2010年间金华地区总地闪雷暴日的21%，而高频次个例的地闪次数合计为14万多次，则占4 a间金华地区总地闪次数的76%，高频次个例中平均每天2200多次，最多的为2007年7月22日，高达7036次。

2007—2010年间金华地区共发生地闪18万多次，年平均地闪次数约为46000多次。图1为金华地区地闪频次随月份和时段变化的分布图。从月分布来看，雷电活动的季节性变化显著，3—9月雷电活动频繁，其中夏季6，7，8 3个月为雷电高发期，这3月每年地闪约有36900多次，占到年平均地闪次数的80%，同时3—5月也时有春雷发生;从时段分布来看，总体上呈现双峰分布，主峰出现在午后15时左右，次峰则出现在凌晨2时左右，其中13—20时地闪相对较多，每年约35000多次，约占年平均地闪次数的76%。

图1 2007—2010年金华地区地闪月份－时段分布

从表1金华地区雷电初日和终日情况来看，雷电初日一般出现在2月中旬左右，但2008年则相对较晚，为3月27日;雷电终日一般出现在9月下旬左右，而2009年11月9日由于北方冷空气扩散南下与东南方送来的暖湿气流汇合，引起大范围的强雷暴天气，而使得该年雷暴终日明显偏晚常年。从频次来看雷电初日地闪次数相对要较少，雷电终日则相对较多，其中雷电初日地闪平均次数为16次/d，雷电终日地闪平均次数为754.5次/d。4 a间雷电初日地闪次数变化不大，雷电终日则变化较大，最多的2010年有1724次，最少的2007年则只有9次。

表1 2007—2010年金华地区雷电初日和终日情况

3 雷电空间分布

金华地处金衢盆地东段，为浙中丘陵盆地地区，地势南北高、中部低。市境的中部，以金衢盆地东段为主体，四周镶嵌着多个山间小盆地，整个大盆地大致呈东北—西南走向，西面开口，由盆周向盆地中心呈现出中山、低山、丘陵、岗地、河谷、平原阶梯式层状分布的特点。

2007—2010年整个金华地区平均地闪密度约为4.57次/km2.a，而最高则高达40次/ km2.a，出现在2010年的武义。图2为2007—2010年金华地区地闪密度空间分布情况。从地闪密度多年平均值的空间分布(图2b)来看，地闪密度高的区域集中东北—西南轴线附近，主要分布在浦江的南部平原、义乌的大部、市辖区的中部平原和南部山区等地。但从4 a中地闪密度的极大值的空间分布(图2a)来看，东阳的东北部以及永康局部地区地闪也同样相对高发。

2007—2010年整个金华地区地闪雷暴日空间分布不均，区域差异显著。图3为2007—2010年金华地区地闪雷暴日空间分布情况。从地闪雷暴日多年平均值的空间分布(图3b)来看，总体上南部偏多，北部偏少。但从极大值的空间分布(图3a)来看，东部也有局部偏多。最多的主要集中在永康和武义交界处，多达70 d以上。