浅析铜陵市雷电活动特征

马林 王正华 林群星 石伟光

摘 要：该文对铜陵市1960-2011年人工逐日雷暴观测资料和LD-LL型闪电定位仪的2005-2011年探测资料进行数理统计，分析了雷暴活动的变化特征，为铜陵地区雷电研究及科学防雷提供参考。

关键词：雷暴日；雷电特征；铜陵市

中图分类号 P429 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2016）06-158-02

雷电因其强大的电流、炙热的高温、强烈的电磁辐射以及猛烈的冲击波等物理效应，能够在瞬间产生巨大的破坏作用，从而造成严重的社会和经济损失[1]。人们把雷电灾害列为“电子时代的一大公害”，也是“国际减灾十年”公布的最严重的10种自然灾害之一，已成为制约社会经济可持续发展的重要因素之一。雷电的发生与地理位置有着不可分割的关系，某地雷暴活动的变化特征基本可反映出本地雷电活动的多年平均结果[2]。

铜陵市地形地貌复杂，北部为临江冲积平原，南部及东南部多为山地，中部丘陵起伏，地下矿物质非常丰富，引发雷电现象几率大[3]。铜陵地区雷电事故多发生于周边农村，但城市经济受损却是最为严重的。因此，开展雷电活动特征分析并进行应用研究，对科学、经济、合理的开展铜陵市雷电防护工作有着重要的经济和社会意义。

1 资料来源和方法

将铜陵市地面气象观测站1960-2011年人工逐日雷电观测资料与安徽省LD-LL型闪电定位仪的2005-2011年探测资料相结合，利用Access、surfer、Excel、AutuCAD、ArcGIS等软件进行雷电活动特征统计分析。

2 铜陵市雷暴变化特征

雷暴的人工观测[4]，是观测员以测站为中心，从整体出发判别雷暴系统，闻雷便记录为一个雷暴日。以第一次闻雷时间为开始时间，最后一次闻雷时间为终止时间。

2.1 铜陵市雷暴年际变化特征 统计1960-2010年铜陵市雷暴观测资料显示，总雷暴日数为1 863d，年平均雷暴日数为36.5d，属中雷区[5]。雷暴日数最多年份出现在1963年，为65d；最少年份出现在1982年和2001年，为24d，其间相差33d，年际变化大。如表1，若将距平百分率≥20%作为多的年份[6]，则有9a偏多，主要出现在20世纪60年代前期，将距平百分率≤20%作为少的年份，则有15a，主要出现在20世纪70年代以后，整体雷暴日数趋势为递减趋势。由图1可知，铜陵气候倾向系数[7]为-3.71d/10a，说明铜陵市每年雷暴日数正以3.71d/10a的速率呈下降趋势。

2.2 铜陵市雷暴季节变化特征 统计铜陵市50a雷暴观测资料表明，铜陵市春季（3～5月）雷暴日数为439d，约占年雷暴日总数23.56%；夏季（6～8月）雷暴出现最多，尤其7、8月份，雷暴日数为1 199d，约占年雷暴日总数64.36%；秋季（9～11月）雷暴日数为157d，约占年雷暴日总数8.43%；冬季（12～次年2月）雷暴出现最少，雷暴日数为41d，约占年雷暴日总数2.2%。这主要是由于铜陵夏季受西伯利亚气团与热带海洋气团或来自印度洋的赤道气团交汇影响，剧烈天气较为频繁。由图2～图5中的气象系数趋势方程结合统计学中t检验法[8]可以看出，铜陵市夏季雷暴日数下降趋势尤为显著。

2.3 铜陵市雷暴日变化特征 统计表明，铜陵市雷暴日变化非常明显，如图6所示，13：00后雷暴频率明显增加，15：00～20：00达到峰值，约占全天时段雷暴的59.18%。这主要由于铜陵地区低山丘陵纵横交错，地势起伏不平，极容易形成午后局地对流天气。

3 铜陵市雷电变化特征

雷云向大地或雷云之间剧烈放电的现象称为闪击，带负电荷的雷云向大地放电为负闪击，带正电荷的雷云向大地放电为正闪击。

3.1 铜陵市雷电强度特征 统计表明，铜陵市雷电年平均频次约为11.65万，其中，7、8月份出现频次最高。由图7可以看出，铜陵市主要以负闪为主，约占全年总地闪的97.01%。负闪平均强度为-59.29，极大强度为

-399.99KV；正闪平均强度为63.59KV，极大强度为399.99KV。平均雷电流陡度为46.24KA。另外，据统计，铜陵市雷电强度（绝对值）多为小于80KA，其中0～20KA约占全年总雷电频次的42.5%。

3.2 铜陵市雷暴方位特征 统计1960-2010年铜陵市雷暴人工观测雷暴方位资料，表明铜陵市雷暴多发生于偏南及东南部，北部略少。这主要由于铜陵东南及南部为山地丘陵地带，且地下矿物质丰富，土壤电阻率高所致。

4 结论与讨论

铜陵市雷暴方位上呈南部偏多于北部的特点；多发生于夏季，13：00～20：00为雷暴高峰时段；年平均雷暴日为36.5d，并以3.71d/10a的速率呈下降趋势，其中，夏季变化尤为明显；雷电以负闪为主，雷电强度基本小于80KV。雷电特征的研究，除了雷电资料本身外，还需要考虑到大地的地理特性，并结合卫星云图、雷达回波等气象信息，这样才能更深刻地认识雷电活动的时空特征，而这也有待于今后作进一步的研究。

参考文献

[1]肖稳安.防雷工程检测验收及雷电灾害风险评估[M].北京：气象出版社，2009：1.

[2]肖稳安.雷电和防护及防雷工程管理[M].北京：气象出版社，2009：29.

[3]肖稳安.防雷装置检测技术[M].北京：气象出版社，2012：36.

[4]中国气象局.地面气象观测规范[S].北京：气象出版社，2008：25.

[5]中华人民共和国住房和城乡建设部.GB 50343-2012.建筑物电子信息系统防雷技术规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2012：7.

[6]高留喜，杨成芳，冯桂力，等.山东省雷电活动的时空变化特征[J].气候变化与进展，2007，3（4）：239-241.

[7]吴城鸥，秦伟良.近代实用多元统计分析[M].北京：气象出版社，2007：119.

[8]徐全智，吕恕.概率论与数理统计[M].北京：高等教育出版社，2004：178. （责编：张宏民）