龍思朝

(貴州省防雷減災中心，貴州 貴陽 550002)

氣象數(shù)據(jù)在雷電風險評估中的應用

龍思朝

(貴州省防雷減災中心，貴州 貴陽 550002)

該文按照雷電風險評估對氣象數(shù)據(jù)的應用要求，分別介紹氣象數(shù)據(jù)的分類及其統(tǒng)計方法;氣象數(shù)據(jù)的引用及注意事項;氣象數(shù)據(jù)的分析及其在雷電風險評估中的廣泛應用;氣象數(shù)據(jù)的可行性論證要求。

氣象數(shù)據(jù);雷電風險評估;應用

1 引言

近年來，隨著經(jīng)濟建設和社會發(fā)展需要，雷電風險評估工作已受到國家及其有關部門的高度重視。2000年1月1日，我國頒布實施的《中華人民共和國氣象法》第三十四條規(guī)定：各級氣象主管機構應當組織對城市規(guī)劃、國家重點建設工程、重大區(qū)域性經(jīng)濟開發(fā)項目和大型太陽能、風能等氣候資源開發(fā)利用項目進行氣候可行性論證;2005年2月1日，中國氣象局頒布實施的《防雷減災管理辦法》第二十七條規(guī)定：各級氣象主管機構應當組織對本行政區(qū)域內的大型建設工程、重點工程、爆炸危險環(huán)境等建設項目進行雷擊風險評估，以確保公共安全;同年4月1日，中國氣象局頒布實施的《防雷裝置設計審核和竣工驗收規(guī)定》第八條規(guī)定：需要進行雷擊風險評估的項目，需要提交雷電風險評估報告;2009年1月1日，中國氣象局頒布實施的《氣候可行性論證管理辦法》對與氣候條件密切相關的規(guī)劃和建設項目進行氣候適宜性、風險性以及可能對局地氣候產生影響的分析、評估活動提供科學依據(jù)。

雷電風險評估是一項綜合、復雜而又動態(tài)的工作，包括的內容和影響的因素比較多。其中，氣象數(shù)據(jù)是雷電風險評估內容中最基礎，也是最重要的因素之一。因此，本文按照雷電風險評估對氣象數(shù)據(jù)的應用要求，分別介紹氣象數(shù)據(jù)的分類及其統(tǒng)計方法;氣象數(shù)據(jù)的引用及注意事項，氣象數(shù)據(jù)的分析及其在雷電風險評估中的廣泛應用;氣象數(shù)據(jù)可行性論證等。

2 氣象數(shù)據(jù)的分類及其統(tǒng)計方法

氣象數(shù)據(jù)的分類：一般把氣象數(shù)據(jù)分為氣候資料和天氣資料兩種。前者通常所指的是用常規(guī)氣象儀器所觀測到各種原始資料的集合以及加工、整理、整編所形成的各種資料，而后者是為天氣分析和預報服務的一種實時性很強的氣象資料，一般指氣象要素。

目前，氣象數(shù)據(jù)的統(tǒng)計方法主要分為歷年值統(tǒng)計和累年值統(tǒng)計兩種。前者是指統(tǒng)計氣象資料時，針對所有記錄年代中的每一年求得的不同時段(年、月、日)的統(tǒng)計值(平均值、總量、極值)，后者是指統(tǒng)計氣象資料時，針對整個記錄年代求得的不同時段(年、月、日)的統(tǒng)計值(平均值、總量、極值)。通常要求統(tǒng)計量要有較長的時間記錄，以便使所得的統(tǒng)計結果比較穩(wěn)定，一般應取連續(xù)30a以上的記錄，對不足30a的記錄情況，按實有記錄資料整理編制。如：國家雷電監(jiān)測網(wǎng)資料。

3 氣象數(shù)據(jù)的引用及注意事項

氣象數(shù)據(jù)的引用必須是來至建設項目所在行政區(qū)域內氣象臺(站)、監(jiān)測網(wǎng)等的觀測、統(tǒng)計資料。同時應注意建設項目地點與擬引用數(shù)據(jù)的氣象臺(站)、監(jiān)測網(wǎng)的距離、地形等因素對數(shù)值的影響。對地勢平坦的區(qū)域，它們之間的水平距離在50km以內，海拔高差在100m以內時可以直接引用，否則應使用與建設地點相鄰的兩個氣象臺(站)、監(jiān)測網(wǎng)的氣象資料，按內插法取值;對地勢崎嶇的區(qū)域，氣候受山脈的走向、高度、地形形態(tài)、坡度等因素的影響，地方性差異大，選取氣象數(shù)據(jù)時應采用鄰近氣象臺(站)、監(jiān)測網(wǎng)的長年代資料和項目現(xiàn)場的探測(觀測)數(shù)據(jù)對比取值。

4 氣象數(shù)據(jù)分析及其在雷電風險評估中的應用

雷電風險評估中涉及的氣象數(shù)據(jù)主要有：雷暴日、地閃密度、雷電小時、正負閃雷電流(強度、分布及極值)及雷電的季節(jié)變化等。

4.1 雷暴日

指在指定區(qū)域內一年四季所發(fā)生雷電放電的天數(shù)，用來表征某區(qū)域雷電強度的一個物理量，用Td表示。通過觀測和統(tǒng)計，可獲得指定區(qū)域的年平均雷暴日數(shù)、月平均雷暴日數(shù)、最高雷暴日數(shù)、最早出現(xiàn)雷電日的時間、最晚終結雷電日的時間、雷電活動主要發(fā)生的月份以及出現(xiàn)平均雷暴日最高的月份等，這些數(shù)據(jù)將能客觀地反映該地區(qū)雷電活動的一般性規(guī)律。當測量地閃密度有困難時，雷暴日將作為計算雷擊大地年平均密度的重要依據(jù)。

4.2 地閃密度

用來表征表征雷云對地放電的頻繁程度的量，用Ng表示，單位為：次/(km2·a)。通過雷電監(jiān)測網(wǎng)的探測和統(tǒng)計，可獲得指定區(qū)域內需要的雷擊大地年平均次數(shù)和密度值，它是估算建(構)筑物年預計雷擊次數(shù)和評估風險的重要組成參數(shù)。

4.3 雷電小時

指不同地區(qū)每個雷暴日內共計發(fā)生的雷電活動時間長短，用雷電小時作為單位，即把一個小時內聽到一次或一次以上的雷聲計為一個雷電小時。對它的年、月、日平均統(tǒng)計資料分析，可以反映出某個區(qū)域發(fā)生首次雷擊、后續(xù)雷擊、長時間雷擊以及各種雷擊組合的活動規(guī)律，并為雷電環(huán)境評估提供多種不同的雷電流參量。

4.4 正負閃雷電流強度及其分布和極值

通過閃電定位數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和分析，可以獲得指定區(qū)域地閃強度的數(shù)值分布;雷電流最大正閃強度、最大負閃強度、平均正閃強度、平均負閃強度、平均綜合閃電強度;雷電流累積概率分布。這些參數(shù)指標是雷電風險評估應用于建筑物內部磁場強度計算和浪涌保護器設計的重要科學依據(jù)。

4.5 雷電的季節(jié)變化

雷電的季節(jié)變化可以通過雷電監(jiān)測網(wǎng)、氣象臺(站)觀測數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計和分析，得出指定區(qū)域一年四季的地閃月分布規(guī)律，主要是了解和掌握雷電活動的多發(fā)期，特別是高發(fā)期的具體月份指標，它將為建設項目的施工安全性雷電風險評估提供合理、科學的施工計劃和防御安排。

4.6 雷電的日變化

雷電的日變化可以通過閃電定位資料進行統(tǒng)計分析，得出指定區(qū)域24h內雷電活動的日分布規(guī)律，主要是了解和掌握雷電可能發(fā)生的重要時段，主要應用在雷電風險評估指導施工現(xiàn)場作業(yè)在雷暴天氣來臨時的應急準備和臨時采取的防護措施。

雷電風險評估報告中涉及的雷暴日、地閃密度、雷電小時、正負閃雷電流(強度、分布及極值)以及雷電的季節(jié)變化等氣象數(shù)據(jù)，各級氣象主管機構應當按照《氣候可行性論證管理辦法》規(guī)定，在上級氣象主管機構和本級人民政府的領導下，組織管理本行政區(qū)域內的氣候可行性論證工作。

5 結束語

①氣象數(shù)據(jù)是雷電風險評估報告中最基礎、最重要的資料之一，應當高度重視它的引用來源、統(tǒng)計方法、科學分析與處理，并通過專家論證后，才能確保其具有代表性、準確性和比較性，也才能確保雷電風險評估所得的結論科學、客觀和準確。

②通過現(xiàn)場探測所取得的氣象數(shù)據(jù)，還應當對探測儀器、探測方法和探測環(huán)境進行相關說明。

TM86

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1003-6598(2011)02-0058-02

2010-12-16

龍思朝(1979-)，男(苗族)，工程師，主要從事防雷設計技術鑒定評價、環(huán)境雷電風險評估工作。