阳泉市雷暴天气特征及雷电防护措施研究

祁祺

摘要：利用阳泉市1970—2013年地面气象观测雷暴资料，使用一元线性回归法对阳泉市的雷暴天气特征进行分析。结果表明：1970—2013年阳泉市平均年雷暴日数为35.8 d，整体呈现出减少的趋势，变化倾向率为-2.008 d/10 a，减少趋势较为显著；阳泉市雷暴日数月际变化呈现出单峰抛物线型特征，具有明显的季节性变化特征，主要集中在夏季，其次是春季，秋季雷暴日数略小于春季，而冬季没有雷暴天气出现；1970—2013年阳泉市雷暴初日、终日均呈现出提前的趋势；雷暴出现时往往伴随着大风、冰雹、降水等灾害性天气现象。因此，只有掌握雷暴发生发展规律，才能做好雷电防护工作，将雷电灾害造成的经济损失和人员伤亡降到最低。

关键词：雷暴天气；雷暴特征；雷电防护；阳泉市

中图分类号：S429文献标识码：A文章编号：1003-5168（2021）35-0120-03

Study on Thunderstorm Weather Characteristics and Lightning Protection Measures in Yangquan City

QI Qi（Shanxi Yangquan Meteorological Bureau， Yangquan Shanxi 045099）

Abstract： Based on the thunderstorm data of surface meteorological observation in Yangquan City from 1970 to 2013， this paper analyzes the thunderstorm weather characteristics of Yangquan City by using univariate linear re？ gression method. The results show that the average number of thunderstorm days in Yangquan City from 1970 to 2013 is 35.8d， showing a decreasing trend as a whole， and the change tendency rate is -2.008d/10a， with a significant de？ creasing trend； The number of thunderstorm days in Yangquan City shows the characteristics of single peak parabola， and the number of thunderstorm days has obvious seasonal variation characteristics. The number of thunderstorm days in Yangquan City is mainly concentrated in summer， followed by spring， the number of thunderstorm days in au？ tumn is slightly less than that in spring， but there is no thunderstorm weather in winter； From 1970 to 2013， the begin？ ning and end of Thunderstorm in Yangquan City showed an early trend； Thunderstorms are often accompanied by di？ sastrous weather phenomena such as strong wind， hail and precipitation. Only by mastering the occurrence and devel？ opment law of thunderstorms can lightning protection be done well and the economic losses and casualties caused by lightning disasters be minimized.

Keywords： thunderstorm weather；thunderstorm characteristics；lightning protection；Yangquan City

阳泉市地处山西省东部，太行山中段西侧，位于112°54’—114°04’E，37°40’—38°31’N，属于温带大陆性季风气候，主要气候特点是四季分明，春季多风沙，夏秋季多雨，冬季寒冷干燥。阳泉市属于雷暴多发区，有雷暴持续期长、全年雷暴日数多的特点。雷暴现象属于灾害性天气现象，其在出现的过程中往往伴随着大风、大雨、冰雹等强对流天气，容易导致人畜遭受雷击而出现伤亡事故，或者是引起火灾，造成建筑物倒塌，同时还会损坏建筑物内的电子电气设备[1-2]。因此，对阳泉市雷暴天气特征进行分析，对于天气预报、确保工农业生产和计算机网络安全都具有十分重要的意义。

1研究资料和方法

利用阳泉市1970—2013年地面气象观测雷暴资料，使用一元线性回归法对阳泉市的雷暴天气特征进行分析[3]。某一气象观测站在某一天记录到一次雷暴定义为1个雷暴日；一年中第一次发生雷暴的日期为初雷日，一年中最后一次发生雷暴的日期为终雷日；一年中雷暴日数的总和为年雷暴日数。

2阳泉市雷暴天气特征

2.1雷暴日数

2.1.1年际雷暴日数。根據1970—2013年阳泉市雷暴日数观测资料，阳泉市雷暴日数整体呈现出减少的趋势，变化倾向率为-2.008 d/10 a，减少趋势较为显著。近44年阳泉市平均年雷暴日数为35.8 d，其中年雷暴日数的最大值为47 d，出现在1973年；最小值为25 d，出现在2004年。两者之间相差22 d，说明阳泉市雷暴日数年际变化波动幅度较大。结合平均值曲线，在1995年之前，阳泉市大部分年份的雷暴日数在平均值曲线以上，该阶段属于多雷期；从1995年往后，大部分年份的雷暴日数低于平均值，说明该阶段属于少雷期。结合趋势图（见图1），可以将近44年阳泉市逐年雷暴日数划分为3个阶段：1970—1981年阳泉市雷暴日数呈现出波动减少的趋势；1981—1995年呈现出小幅度增加的趋势；从1995年往后雷暴日数开始逐渐下降。总体来说，阳泉市雷暴日数增加幅度小于雷暴日数减少幅度，整体雷暴日数表现出减少的趋势。对阳泉市雷暴日数的年代际变化特征进行分析，20世纪70年代平均年雷暴日数为38.5 d，80年代下降到36.9 d，大部分年份的雷暴日数在平均值曲线以上，且数值较大，说明该阶段的雷暴活动较为频繁；90年代雷暴日数继续下降，达到了36.1 d；进入21世纪前10年，阳泉市雷暴日数的下降幅度较大，只有32.6 d，也就20世纪90年代后，阳泉市雷暴日数偏少。

2.1.2雷暴日数月际变化。如图2所示，阳泉市雷暴日数月际变化呈现出单峰抛物线型特征，尤其是5—9月份受到天气热力和动力的综合作用，使得该阶段降水量偏大，成为阳泉市雷暴天气出现频率最高且最为旺盛的时期。该时间段的雷暴日数共有1 486 d，占总雷暴日数的94.2%；每年的1—3月和11—12月份则是少雷期，雷暴天气很少出现。雷暴天气的峰值出现在7月份，雷暴日数共有443 d，占总雷暴日数28.1%；次峰值则分别出现在6月和8月份，雷暴日数分别为407 d、325 d，分别占年内雷暴日数的25.8%、20.6%。每年1—7月份阳泉市雷暴日数呈现出逐月增加的趋势，且7月份雷暴天气出现频率较高；从8月份往后阳泉市雷暴日数开始逐月减少。近44年阳泉市雷暴日数具有明显的季节性变化特征，其中雷暴日数主要集中在夏季，这段时间雷暴天气共出现1 175 d，占总雷暴日数的74.5%，尤以7月份出现频率最高，雷暴日数共有443 d，占夏季雷暴日数的37.7%；其次是春季，雷暴日数共出现218 d，占总雷暴日数的13.8%，尤以5月份雷暴天气出现频率最高，共有172 d，占春季雷暴日数的78.9%；秋季雷暴日数略小于春季，共有雷暴日数184 d，占总雷暴日数的11.7%，尤以9月份雷暴天气出现频率最高，共有157 d，占秋季雷暴日数的85.3%；而冬季没有雷暴天气出现。

2.2雷暴初终日变化

1970—2013年阳泉市平均雷暴初日为4月22日，且雷暴初日呈现出逐渐提前的趋势（见图3），每年以0.377 d的速度提前。最早雷暴初日为3月24日，出现在2013年；最晚雷暴初日为5月29日，出现在1988年。其中3月份雷暴初日共有2年，占4.5%；4月份雷暴初日共有27年，占61.4%；5月份雷暴初日共有15年，占34.1%。由此可以看出，阳泉市雷暴初日主要出现在每年的4—5月份，占95.5%。对阳泉市雷暴初日的年代际变化特征进行分析，20世纪70年代平均雷暴初日为4月29日，比44年平均值晚7 d；80年代平均雷暴初日为4月27日，比44年平均值晚5 d；90年代平均雷暴初日为4月17日，比44年平均值提前5 d；21世纪前10年平均雷暴初日为4月22日，与44年平均值持平。

1970—2013年阳泉市平均雷暴终日为9月25日，且雷暴终日呈现出提前的趋势，同初日变化趋势保持一致，每年以0.153 d的速率提前。最早雷暴终日为8月25日，出现在2001年；最晚雷暴终日为11月8日，出现在1977年。其中8月份雷暴终日有2年，占4.5%；9月份雷暴终日共有23年，占52.3%；10月份雷暴终日共有19年，占43.2%。由此不难发现，阳泉市雷暴终日主要出现在每年的9—10月份，占95.5%。对阳泉市雷暴终日的年代际变化特征进行分析，20世纪70年代平均雷暴初日为9月29日，比近44年的平均值推迟4 d；80年代的平均雷暴初日为9月24日，比近44年的平均值提前1 d；进入90年代后，平均雷暴初日为9月29日，与70年代持平，却比近44年的平均值推迟4 d；而在21世纪前10年，阳泉市平均雷暴初日为9月21日，比近44年的平均值提前4 d。

2.3雷暴持续期

当年雷暴持续时间的长短主要是由雷暴初日和雷暴终日决定的。历年来，阳泉市雷暴持续天数呈现出波动变化的趋势，平均雷暴持续期为155.8 d。其中雷暴最长持续期为209 d，出现在1977年；而最短持续期只有109 d，出现在1994年，两者之间相差100 d。阳泉市雷暴持续期呈现出波动增加的趋势，变化倾向率为0.224 9 d/10 a，增加趋势不太显著。

3雷电防护措施

3.1加大防雷安全执法力度，积极督促整改落实

陽泉市气象部门应加大防雷安全执法力度，根据相关法律法规的要求，加强同当地建设、安监、交通等部门之间的沟通协作，以联合开展防雷减灾安全检查工作。对于在防雷检查中发现的问题，应安排专人负责，并采取有针对性的措施，在规定的时间内完成整改，不断消除防雷安全隐患，确保人们的生命财产安全[4]。检查中存在重大安全隐患时，对责任人给予一定警告，并第一时间下发整改通知书，督促其尽快整改。同时，还可以借助安全大检查工作，更好地对被检测企业的防雷安全工作管理、防雷装置维护、防雷装置质量档案进行完善，要求被检测单位配备专门人员进行防雷安全管理工作，以增强防雷装置效果，降低雷电危害。

3.2及时消除防雷安全隐患

应根据阳泉市雷暴特点、产业和各个行业的分布特征，加强同当地政府部门之间的沟通联系，利用科学有效的方式尽快制订出同阳泉市相适应的防雷减灾方案，加强防雷监测网的建设，积极开展面向全市不同行业的雷电预报服务。针对防雷检测中拒不配合的行为，或存在防雷安全隐患且拒绝整改的情况，应结合相关法律法规要求，采取相应措施。将阳泉市雷电灾害调查工作做好，认真分析全市防雷形式，为当地政府部门的防雷决策提供参考[5]。

3.3确保农村基础防雷设施到位

电力、通信、广播电视等部门应对技术规范加强研读，做好阳泉市农村地区电力线、通信线和有线电视线路的布局，严禁为节约资金而对线路进行胡乱布设。农村基础设施的建设应同新农村建设规划进行结合，农民也要做好相应的防雷措施。对于架空引入到建筑物内的线路，在进出房屋时，针对没有金属屏蔽层的线路，应在屋外穿套15 m以上的金属管并埋入地下引入，将金属管道和金属屏蔽层就近与接地装置进行连接，同时还要确保电力线同其他管线之间保持一定的距离。在条件允许的情况下，可以将符合标准规范的电源信号浪涌保护器安装在电器设备端。

4结论

①1970—2013年阳泉市平均年雷暴日数为35.8 d，整体呈现出减少的趋势，变化倾向率为-2.008 d/10 a，减少趋势较为显著。

②阳泉市雷暴日数月际变化呈现出单峰抛物线型特征，尤其是5—9月份受到天气热力和动力的综合作用，使得该阶段降水量偏大，是阳泉市雷暴天气出现频率最高且最为旺盛的时期。阳泉市雷暴日数具有明显的季节性变化特征，雷暴日数主要集中在夏季，夏季占全年雷暴日数的74.5%；其次是春季，占全年雷暴日数的13.8%；秋季雷暴日数略小于春季，占全年雷暴日数的11.7%；而冬季没有雷暴天气出现。

③1970—2013年阳泉市平均雷暴初日、终日分别为4月22日、9月25日，且两者均呈现出提前的趋势，只是提前趋势有一定差异。

参考文献：

[1]白丽芹.谈雷暴天气的变化特征及其防御措施[J].现代农业科技，2010（1）：295-298.

[2]马玉梅，王小丽，何志红.玉树巴塘地区雷暴过境前后天气形势要素变化浅析[J].南方农业，2019（26）：160-163.

[3]高艳波，谭政华，秦瑜，等.1958—2013年本溪地区雷暴日数变化特征分析[J].安徽农业科学，2017（19）：198-202.

[4]任伟，任燕，全林生，等.济南机场近25年雷暴天气特征分析[J].民航学报，2020（2）：58-60.

[5]吴美玲，杨波.怀化地区雷暴特征分析及对航空飞行的影响[J].写真地理，2020（3）：196.