文章编号:167328411(2009)0120080203三亚市雷电活动特征及雷灾分析何君涛1,李君海2,黄海智1,梁振飞1(11三亚市气象局,海南三亚 572000;21陵水县气象局,海南陵水 572400)摘 要:通过对三亚市1959～1997年共39a 资料统计分析,找出三亚市雷电活动的时空分布特征,并简单分析了产生雷暴的影响系统及雷电受损特点。
关键词:雷暴;影响系统;雷电灾害中图分类号:P 427132 文献标识码:AAnalysis on Thunderstorm activ ity Character isticsand lightn i ng d isaster i n SanyaH e J un 2tao 1,L i J un 2hai 2,H uang H ai 2zh i 1,L iang Zhen 2fei1(11Sanya M eteo ro logical B u reau Sanya 572000;21L ingshu iM eteo ro logical B u reau L ingshu i 572400)Abstract :B asing the L igh tn ing data du ring 1959～1997in Sanya city ,the tem po ral and sp atial distribu ti on characteristics of ligh tn ing activity w as studied .T he synop tic circum fluencebackground of ligh ting happ en ing and the ligh ting dam age w ere discu ssed .Key words :thundersto rm ;synop tic system ;ligh tn ing disaster收稿日期:2008212210基金项目:三亚市重点科研项目(“三亚市气象灾害防御规划”)资助。
作者简介:何君涛(19762),男,工程师,主要从事应用气象工作。
随着三亚城市建设的发展和高科技电子设备的日益增多,雷击灾害的发生率呈上升趋势,经济损失剧增。
本文分析了三亚市1959～1997年共39a 雷电活动的主要特征和1998～2007年雷灾特点,让人们更好地了解三亚的雷电灾害,做好雷灾防御工作。
1 资料和方法 雷电资料使用了三亚市气象观测站1959～1997年39a 的逐日雷暴观测资料,采用数理统计、趋势分析等方法对三亚市初雷日、终雷日、年平均雷暴日及其雷暴的季、月、日变化等进行分析,总结三亚地区雷暴活动的气候特征。
雷灾资料使用了《海南省气象灾害大典》和三亚市气象局对三亚地区的气象灾害调查资料中三亚市1998～2007年近10a 雷灾情况,对其进行统计分析,以求更好的反映随着三亚市经济建设雷灾呈现的特点。
本文统计的初雷日是指一年中第一次发生雷暴的日期。
终雷日是指一年中最后一次发生雷暴的日期。
雷暴日以一天内耳闻雷声(一次或几次)为一个雷暴日。
年雷暴日数为一年内雷暴日数的总和。
雷暴月是指发生过雷暴的月份。
2 雷电活动的主要特征211 雷暴日数的月变化 资料统计表明,三亚雷暴日年平均6413d ,最多年100d (1975年),最少年33d (1996年)。
具有明显的季节特征,雨季多,旱季少。
5～9月为雷暴活动最为频繁的月份。
各月按雷暴多寡排列,次序为8、9、7、6、5、10、4月份,各月平均有13162d ～2195d ,其余3、11、2月份各月的平均雷暴日0172～0126d 。
从表1中看出,雷暴主要分布于5～9月,和三亚的雨季对应,月平均在9～14d ,占全年的85%。
雷暴活动高峰月出现在8月占全年的21%。
其他月份较少。
有的雷暴多的年份,7～9月份中,有2 3的天数有雷,为21～22d 。
第30卷 第1期 气 象 研 究 与 应 用 V o l 130 N o 112009年3月JOU RNAL O F M ET EOROLO G I CAL R ESEA RCH AND A PPL I CA T I ON M ar 12009表1 三亚各月雷暴日数(单位:d)月份123456789101112全年最多年004015171616181310100年平均001260172219581959154918713162121925105014406413最少年000232371231033212 雷暴日初终期 初雷一般分布于1月到5月之间,以3月概率最大,最早出现于1992年1月5日,最晚出现于1977年5月22日。
民间认为,雷暴初日出现的早晚,可以预报当年降水的趋势。
民间有“雷打惊蛰前,放下生意好种田”的说法,意即初雷在惊蛰(3月5～6日)前出现,当年雨季也来得早,全年的降水量较多。
终雷一般分布于9月到11月之间,以10月概率最大,最早终雷出现于1959年9月25日,最晚终雷于1982年11月27日。
终雷日的早晚,与当年雨季结束的早晚基本上相合。
213 雷暴的日变化特征 凡雷暴发生在一天里某一时段即统计为一次,表2为雷暴发生在一天四个时段的统计。
从表2中看出,02～08时段雷暴发生较多,占3215%;其次是14～20时段,占2616%;08～14时段占2610%;20～02时段为一日中雷暴的低潮时段,但机率仍有1510%。
各个月份雷暴发生的时段也有差别,从表2中看出,5～8月份雷暴发生多在02 08时,其次是08～14时;9～11月份则多发生在14～20时;2～4月份则多发生在08～14时。
表2 雷暴的日时段分布(单位:次)月份234567891011合计占比(%) 20～02时0618825757668550142215 02～08时49321591581681801406229143215 08～14时694011711011214413060373126 14～20时2731101678816621071674926163 雷暴产生的影响系统 三亚雷暴的发生有明显的季节特征,雷暴日往往连续几天发生,常发生在环流形势发生调整阶段,这显然与大尺度环流形势的演变密切相关。
苏盛纪认为,三亚雷暴产生的天气系统主要有冷空气、变暖的高压脊、副热带气旋和热带低值系统5类,全年来看,导致雷暴的影响系统中以热带低值系统最多,主要发生在5～8月的盛夏季节,强雷暴多在夜间产生,白天午后因热力原因引起的雷暴较弱,影响不大。
夜间雷暴发生机制多为系统性动力因素影响。
主要原因是5月南海夏季风建立,5～8月时南海(三亚)为西南风控制,大气中湿度增加,大气层结不稳定。
三亚特殊的海陆地形让三亚夜间吹偏北的陆风,和南海夏季盛行的西南风产生地面风场辐合,沿辐合线易产生雷暴。
4 雷电灾害的特点 三亚地形以山区、丘陵、海岸线为主,境内有三亚河、藤桥河等河流及大隆、赤田等大中小水库,地形复杂,气候多变,雷暴活动较为频繁,雷击灾害造成的损失严重,近年来的雷击灾害,尤其针对微电子器件设备的雷灾及由此造成的间接损失呈上升趋势,对全市的经济建设和人民群众的生命财产安全造成严重影响。
对三亚市1998～2007年雷灾情况进行统计, 1998～2007年,三亚雷击死亡10人,伤23人,大部分分布在养殖场,农场。
市区没有伤亡例子,但年雷击经济损失却是全市最大。
分析该雷灾资料可发现三亚地区雷灾有以下特点。
411 雷击人员伤亡事件主要发生在农村 资料显示因雷击造成人员伤亡事件均发生在农村。
究其原因,一是与农民科学防御雷电意识淡薄有关。
大多数农民以封建迷信思想解释雷电现象,不懂得科学解释雷电现象,更不懂得如何防御雷电灾害。
二是农村缺乏防雷科普教育,农民连一些简单的防雷常识都不知道,在农村遇雷雨时到树下、凉亭避雨造成人员伤亡的事例常见报端。
三是农村建筑物忽视雷电防御装置建设,农村一些房顶上的铁塔、不锈钢装饰物成了一支支名副其实的引雷针,埋下了严重的雷害隐患,雷击时一些在家中的村民因直击雷伤亡在所难免。
181期 何君涛,李君海,黄海智,梁振飞:三亚市雷电活动特征及雷灾分析 412 雷击造成的经济损失集中在市区内 市区各种电力线路、网络数据线路纵横交错,且绝大部分是架空线缆,这就为雷电过电压的传播提供了可能。
当周围1km左右范围发生雷击时,由于雷电所产生的瞬变强大的空间电磁场的存在,雷击电磁脉冲会在上述范围内,在导体上产生足够强的感应过电压。
而架空线路在感应了过电压后,过电压会通过线路传送至户内,造成器件被击坏。
另外,由于对雷电的认识不足,许多拥有大量电子、电器设备的单位没有考虑电源、信号等的综合防雷措施,这就使得雷电过电压产生以后,沿着线路畅通无阻地传送到终端设备上,造成严重的损失。
在有些已经进行了雷电防护工程的单位,由于某些SPD(避雷器)选型的不正确或产品性能、接地等问题,当雷电过电压发生后,SPD未启动工作,使雷电流无法快速泄放入大地,造成雷击事故。
413 局部多发性 从资料中可以看出,一些农场、养殖场及老企业雷灾频繁发生。
原因在于这些农场、养殖场等由于资金短缺或缺乏防雷意识的问题,对防雷设施缺乏必要的更新、维修、保养,致使原先安装的许多外部避雷设施由于年久失修,损坏腐蚀严重,内部电源系统等避雷器老化,性能普遍较差。
避雷针、避雷带、引下线等防直击雷设施都是起“引雷”作用的,如果从避雷针、避雷带上引入的高强度的雷电流不能快速通过引下线泄放入地的话,将会造成巨大的破坏作用。
414 时段集中 在强雷暴的盛发季节,往往会出现某些日子雷暴活动非常频繁,影响范围较大,持续时间很长,雷灾事故特别多而且破坏严重[3]。
资料显示,三亚地区的雷灾爆发日均以每年的5～8月份居多,其显著特点为雷暴强度大、雷灾损失重。
5 结论 (1)三亚地区属于雷暴高发区,年平均6413d,最多时年100d。
具有明显的季节特征,雨季多,旱季少,每年雷暴活跃期为5～9月。
强雷暴多在夜间产生,白天午后因热力原因引起的雷暴较弱,影响不大。
(2)三亚雷灾具有时段集中性和局部多发性,且伤亡一般发生于农村地区,城市无人员伤亡,但经济受损却是最大的特点。
根据以上特点,可在制定雷电灾害防御规划时,标定重点防御区域、时段,并根据各区域受灾特点,采取相应的防雷措施。
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