2003—2018年龍南縣地閃時空分布特征分析

代冬梅 肖銀辰

摘要? ? 利用江西省雷電監(jiān)測系統(tǒng)獲取的2003—2018年贛州地區(qū)范圍內(nèi)的地閃定位資料，對閃電的基本特性、日變化、月變化以及閃電密度的分布等方面進行了分析。結(jié)果表明，閃電強度平均值為8.27 kA;負地閃數(shù)占總閃電數(shù)的95.4%，平均閃電強度為-9.94 kA;正負閃電比為4.6%，正閃平均強度為26.38 kA;閃電的月變化表現(xiàn)為單峰型，主要出現(xiàn)在4—9月，其中6—8月最為頻繁;一天中閃電活躍期為13：00—19：00;閃電密度分布由北往南依次減少。

關(guān)鍵詞? ? 地閃;月變化;日變化;閃電密度;江西龍南;2013—2018年

中圖分類號? ? P427.32? ? ? ? 文獻標識碼? ? A

文章編號? ?1007-5739（2019）17-0191-02? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?開放科學(xué)（資源服務(wù)）標識碼（OSID）

Abstract? ? The basic characteristics，daily variation，monthly variation of lightning and distribution of lightning density were analyzed by using the geophone localization data from 2003 to 2018 in the Jiangxi Province lightning monitoring system. The results showed that the average lightning intensity was 8.27 kA，the negative ground flash accounted for 95.4% of the total lightning，the average lightning intensity was -9.94 kA;the ratio between positive and negative lightning was 4.6%，and the average flashing intensity was 26.38 kA;The lightning monthly variation was characterized by a unimodal type，mainly occurring during April to September，and most frequently during June to August;the lightning active period was 13：00-19：00 in one day，and the lightning density distribution decreased from north to south.

Key words? ? ground flash;monthly variation;daily variation;lightning density;Longnan Jiangxi;2003-2018

隨著社會的日益發(fā)展，人類的頻繁活動改變了大氣活動，致使更多的氣象災(zāi)害出現(xiàn)，其中以雷電災(zāi)害格外突出。我國幅員遼闊、地形復(fù)雜、氣候多變，雷暴活動由南往北逐漸減少。

近年來，國內(nèi)氣象工作者對區(qū)域雷電氣候特征研究較多。周方媛等[1]、蔣慧敏等[2]利用2006—2007年安徽地區(qū)雷電探測網(wǎng)獲取的閃電資料，對該區(qū)域閃電活動的月、日變化及閃電密度的空間分布特征進行了統(tǒng)計分析，并探討了該地區(qū)閃電活動規(guī)律。李玉塔等[3]、嚴春銀[4]、胡先鋒[5]基于2004—2007年江西省地閃監(jiān)測資料，分析了江西雷電分布特征。嚴春銀[4]通過對50年人工觀測的雷暴日數(shù)資料以及近9年的雷電災(zāi)害統(tǒng)計資料分析得出，贛州市為江西省的雷電高易損區(qū)。龍南縣地處贛州最南邊，平均年雷暴日為74 d，為雷電災(zāi)害多發(fā)區(qū)。據(jù)不完全統(tǒng)計，近年來，龍南每年發(fā)生雷電災(zāi)害事故約30起，直接經(jīng)濟損失數(shù)百萬元，因而對雷電的研究是迫切需要解決的問題。鑒于龍南地區(qū)防雷的重要性以及閃電分布具有較強的地域性，更須對龍南地區(qū)范圍內(nèi)的閃電特征進行分析研究。

本文利用2003—2018年的地閃監(jiān)測資料，分析龍南縣雷電分布特征，進一步了解當?shù)乩纂娀顒右?guī)律，為雷電預(yù)警預(yù)報、雷電防護等業(yè)務(wù)提供參考依據(jù)。

1? ? 資料與方法

本文中閃電定位資料來源于江西省雷電監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)于2003年新建，共有南昌、九江、修水、景德鎮(zhèn)、臨川、上饒、鷹潭、宜春、泰和、廣昌、贛縣和尋烏站子站，中心站由江西省雷電監(jiān)測預(yù)警與防護中心負責管理，子站探測到閃電信息后上傳至中心站。定位結(jié)果即每個閃電（云對地閃電）記錄包括了閃電發(fā)生的時間、閃擊點的經(jīng)緯度、閃電強度（帶正負值以標明閃電極性）、閃電陡度、電荷量等參數(shù)。

閃電密度分布圖采用ArcGIS軟件將閃電點數(shù)據(jù)格柵化，柵格大小值為0.001，然后將閃電格柵數(shù)據(jù)做核密度分析繪制，閃電密度值（個/km2）為格柵內(nèi)閃電個數(shù)與格柵面積之比。閃電強度分布采取將強度絕對值在100 kA以內(nèi)的5 kA作為一個間隔統(tǒng)計各區(qū)間的閃電個數(shù)，然后繪制閃電強度分布圖。

2? ? 閃電參數(shù)的基本特征

2.1? ? 閃電基本特性

2003—2018年贛州地區(qū)總閃電次數(shù)為37 126次，其中負地閃35 418次，占總閃電次數(shù)的95.4%;正負閃電數(shù)比為0.048 2，與江西省的正負閃比0.020 2～0.043 1相比，超出0.005 1?？赡苁怯捎?003年初建雷電監(jiān)測系統(tǒng)，導(dǎo)致2003年數(shù)據(jù)有偏差，但與我國山東等地的正閃百分比12%有較大差別，估計與地形、雷暴云中電荷結(jié)構(gòu)不同有關(guān)，具體原因有待研究。

監(jiān)測到正地閃最大的電流強度值為158.3 kA，最小的電流強度值為0 kA;負地閃的電流強度極大值與極小值分別為 -804.9 kA與-0.1 kA。龍南縣平均地閃密度為1.41個/km2，近30年統(tǒng)計的年平均雷暴日數(shù)為73.7 d。

2.2? ? 閃電強度分布特征

圖1、2分別為正地閃、負地閃在不同強度監(jiān)測閃電次數(shù)的分布情況?？梢钥闯?，正閃電的強度大于負閃電;負閃電流峰值分布范圍較窄，主要集中在0～15 kA，占到了總數(shù)的88.79%;正閃電流峰值分布更大，主要分布在5～35 kA范圍內(nèi)。

龍南縣總閃電的電流強度平均值為8.27 kA，負閃平均值為-9.94 kA，正閃電強度平均值為26.38 kA，是負閃強度的2倍多。

3? ? 閃電次數(shù)的日變化

從2003—2018年閃電日分布（圖3）可以看出，龍南縣閃電次數(shù)日變化為雙峰型，主峰為13：00—19：00，次峰為0：00—2：00，主要發(fā)生時段為15：00—18：00，即雷電常常發(fā)生在午后到傍晚。這與我國大陸最大閃電活動出現(xiàn)的時間除了少數(shù)地區(qū)在午夜或凌晨外，大部分地區(qū)都出現(xiàn)在12：00—20：00的活動規(guī)律是一致的。主要原因是午后傍晚低層空氣受熱抬升向上運動形成的雷暴活動。

4? ? 閃電次數(shù)的月變化

從2003—2018年閃電月分布（圖4）可以看出，龍南縣一年中閃電發(fā)生時間集中在5—9月，1月、12月極少發(fā)生地閃。從季節(jié)上來看，夏季（6—8月）閃電活動最頻繁，春季（3—5月）次之，然后是秋季（9—11月），冬季（12月至翌年2月）最弱，這符合贛州地區(qū)閃電月變化規(guī)律。

5? ? 閃電密度的空間分布

從龍南縣閃電密度（地閃密度）分布（圖5）可知，各鄉(xiāng)鎮(zhèn)閃電活動分布差異較大，從0.1～9.6個/km2不等。有3處閃電密度高值區(qū)（密度>8個/km2），位于里仁鎮(zhèn)、龍南鎮(zhèn)交界處;其次為龍南縣北部的東坑管委會、汶龍鎮(zhèn)，閃電密度值在8.0～9.6個/km2范圍;地閃密度最低為龍南縣南部的九連山林場，閃電密度值僅為0.1～1.6個/km2。

閃電密度的分布由北往南逐漸減少，這與雷暴活動由南往北逐漸減少不一致，可能原因：一是本文中統(tǒng)計的閃電密度為地閃密度，不包括云閃;二是與山區(qū)地形和局地雷暴活動有關(guān)。龍南縣西部程龍鎮(zhèn)閃電密度較高地區(qū)形成的圓形區(qū)域，一是可能與系統(tǒng)重復(fù)取值有關(guān);二是可能與地形有關(guān)。

6? ? 結(jié)語

（1）贛州2003—2018年的閃電數(shù)據(jù)分析中，正閃所占比例較小，負閃占到了總閃電次數(shù)的95.4%，贛州地區(qū)內(nèi)平均地閃密度為1.41個/km2。

（2）龍南縣總閃電的電流強度平均值為8.27 kA。負閃平均值為-9.94 kA，電流分布主要集中在0～15 kA;正閃電強度平均值為26.38 kA，集中在5～35 kA。

（3）一年之中閃電主要集中在夏季，6月的閃電總數(shù)最多，占28.44%，冬季閃電活動最弱。一天之中午后到傍晚時段（15：00—18：00）的閃電總數(shù)最多，其次為午夜到凌晨時段。

（4）龍南縣的閃電分布較均勻，由北往南逐漸減少，主要集中在里仁鎮(zhèn)、龍南鎮(zhèn)交界處及東坑管委會等。

7? ? 參考文獻

[1] 周方媛，肖穩(wěn)安.安徽省近10年的雷電災(zāi)害分布特征分析[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，38（4）：1908-1911.

[2] 蔣慧敏，顧松山，吳林林.安徽地區(qū)閃電活動分布規(guī)律[J].科技信息（學(xué)術(shù)研究），2008（29）：336-337.

[3] 李玉塔，傅智斌.2004—2007年江西雷電分布特征分析[J].氣象與減災(zāi)研究，2008，31（2）：70-72.

[4] 嚴春銀.江西省雷電災(zāi)害易損性分析及其區(qū)劃[J].江西科學(xué)，2006，24（2）：131-135.

[5] 胡先鋒.江西省雷暴活動時空變化特征及雷電災(zāi)害的研究[D].南京：南京信息工程大學(xué)，2007.