佛山市闪电活动规律分析

2016-09-06程银琳陈景堃佛山市气象局广东佛山528000

地球 2016年1期

■程银琳　陈景堃（佛山市气象局广东佛山528000）

佛山市闪电活动规律分析

■程银琳陈景堃
（佛山市气象局广东佛山528000）

根据南方电网广东省雷电定位系统1999～2013共15年雷电监测的数据，采用趋势分析和Mann-Kenddall检验等方法，研究佛山市五个区近15年的闪电活动规律。研究表明：佛山市五区的地闪密度不相同，禅城区、南海区部分地区、三水区部分地区地闪密度较大，高明区地闪密度较小，五个区近15年地闪密度均呈上升趋势；五个区的闪电主要发生在4～9月的13:00～19:00时；佛山市五个区15年的闪电密度在2003年以后是波动上升的，都存在超过临界点，上升趋势显著的现象，且均出现了突变现象。

佛山闪电活动规律趋势突变

1　引言

闪电是一种复杂的大气物理现象，是由带电荷的云层内部、云层与云层之间或者云层与大地（云地）之间一种长距离瞬间放电现象，具有大电流、高电压、强电磁辐射等特征，闪电特别是云对地间的闪电对国民经济建设有较大的危害，常对地面建筑物或其他设施造成雷电灾害，甚至人员伤亡[1]。因此，研究闪电活动特征，掌握闪电活动规律，在雷电预警、雷电防护与雷电评估等领域都具有重要意义。

图1　佛山市五区15年平均地闪密度分布图

图2　佛山市五区15年地闪密度变化趋势

近年来，国内很多专家学者对闪电活动规律进行了分析。王学良等采用湖北不同地理位置的13个雷击探测仪组成的闪电监测定位系统获取的2006年3月至2008年2月的云地闪电资料，从闪电的极性分布、日变化、月变化、强度、闪电密度等方面研究了湖北地区云地闪电时空分布特征[1]。朱传林等根据江苏省防雷中心提供的雷电监测资料，对南京地区的有关闪电特征参数进行统计分析，揭示了2006—2009年南京地区的闪电地域特征及活动规律，并为其在其他领域的应用提供科学依据[3]。唐巧玲等利用2007年LD?II型闪电定位系统所取得的地闪资料，统计分析了山东地区闪电活动特征[4]。广东省建立了雷电监测网，专门对闪电发生进行监测和定位，加上利用雷达卫星等手段监测闪电，为闪电的活动特征提供了丰富科学的数据。这些数据也成为了专家学者对广东闪电活动规律分析的基础。易燕明等利用闪电定位资料和气象台站记录的资料对广州市的闪电密度的时空分布特征进行了分析[5]。还有一些学者对其它地域的闪电活动规律进行了分析[6-8]。当然，这些研究都具有地域性，而佛山地区的闪电活动规律还未有这方面的成果。文章将根据广东省防雷中心提供的闪电数据分析佛山市五个区的闪电活动规律。

2　闪电活动规律分析

2.1地闪密度分布

图1给出了佛山市五个区1999～2013年这15年的地闪密度分布。禅城区平均地闪密度为30～40次/平方公里·年；南海区桂城、大沥、里水、狮山等地平均地闪密度为30～40次/平方公里·年，其它地区平均地闪密度为20～30次/平方公里·年；三水区乐平镇平均地闪密度为30～40次/平方公里·年，其它地区平均地闪密度为20～30次/平方公里·年；顺德区平均地闪密度为20～30次/平方公里·年；高明区地闪密度为10～20次/平方公里·年。整体来看，佛山市五区的地闪密度不相同，禅城区、南海区部分地区、三水区部分地区地闪密度较大，高明区地闪密度较小。

2.2闪电年变化特征

图2分别给出了佛山市五个区15年来的平均地闪密度及其变化趋势。由图2可知，佛山市五个区的地闪密度分布年变化基本相同。禅城区的地闪密度大于其它四个区，高明区的地闪密度较小。

从线性趋势看，五个区的地闪密度均呈上升趋势，但上升幅度不尽相同。其中，三水区的气候趋势系数为1.870，明显大于其它四个区，说明三水区的地闪密度上升趋势最大，而高明区的气候趋势系数为1.351，低于其它四个区，说明高明区的地闪密度上升趋势最小。

2.3闪电月变化特征

图3给出了佛山市五个区15年闪电月变化的分布。由图3可知，佛山市五区的闪电月变化特征基本相似，主要分布在4～9月份，占全年95%以上。高明区、禅城区、南海区、顺德区这四个区以6、8月份闪电发生较多，三水区6、7月闪电发生较多，闪电的主要发生时间与汛期时间相吻合。10月至次年3月，闪电发生概率较小。

图3　佛山市五区15年闪电月变化分布比例

2.4闪电日变化特征

图4给出了佛山市五个区15年闪电日变化的分布。由图4可知，佛山市五区的闪电日变化特征基本相似，主要发生在13:00～19:00，高明区、南海区、顺德区、三水区在16时发生闪电的比例最大，而禅城区在19时发生闪电的概率最大；晚上20:00至第二天12:00为闪电的低发时段。佛山地区午后容易产生请对流天气，闪电活动也较为频繁。

图4　佛山市五区15年闪电日变化分布

2.5闪电的突变特征

对佛山市五区的地闪密度值进行M-K突变检验（图5），分别绘出了五个区的UF、UB曲线图。从UF曲线的变化趋势可以看出，佛山市五个区15年的闪电密度在2003年以后是波动上升的。高明区、南海区在2006年出现突变现象，2007年以后上升趋势显著；禅城区在2003年出现突变现象，2009年以后上升趋势显著；顺德区、三水区在2003年出现突变现象，2007年以后上升趋势显著。