安徽地区闪电时空分布特征

祁凯 杨凤霞 厉从明 张庆奎

摘要 利用2007-2009年安徽省闪电监测定位仪系统资料，对安徽地区闪电活动的时间和空间分布进行统计分析，发现安徽地区的闪电活动规律具有明显的季节性特征，夏季（6-8月）是闪电活动的高峰期，其次是春季（4-5月）；闪电活动具有明显的日变化特征，闪电活动主要发生在每天的12：00-21：00，其他时间闪电频数较少；安徽地区的平均雷击大地密度在2～8次/（km2·a），极大值位于六安境内，其闪电密度达到了15次/（km2·a）；各月闪电平均强度在50 kA左右，平均闪电强度无明显的年变化规律。这些闪电特征值可以为雷电防护与雷电灾害评估提供一些理论参考。

关键词 安徽地区；闪电定位仪系统；闪电分布特征

中图分类号：P427.32 文献标志码：A 文章编号：1673-890X（2016）09-00-02

随着监测技术的进步，逐渐采用闪电定位仪系统来进行大范围的雷电自动监测，定位检测系统因技术优势在国内外获得了越来越广泛的应用，为各地获得大范围测量地闪密度提供了有效手段，许多国内外很多专家学者都对闪电定位资料进行了研究探讨。Orville[1]等利用1989-1996年期间美国云地闪资料计算平均闪电密度、年雷暴时数和闪电频数；还利用美国1995-1997年云地闪资料分析地闪频数、正闪百分率和正负闪峰值电流等。朱传林[2]等利用2006-2009年闪电定位仪资料对南京地区闪电活动特征进行了分析。王学良[3]等利用湖北省2006-2007年闪电资料从闪电的极性分布、日变化、月变化、强度和密度等方面进行了研究。本文利用安徽省气象局提供的2007-2009年闪电资料进行统计分析，研究安徽地区闪电活动的规律，为雷电防护提供相关依据[4]。

1 安徽省闪电监测系统概况及资料来源

本文所用到的闪电资料采用安徽省LD-Ⅱ型闪电定位系统2007-2009年的完整原始闪电记录。由于原始记录数据全部是由大量的TXT文本组成，需要处理大量的文本数据。本文选择Matlab软件进行编程，然后对闪电资料进行统计分析。

2 安徽地区闪电时空分布特征分析

2.1 闪电频数的时间分布特征

对2007-2009年的闪电资料进行处理等到每个月的平均闪电频数，图1给出了安徽地区的闪电频数年分布图。由图1可以看出，正闪和负闪呈典型的单峰值分布，都在7月达到最大值，所占比例分别为全年的32.1%和40.0%。正负闪电大多发生在夏季，在冬天发生闪电最少。负闪占总闪电的比例最大，达到了96.9%，并与总闪电的分布特征基本相同，而正闪极少发生。

由图2可以看出闪电的日变化呈现出双峰分布，主峰值在16：00，次峰值在06：00；闪电集中分布在12：00-21：00，其他时辰闪电频数较少。

2.2 闪电频数和强度的空间分布特征

利用2007年-2009年的闪电定位资料，结合安徽的边界地图，利用suffer软件绘制出安徽地区的闪电密度分布图和闪电强度分布见图5、图6。

由图3可看出，安徽地区的平均雷击大地密度在2～8次/（km2·a），极大值位于六安境内，其闪电密度达到了15次/（km2·a）；还有其他高值区散落于阜阳、巢湖和安庆境内，都达到了10次/（km2·a）；闪电低发区主要位于萧县与砀山境内。由图4可看出安徽大部分区域的平均雷击强度在5～85 kA，最大可达到185 kA，雷击强度相对较大的区域位于巢湖、马鞍山一带。

2.3 闪电强度时间分布规律

分别统计2007年1月1日-2009年12月31日期间各月的所有闪电强度样本，制成方框-端须图，如图6所示。假定闪电强度数值呈准正态分布，在每个长方框的上下端，代表准正态分布两端占样本总数25%个例的闪电强度数值（平均），方框里的黑线代表占样本总数50%个例的闪电强度数值（平均），方框中的“□”表示样本均值，从长方框上下端延伸出的粗黑线的端点，代表占样本总数5%个例的闪电强度数值，“×”代表占样本总数1%个例的闪电强度数值，最下端和最上端的短线“-”表示该月份所有闪电强度样本的最小值和最大值。

由图5可以看出：闪电强度值相对比较集中，主要集中在5～200 kA，超过50%的样本分布在20～100 kA；各月平均闪电强度在50 kA左右，平均闪电强度无明显的年变化规律。

由闪电强度的分布特征可以看出，与闪电频数不同，闪电强度随时间的分布无明显规律，一年中各月各时次均有可能发生强闪电，但由于闪电集中发生在6-8月的12：00-21：00，因此该时段内强闪电出现频数很高。

3 结论

安徽地区的闪电活动规律具有明显的季节性特征，夏季的6-8月是闪电活动的高峰期，其次是春季的4、5月份；秋季和冬季闪电活动最弱。

闪电活动具有明显的日变化特征，闪电活动主要发生在每天的12：00-21：00，其他时辰闪电频数较少。

安徽地区的平均雷击大地密度在2～8次/（km2·a），极大值位于六安境内，其闪电密度达到了15次/（km2·a）；还有其他高值区散落于阜阳、巢湖和安庆境内，都达到了10次/（km2·a）。

闪电强度无年变化特征，一年中各月都有可能发生强闪电。各月闪电平均强度在50 kA左右，平均闪电强度无明显的年变化规律。由于闪电集中发生在6-8月的12：00-21：00，因此该时段的强闪电频数最高。

参考文献

[1]Orville，Haffines.国外雷电监测和预报研究[M].彭治班，冯桂力，宛霞，等，译.北京：气象出版社，2003：26-33

[2]朱传林，杨仲江，陈翔翔，等.2006-2009年南京地区闪电活动分布特征[J].南京信息工程大学学报：自然科学版，2012，4（3）：248-253

[3]王学良，黄小彦，刘学春，等.2006-2007年湖北地区云地闪电时空分布特征分析[J].暴雨灾害，2008，27（4）：359-362

[4]冯桂力，陈文选，刘诗军，等.山东地区闪电的特征分析[J].应用气象学报，2002，13（2）：347-355.

（责任编辑：赵中正）