基于ADTD 系统的漳州市闪电特征分析

郑栋栋，廖燕珍，林溪猛

（1、漳州市防雷中心，福建，363000 2、漳州市气象局，福建，363000）

基于ADTD 系统的漳州市闪电特征分析

郑栋栋1，廖燕珍2，林溪猛1

（1、漳州市防雷中心，福建，363000 2、漳州市气象局，福建，363000）

为了给防雷减灾工作提供必要的参考依据，以漳州市2010～2014年闪电监测资料为基础，运用数理统计方法并结合SURFER软件，对漳州市闪电的时间分布和空间分布特征进行了分析。研究表明：闪电主要集中在5～9月份，8月份闪电活动最为强烈；受午后局地对流天气的影响，一天中，闪电在13-20时发生最为频繁；闪电强度主要集中在10～20kA，约占全部闪电的90%以上，20kA以上的闪电很少发生，不到全部闪电的10%；闪电密度分布呈现出东南向西北递增，同一纬度上内陆多于沿海的特征，其形成原因应是海洋和陆地地表热力作用差异和地形因素共同影响的结果。

ADTD系统；闪电；特征分析

1 引言

随着时代的进步，人类活动的范围逐渐变大。近年来出现雷电灾害逐渐变多，涉及到人类生活的各个方面，其所造成的人员伤害及经济财产损失也呈上升趋势。雷电灾害是“国际减灾十年”委员会公布的最严重的十种自然灾害之一，并被国际电工委员会（IEC）确认为“电子时代的一大公害”。国内很多学者都对不同地区的雷电环境特征进行了分析［1-23］，为了深入认识闪电的发生、发展规律提供了科学的指导。本文着重地分析了近5年漳州市的闪电次数时空分布特征及闪电强度特征，为及时有效地防御雷电灾害和研发雷电预警系统提供依据。

2 资料介绍

文中采用的闪电资料来源于福建省气象局ADTD闪电定位系统探测的地闪资料。福建省气象局ADTD闪电定位系统的探测范围覆盖全省及台湾海峡，系统可实现对闪电时间、地点、强度等闪电参数的实时自动连续监测。

本文依据获取的漳州市2010～2014年闪电监测资料，运用数理统计等方法，结合SURFER软件，对闪电的时间及空间变化特征进行详细分析。

3 时间分布特征

3.1 月分布特征

图1是漳州市近5年来月闪电活动规律。由图可知，漳州市闪电活动主要集中于5～9月份，占全市闪电总数的94.7%，其中8月份闪电活动最频繁，闪电次数达8600次。漳州市正闪次数的月变化基本呈双峰型，峰值出现在5月和8月。负闪次数的月变化基本呈单峰型，与正闪有所不同，2～4月有少量负闪活动，5月开始负闪活动逐渐增多，7月有所下降，8月达到最高值，9-12月呈现出陡降式下滑。

3.2 日分布特征

图2是漳州市闪电日分布特征，从图中可以看出，漳州市闪电活动主要集中在13时～20时，占全天闪电总数的76.7%，其峰值出现在17时。闪电活动在午后至上半夜最为频繁，主要是因为漳州市为午后多对流性天气系统，午后至上半夜冷暖气流交汇频繁。正闪次数在一天中任何时候均低于负闪次数，但在2时～10时正闪发生概率较高，比例均在10%以上，凌晨4时最高，达19.4%。

图1 2010-2014年漳州市闪电次数月变化

图2 2010-2014年漳州市闪电次数日变化

4 强度分布特征

图3为漳州市负闪强度分布图，由图可知，负闪次数主要集中在0～30kA强度范围内，其中0～10kA强度等级负闪次数最多，占闪电总数的67.8%，10～20kA强度等级负闪次数占闪电总数的25%，20～30kA强度等级负闪次数占闪电总数的2.5%。

图4为漳州市正闪强度分布图，由图可知，正闪覆盖0～180kA强度范围，其中0～10kA强度等级的正闪次数占闪电总数的0.6%，10～20kA强度等级的正闪次数最多，占闪电总数的1.2%，20～30kA强度等级的正闪次数占闪电总数的0.7%。近5年来，170～180kA强度等级的正闪仅出现过一次。

综上闪电强度分布特征可知，负闪次数较多，强度较小，基本在10kA左右。正闪次数较少，强度较大，含盖强度范围广，0～180kA均有分布。

5 空间分布特征

图3 漳州市负闪强度等级分布

图4 漳州市正闪电强度等级分布

本文将闪电定位系统探测到的闪电数据根据经纬度划分为0.1°×0.1°网格，统计每一网格内的闪电数，结合SURFER软件，生成漳州市闪电密度分布图（图5，见彩页））。由图可知，漳州市闪电在地理分布上差别显著，大致可以划分为三个区域，北部的华安、长泰、南靖属于强雷区，闪电密度达6～7次/（km2·a），特别是华安地区，闪电密度最大值达7次/（km2·a）；中部的漳州（芗城）、龙海、平和、漳浦和云霄属于高雷区，闪电密度达3～4次/（km2·a），其中平和部分区域闪电密度达到4次/（km2·a）；南部的诏安和东山属于多雷区，闪电密度达1～2次/（km2·a）。可以看出，漳州市闪电分布在空间上呈现出东南向西北递增，同一纬度上内陆多于沿海的特征，形成这种分布的主要原因应是海洋和陆地地表热力作用差异和地形因素。

（1）海陆作用：闪电产生的基本条件是对流，而对流又分为热力对流和动力对流两种。漳州海岸带地区闪电密度较内陆少的原因有两个：一是地面粗糙度小，动力抬升作用弱；二是下垫面较单一，受热较为均匀，各地气温差小。热力和动力两者共同作用的结果造成海岸带地区对流活动弱，内陆地区的情况则相反。

（2）地形作用：漳州市属丘陵山地，地势西北高东南低，博平岭山脉（戴云山漳州段）横贯于漳州市中北部地区（穿过华安、南靖、平和）并与海岸线平行。

6 小结

（1）漳州市绝大部分地区全年均有闪电活动，主要集中在5～9月份，其中8月份闪电活动最频繁。

（2）一天中，闪电活动主要集中在13～20时，其中峰值出现在17时。2时～10时正闪发生概率较高。

（3）负闪强度较正闪强，次数较正闪多。负闪次数主要集中在0～30kA强度范围内，其中0～10kA强度等级负闪次数最多；正闪覆盖0～180kA强度范围，10～20kA强度等级的正闪次数最多。

（4）漳州市闪电密度介于1～7次/（km2·a）之间。漳州市闪电密度分布呈现出由南向北递增，同一纬度上内陆高于沿海的分布趋势，其中南部的诏安和东山属于多雷区，北部的南靖、长泰和华安属于强雷区，其余的中部县市属于高雷区。

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Analysis on characteristics of lighting in Zhangzhou based on ADTD system

Zheng Dong-dong，Liao Yan-zhen，Lin Xi-meng
（1.Zhangzhou Municipal Lighting Prevention Center，Fujian 363000；2.Zhangzhou Municipal Meteorological Service，Fujian，3630000）

Based on lightning monitoring data from 2010 to 2014 in Zhangzhou，the characteristics of spatial and timely distribution of lightning in Zhangzhou were analyzed by using the mathematical statistics method and combining the SURFER software.The results show that:the lightning mainly concentrated in May to September，the lightning activities in August is the strongest；Affected by the afternoon local convective weather，lightning mainly occurs day in 13 to 20；Lightning strength mainly concentrated in 10～20 ka accounting for above 90%of the total lightning，lightning above 20 ka is rare（less than 10%of the total lightning）；lightning density distribution presents increase from the southeast to the northwest，on the same latitude，lightning density distribution of inland is more than that in coastal area，its forming reason is the joint influence of sea-and-land surface thermal effect difference and terrain factors.

ADTD system；lighting；characteristic analysis

S42

A

1673-8411（2016）01-0108-03

2015-10-13

郑栋林（1982-），男，工程师从事防雷检测工作。