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吉林省2011—2014年闪电定位系统资料初步分析

2018-09-10刘琳吴非尹东昊

农业灾害研究 2018年6期

刘琳 吴非 尹东昊

摘要  利用吉林省2011—2014年闪电定位系统资料,通过数理统计等方法分析了吉林省闪电活动分布特征,研究了吉林省地区雷暴活动规律。从时间分布上看,吉林省闪电活动主要集中在5—8月,闪电活动的日变化特征是14:00—18:00为闪电高发时期。从空间分布上看,吉林省闪电密度高区域主要位于吉林省西北部。

关键词 闪电定位系统;闪电活动;闪电分布特征

中图分类号:P427.3 文献标识码:A 文章编号:2095-3305(2018)06-033-02

DOI: 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2018.06.015

Preliminary Analysis of Lightning Location Sys tem Data from 2011 to 2014 in Jilin Province

LIU Lin  et al(Jilin Provincial Center of Lightning Protection and Disaster Mitigation, Changchun, Jilin 130062)

Abstract Based on the lightning location system data from 2011 to 2014 in Jilin Province, the distribution characteristics of lightning activity and the thunderstorm activity regularity in Jilin Province were analyzed by using mathematical statistics method. The lightning activity was mainly concentrated in May to August, and the high occurrence period of lightning was 14:00 to 18:00. The high lightning density area was mainly located in the northwest of Jilin Province.

Key words   Lightning location system; Lightning activity; Lightning distribution characteristics

閃电是一种大气中的放电及随之引起的发声和发光的天气现象[1],闪电定位系统是用于雷电测量和预警的新型探测设备。蔡晓云等[2]根据北京地区1999和2000年5—9月0~24 h地闪资料,利用相应时间强反射率因子面积叠加制作冰雹、暴雨日时间顺序图方法,分析正负地闪变化,发现闪电定位资料比雷达资料在降雹、雷雨过程中至少有1~3 h的提前量。赵伟东等[3]利用大连地区2004—2006年SAFIR3000闪电定位系统定位资料,分析了该地区闪电月变化、雷暴日月变化、闪电强度、闪电密度等特征。笔者利用吉林省2011—2014年闪电定位系统资料,分析了吉林省闪电活动分布特征及雷暴活动规律,为雷电天气预警提供参考和应用价值。

1 吉林省闪电定位网

吉林省闪电定位系统是先进的闪电定位多站系统,由多个雷电定位仪、1个数据处理中心站、若干个显示终端和通信网络组成,是一种高新技术的全自动、智能化设备。该系统以测量雷击甚低频(VLF)电磁脉冲到达不同站点雷电定位仪时差作为定位基础,可以精确定出闪电发生地理位置。目前,吉林雷电监测定位系统已广泛应用于工程规划、电力、民航、石化、铁路、电信、森林防火等众多领域中。通过雷电监测定位,有效掌握雷电活动,为大型建设项目提供雷电环境评价,为电力、电信等部门快速确定雷击故障点,为民航、石化等易燃易爆企业确定安全工作时间。

2 闪电频次时间分布特征

2.1 闪电频次年际变化及趋势分析

吉林省雷电活动受其特殊地形地貌影响,相对较频繁,2011—2014年闪电已达305 491频次,闪电活动最为频繁年份为2013年,达93 658频次,其次为2011年,达86 006频次。利用逐月闪电频次与时间关系方程式:y=2 146x+71 006,得出闪电频数呈上升趋势(图1)。

2.2 闪电频次月分布特征

吉林省闪电活动几乎全年都有,主要集中在5—8月,约占全年闪电频次的94.12%。其中6、8月最为频繁,分别占全年闪电频次的25.15%、46.51%。这是由于夏季对流天气较多,雷电活动频繁。负地闪频数大于正地闪频数。其中3月和11月正闪比例较大,分别为61.5%和70.9%,1月基本没有正地闪。

2.3 闪电频次日分布特征

从闪电逐时资料中可以看出,吉林省雷电发生的日变化呈现单峰单谷形态(图2),14:00—18:00是闪电高发时间段,这是因为吉林地区白天日照充足,下午地面温度上升,利于水汽蒸发。负闪频数大于正闪频数。

3 闪电频次的区域分布特征

闪电频次统计方法不同,得出的结论不同。若以各市行政区域分布统计分析,年平均闪电频次最高的是吉林,闪电频次达16 235次,其次为长春,闪电频次为11 212次;最低闪电频次是白城,只有2 379次(图3)。若以各市单位面积闪电频次即落雷密度来看,最高为白城市,落雷密度达到8.05次/(年·km2),最低是延边朝鲜族自治州,落雷密度为1.4次/(年·km2)。从图4可以看出,吉林省闪电密度高区域位于吉林省西北部,其次是吉林省中部,吉林省东部闪电密度最小。吉林省闪电密度空间分布存在较大差异,这与各市地理位置、地形地势及水汽条件有很大关系。

4 结论

(1)从近4年数据分析看,吉林省闪电频数总体呈上升趋势,全年都有闪电发生,但主要集中在5—8月,负闪频次远大于正闪频次;从闪电逐时资料来看,闪电发生呈单峰单谷状态,14:00—18:00是闪电高发期。

(2)吉林省闪电密度高的区域位于吉林省西北部,其次是吉林省中部,吉林省东部闪电密度最小。吉林省闪电密度空间分布存在差异,这与各市地形地貌多样化及充足的水汽条件有关。

参考文献

[1] 王道洪,郄秀书,郭昌明.雷电与人工引雷[M].上海:上海交通大学出版社,2001:1-16,87-88.

[2] 蔡晓云,宛霞,郭虎.北京地区闪电定位资料的应用分析[J].气象科技,2001(4):33-35,38.

[3] 赵伟东,夏光滨,于斌.大连地区闪电定位资料的初步分析[J].科技创新导报,2010(7):120-121.