昌宁县雷暴气候变化特征及其灾害分析

2014-04-29李艳艳陈君弼鲍朝俊

中国高新技术企业·综合版 2014年1期

李艳艳陈君弼鲍朝俊

摘要：文章利用昌宁国家一般气象站1962～2011年的观测资料，采用数理统计、趋势拟合等方法，对昌宁县近50年雷暴天气的气候规律和灾害特征进行分析。结果表明：昌宁县近50年年雷暴日数总体呈现出缓慢增多的趋势；一年四季均有可能发生雷暴，且主要集中出现在4～9月，约占全年雷暴出现日数的82%；昌宁的雷击事故呈下降趋势，但雷擊造成的损失却越来越重。

关键词：雷暴灾害；气候特征；灾害分析

中图分类号：P467 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）02-0171-03

昌宁位于云贵高原西部，境内地势自西北向东南由高渐低，形成山坝南北纵列、高山坝谷相间的地貌形态，最高海拔2875.9m，最低海拔608m，境内立体气候明显，干湿季节分明，属亚热带季风气候，低热、温热、温凉、高寒4种气候特征突出。近年来受全球气候变暧、极端天气频发现象的影响，雷灾已成为制约昌宁经济社会发展的严重灾害之一。因此正确分析应用雷暴观测资料，对开展防雷技术服务十分重要。本文利用昌宁县1962～2011年雷暴日数观测资料，统计分析年、季、月，雷暴初、终日的气候变化特征，以期为防御雷电灾害提供科学依据和建议，从而降低雷电带来的灾害。

1 资料和方法

采用昌宁站1962～2011年逐年、逐日雷暴观测资料，应用数理统计方法及线性回归拟合方法，分析其变化趋势。季节的划分：春季（3～5月）、夏季（6～8月）、秋季（9～11月）和冬季（12～次年2月）。

2 雷暴变化趋势

2.1 年际变化特征

图1 昌宁县年雷暴日数变化

图1为昌宁县1962～2011年的年雷暴日数变化曲线图，昌宁县50年平均雷暴日数为46.9d，年雷暴日数最多年份为1985年（71d），比年平均值偏多24.1d；最少年份为1977年（23d），比年平均值偏少23.9d；年雷暴日数最多与最少年份相差48d。

由图1可知，昌宁县近50年年雷暴日数总体呈现出缓慢增多的趋势，50年中年雷暴日数量递增速率为0.576d/10a。1962～1979年的雷暴日数大多低于平均值，1980～1994年波动较大，1995～2004年逐步趋于平均值，2005年后大都低于平均值。20世纪80～90年代为雷暴多发年。

2.2 季变化特征

从雷暴日数季节变化来看（表1），夏季最多，平均雷暴日数为20.8d，占全年雷暴日数的44.3%，春季次之，占29.2%，冬季最少，仅为全年的4.5%。由此可见，夏季雷暴发生次数明显偏多。这是因为夏季6～8月，我县受副热带高压边缘气流影响，在副高东撤过程中，造成境内高温高湿气流，有足够的热力、动力及水汽条件，加上山区地形的抬升作用，导致夏季雷暴天气频繁发生。从四季趋势变化率来看，除夏季呈现缓慢减少外，春、秋、冬三季都呈现增多的趋势，特别是春季增幅较明显，达到了0.433d/10a。

表1 昌宁县1962～2011年不同季节雷暴日数

季春季夏季秋季冬季

雷暴日数 13.7 20.8 10.3 2.1

趋势变化率 0.433 -0.002 0.006 0.05

2.3 月变化特征

昌宁县月雷暴日数在0.3～9.6个之间，从月雷暴日数变化曲线（图2）可以看出：昌宁县一年四季均有可能发生雷暴，且主要集中出现在4～9月，累计平均出现为38.3d，约占全年雷暴出现日数的82%，多年平均以8月出现最多，累计平均有9.6d，约占全年雷暴出现日数的20%，其次为4月、6月、7月、9月，累计平均分别为6.3、5.3、5.9、7.2个雷暴日，这4个月累计约占全年雷暴出现日数的52%。雷暴出现极端最多的1985年雷暴日数多达71d，其当年6～8月各月出现的雷暴天数均比多年平均值多；雷暴出现极端最少的年雷暴日数为23d，其当年3～11月各月出现的雷暴天数均比多年平均值少。11月、12月、1月出现雷暴的概率相对较少。

图2 昌宁县雷暴日数月变化特征

2.4 雷暴的日变化特征（08～20时）

图3 昌宁站全年平均雷暴白天各时段出现的频率

图4 昌宁站4～9月雷暴白天各时段出现的频率

由于昌宁站是国家一般气象站，夜间无天气现象观测资料的详细记载，故本文只选用昌宁站2007～2011年连续5年白天（08～20时）天气现象观测资料对雷暴的日变化特征进行分析。由图3、图4可以看出，昌宁雷暴日数日变化特征明显，各个时次内都有雷暴发生的可能，15～19时是雷暴发生的高峰时段，峰值在17时。雷暴日数的日变化特征反映了昌宁上空大气层结由午后到傍晚处于较强不稳定状态，容易产生强对流天气。特别是4月、8月、9月，这三个月相对于其他月份，午后至傍晚出现雷暴的频率明显偏多。

2.5 雷暴的初终期及持续时间

雷暴初日与终日之间的日数称为雷暴持续期。昌宁县雷暴平均持续期为276.9d，持续期最长为359d（2003年），持续期最短为205d（1987年）。雷暴初期平均是2月3日，最早出现在1月2日（1995年），最晚出现在3月19日（1974年）；累计年雷暴平均终期是11月2日，最早终期是9月20日（1987年），最晚终期是12月31日（1979年）。初（终）雷暴日最早与最晚年际差异

较大。

3 昌宁县雷暴的成因分析

雷暴天气主要是由水汽条件、不稳定层结条件和抬升力条件等方面综合作用形成的。经过对昌宁县近几年来雷暴出现时的高空和地面资料，发现雷暴出现主要由三种天气系统造成：锋面雷暴，主要是由冷暖气流相遇发展起来的，这种天气系统主要出现在春、秋以及冬季；切变线雷暴，主要看切变线前后的气流分布，这种天气系统主要出现在春、夏、秋季；副高系统雷暴，主要是副高在西伸或东撤时造成境内高温高湿气流，这种天气系统主要出现在夏、秋季，有时春季也会发生。

4 雷暴造成的灾害特点

昌宁县各乡镇频繁出现的雷暴，由雷暴引发的雷击事故，给当地经济建设和人民生命财产带来了严重的影响。据昌宁防雷减灾管理办公室不完全统计，2001～2011年昌宁县共发生雷电灾害多起，造成直接经济损失数万元。而雷击影响最大的是人员伤亡，11年间共因雷击造成7人受伤。经调查发现，随着气象部门对防雷防灾减灾的社会管理职能的明确，防雷装置的设计审核、竣工验收、定期检测和资质管理等法律法规的进一步完善，昌宁的雷击事故整体呈下降趋势，但雷击造成的损失却越来越重。这主要是与社会经济的发展和人民生活水平的不断提高、各种微电电子技术的推广、高端电子产品的广泛应用及现代化设施设备的普及推广等有较大关系。

图5 昌宁县各年发生雷电灾害数

图6 昌宁县各年发生雷电灾害造成的直接经济损失

5 结语和建议

昌宁县近50年年雷暴日数总体呈现出缓慢增多的趋势，雷暴日数量递增速率为0.576d/10a。

昌宁县的雷暴呈现明显的季节性变化，夏季最多，平均雷暴日数为20.8d，占全年雷暴日数的44.3%，春季次之，占29.2%，冬季最少，仅为全年的4.5%。从四季趋势变化率来看，除夏季呈现缓慢减少外，春、秋、冬三季都呈现增多的趋势，特别是春季增幅较明显，达到了0.433d/10a。

昌宁县一年四季均有可能发生雷暴，且主要集中出现在4～9月，累计平均出现为38.3d，约占全年雷暴出现日数的82%，多年平均以8月出现最多，约占全年雷暴出现日数的20%，9月次之，12月出现最少。

昌宁雷暴日数日变化特征明显，各个时次内都有雷暴发生的可能，15～19时是雷暴发生的高峰时段，峰值在17时。

昌宁雷暴出现主要由三种天气系统造成：锋面雷暴、切变线雷暴、副高系统雷暴。

雷击事故总体呈下降趋势，但雷击造成的损失呈上升趋势，且年雷暴日数总体呈现出缓慢增多的趋势。因此，防雷防灾减灾工作仍是未来气象服务的重点，必须常抓不懈。

通过对雷暴季节变化特征的分析，可以指导我们合理开展防雷减灾工作。大型防雷建（构）筑物、大规模电子设备安装等都应尽量避开雷暴高峰期；建立防雷装置年检备案制度，在每年的4月份以前完成相关防雷重点单位及场所的年度检测，提高防雷检测覆盖率，对不符合防雷技术规范要求的防雷设施进行限期整改，经验收合格后方能投入使用；如在雷暴高峰期作业，则防雷装置的安装等应严格按照相关规定顺序安装，以防意外发生；加强对重点场所、区域的雷电风险评估工作，为防雷减灾工作方案的制定提供数据支持。

加强防雷知识的宣传与各雷电防护设施的安装普及，通过一些形之有效的方法，开展防雷知识进社区、进农村工程，最大限度降低因雷灾给人民群众生命财产造成的损失。

加强雷电预警系统建设，对雷击落区分布进行科学系统分析，向社会公众及时发布相关预警信息，提高防雷减灾的时效性。

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