江蘇省閃電時空分布特征

王必軍+王震林

摘 要：本文應用2011年至2012年江蘇省地區(qū)閃電定位資料數(shù)據(jù)，通過統(tǒng)計、繪圖等方法分析研究了江蘇省地區(qū)的閃電頻數(shù)、地閃電流平均強度的時空分布特點，并進行比較。結果表明：（1）江蘇省地區(qū)地閃主要發(fā)生在夏季，2011年7為全年最高而2012年為8月。（2）江蘇省地閃主要集中在內陸地區(qū)。（3）江蘇省地閃電流平均強度較高地區(qū)均在沿海城市。

關鍵詞：閃電頻數(shù)；地閃平均強度；閃電定位系統(tǒng)

中圖分類號：P427 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）11-0195-02

1 引言

近些年間社會各行各業(yè)遭受雷電破壞的影響越來越大，氣象部門應用閃電監(jiān)測系統(tǒng)即ADTD記錄閃電發(fā)生的信息量并不斷地積累，科學合理地分析和運用，加快對雷電的研究，找到相關規(guī)律，提出科學合理防范措施，減少因雷電造成的破壞，為防雷減災貢獻一份力量。

閃電定位系統(tǒng)是一套大范圍、全自動、高精度的實時雷電監(jiān)測系統(tǒng)。本文運用全國的ADTD閃電定位數(shù)據(jù)，從中篩選出江蘇省的閃電定位數(shù)據(jù)資料，進行江蘇省的閃電空間特征分析。為研究閃電這一自然現(xiàn)象，中外學者做出了很多貢獻。例如：Orville等[1]對美國 1995—1997 年地閃資料進行了研究，得出了閃電總頻數(shù)、正地電占總地閃的百分率和地閃密度的地理分布情況。

馮明學等[2]利用江蘇省46年來13個地面觀測站的雷暴日資料和4年的電力部門以及2年的氣象部門閃電定位資料，分析研究了江蘇省閃電的時空分布特征。程向陽等[3]利用1961～2009年安徽省78個氣象臺站逐日雷暴資料，數(shù)統(tǒng)分析出每年各站雷暴日數(shù)并建立時間序列，運用趨勢、EOF等方法分析該省近50年閃電的時空變化特征及影響因素。李家啟等[4]利用重慶1999～2008年閃電定位資料，通過數(shù)理統(tǒng)計、回歸分析等方法，對丘陵山區(qū)閃電特征進行分析。陶祖鈺等[5]對京津冀地區(qū)300km范圍內的1989至1990兩年夏季閃電定位資料分析了閃電強度，回擊數(shù)的氣候概率分布和閃電日變化及空間分布的氣候規(guī)律，并將與美國俄克拉荷馬及堪薩斯州進行了對比。

2 地閃的時間分布特征

2.1 資料

本文使用的資料：2011年至2012年全球閃電定位網(wǎng)數(shù)據(jù)庫中江蘇省閃電定位資料。全球閃電定位網(wǎng)在江蘇省設立的ADTD閃電定位儀為23個，探測資料有閃電的時間、位置、回擊電流峰值強度、陡度、定位誤差等，閃電定位儀性能良好，運行正常，資料真實有效。

2.2 地閃逐時分布特征

利用2011年至2012ADTD閃電定位資料進行數(shù)統(tǒng)分析得出圖1江蘇省的地閃逐時分布圖。如圖1中可知，閃電頻數(shù)在江蘇省大致呈現(xiàn)單峰單谷，2011年閃電頻數(shù)明顯高于2012年，在一天中江蘇省在15時左右閃電頻數(shù)最高，2011年江蘇省閃電頻數(shù)的最低值出現(xiàn)在下午21時左右，2012年則出現(xiàn)在24時左右。2011年在上午4時左右閃電頻次有明顯的抬升階段，但在2012年此階段較為平緩，但2012年在21時左右抬升明顯。

2.3 地閃逐月分布特征

利用2011—2012年兩年中24個月的閃電定位數(shù)據(jù)，根據(jù)統(tǒng)計方法制作出江蘇省的地閃月季分布圖，如圖2，分析得出全年地閃次數(shù)集中在7，8月，2011年江蘇省8月份閃電頻數(shù)最高，2012年7月份為最高。兩年均在冬季閃電頻數(shù)最低，主要由于冬季雷暴活動較弱引起。

3 地閃空間分布特征

運用克里金插值法繪制出圖3（2011年江蘇省總地閃密度區(qū)域分布圖），圖4（2012江蘇省總地閃密度區(qū)域分布圖）。圖中等值線數(shù)值是每0.1°×0.1°區(qū)域發(fā)生的閃電頻數(shù)。圖3中2011年江蘇地閃密度主要集中在31°-33.5°N，118.2°-121°E附近，地閃密度最少值出現(xiàn)在江蘇省邊界附近。從圖中可以明顯的看出，江蘇省的地閃密度差異十分明顯，內陸地區(qū)大于沿海地區(qū)，極大值中心出現(xiàn)在南京、鎮(zhèn)江、常州地區(qū)，極小值中心出現(xiàn)在鹽城和連云港地區(qū)，這與閃電形成環(huán)境的機理有所不同。由圖4中可以看出，雖然大部分與2011年閃電密度分布相同但還是有差異存在，在西南地區(qū)最大閃電頻數(shù)范圍縮小，主要集中在鎮(zhèn)江和常州地區(qū)。

4 地閃電流平均強度空間分布特征

運用所給的ADTD閃電定位資料，通過數(shù)統(tǒng)分析繪制出圖5江蘇省地閃電流平均強度分布，圖中等值線設置為0.1°×0.1°。圖5中可以看出2011年江蘇省總地閃平均電流強度主要在20—45kA范圍內，平均強度最強的區(qū)域主要分布在沿海地區(qū)，極大值中心在連云港地區(qū)內，最弱的區(qū)域主要分布在內陸，極小值中心在鎮(zhèn)江地區(qū)，其他地區(qū)地閃平均強度分布的較為均勻。由圖6中看出，2012年江蘇省地閃電流平均強度分布與2011年有著明顯不同，2012年江蘇省地閃平均電流強度明顯高于2011年，主要為30—65kA，沿海地區(qū)電流強度依舊高于內陸，這與2011年相同。但相對于2011年電流強度較高的沿海地區(qū)，2012的范圍有所縮小。

5 結語

本文利用了2011年至2012的江蘇省閃電定位資料數(shù)據(jù)對江蘇省地區(qū)內的雷電進行特征分析，得到以下結論：

（1）一天中江蘇省地閃大致呈現(xiàn)單峰單谷形式，主要集中在下午15時，2011年閃電頻數(shù)明顯高于2012年，兩年最低時分別出現(xiàn)在21和24時左右。（2）一年中江蘇省地區(qū)地閃主要在7、8月，2011年最高出現(xiàn)在8月而2012年則出現(xiàn)在7月。（3）江蘇省地閃空間分布特征顯示，江蘇省閃電主要集中在內陸地區(qū)，沿海地區(qū)較少，2011年閃電主要集中在南京、鎮(zhèn)江和常州地區(qū)，而2012年其范圍有所縮小主要集中在鎮(zhèn)江和常州地區(qū)。（4）對江蘇省地閃平均電流強度空間分布特征分析，地閃電流強度較高為沿海地區(qū)，2011年地閃電流平均強度低于2012年，相對于2011年，2012年地閃電流較高地區(qū)明顯縮小。

參考文獻

[1]許小峰，郭虎，廖曉農，等.國外雷電監(jiān)測和預報研究[M].北京：氣象出版社，2003.

[2]馮民學，焦雪，韋海容，等.江蘇省雷電分布特征分析[J].氣象科學，2009，29（2）：246-251.

[3]程向陽，謝五三，劉巖，等.安徽省近50年雷暴的時空變化特征及影響因素[J].長江流域資源與環(huán)境，2012，21（1）：117-121.

[4]李家啟，申雙和，夏佰成，等.重慶地區(qū)1999～2008年雷電參數(shù)變化特征[J].長江流域資源與環(huán)境，2012，21（2）：242-250.

[5]陶祖鈺，趙欣奕.京津冀地區(qū)閃電的氣候分析[J].氣象學報，1993，51（3）：325-332.