湘西自治州2015年闪电时空分布特征



湘西自治州2015年闪电时空分布特征

2015年湖南省湘西州闪电监测定位仪系统资料，对湘西州闪电活动的频次、电流强度等方面的时空分布特征进行分析，发现6月是闪电活动的高峰期；闪电活动主要发生在傍晚前后（18：00～22：00）；湘西州的平均雷击大地密度为0.8次/km2，极大值位于凤凰境内，达到了10次/km2；全年闪电平均强度为83 kA；雷电流强度值主要集中在40 kV以下，占总次数的69.5%。

湘西州；闪电分布特征

雷电灾害是公认的最严重的10种自然灾害之一。湘西州位于湘鄂渝黔四省市交界的武陵山区，是受雷击灾害较重的地区，每年都发生因雷电造成的人员伤亡事件，并直接造成不同程度的经济损失。本文利用湘西州气象局提供的2015年闪电资料进行统计分析，研究湘西州闪电活动的规律，为雷电防护提供相关依据。

1　资料来源

本文所用到的闪电资料来自湘西州闪电定位系统2015年的完整原始闪电记录，使用VB6.0进行编程，然后对闪电资料进行统计分析。

2　湘西州闪电时空分布特征分析

2.1闪电特征概述。2015年湘西州闪电日数164 d，总闪电次数为17 766次，其中负闪电次数为14 661次，占总闪电数的82.5%，正闪电次数为3 105次，占总闪电数的17.5%。负闪电平均电流强度为88.8 kA，正闪电的平均电流强度为55.2 kA，负闪电最大电流强度-476.6 kA，正闪电最大电流强度468.5 kA，均出现在6月30日。负闪明显偏多的原因是雷雨云中正电荷主要聚集在云体的上部，负电荷主要聚集在云体的下部，致使云体与地面之间更易发生负闪。

图1　闪电频数年变化　

图2　闪电频数日变化

2.2闪电的年变化。统计2015年湘西州逐月平均正、负闪电的总次数，如图1。湘西州闪电频次的年变化呈明显的单峰值型，正、负闪电的峰值均出现在6月，总次数分别为1 080次、6 398次。全年各月均有闪电发生，其中6～8月是闪电集中发生期，共发生 11 738次，占全年闪电总数的63.8%。2～5月是闪电发生的相对集中期，年平均发生6 278次，占全年总数的34.1%。9～12月和1月闪电发生很少，仅占全年闪电总数的2.1%。夏季的6～8月是湘西州雷电防御的关键时期。

2.3闪电的日变化。统计2015年湘西州逐小时的平均正、负闪电总次数，分析本地闪电频次日变化。从图2中可知，湘西州负闪电频次的日变化基本呈单峰值型，峰值出现在午后到晚上的18：00～22：00。正闪电频次的日变化较为平稳，每小时闪电次数为100余次。每日的14：00～24：00是闪电多发时段，占每日总数的73.9%；每日8：00～12：00是闪电发生相对较少时段，仅占每日总数的6.5%。因此，每日14：00～24：00是湘西州雷电天气的多发时段，也是雷电防御的关键时段。

2.4闪电频数的空间分布特征。利用2015年的闪电定位资料，结合湘西州的行政边界地图，利用suffer软件绘制出湘西州的闪电频次分布图和闪电强度分布图。由图5可看出，2015年湘西州的平均雷击大地密度在0.88次/km2，极大值位于凤凰境内，其闪电密度达到了10次/km2；还有其他高值区散落于泸溪、花垣和古丈境内，为1～8次/km2；闪电低发区主要位于龙山与永顺境内。

图3　闪电密度分布　

图4　各段闪电强度频次百分比

3　闪电强度频次百分比

对闪电电流强度值按照10 kA的单位间隔，分别统计正、负闪电各段电流强度值出现频次的百分研究率，分析各段电流强度值的分布特征（图4）。从图4分析可知，闪电电流强度值主要集中在1～40 kA之间，总闪占其总数的65.6%。因此，对于1～40 kA范围闪电强度值，在本地雷电防护工程设计、雷电风险评估工作中应予重点考虑。

［1］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（04）：359～362.

416000湖南省湘西州气象局朱国光郑福维刘宝光