周鳳蕓　陳星宇

摘要利用山東省13個(gè)閃電定位儀組成的閃電監(jiān)測(cè)定位系統(tǒng)獲得的2007～2012年的云地閃資料，從雷暴日的時(shí)空分布、云地閃頻次、強(qiáng)度、陡度以及閃電密度的時(shí)空分布特征進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。結(jié)果表明，煙臺(tái)雷暴的時(shí)空分布差異明顯，南部和北部沿海地區(qū)及中部丘陵地帶相對(duì)較多，海島長島地區(qū)最少；雷電活動(dòng)月變化呈單峰特性，主要集中在6～8月；2007～2012年間負(fù)地閃占地閃總數(shù)的98.72%；煙臺(tái)地區(qū)閃電日分布主要活躍在13：00～23：00，67.81%以上的閃電均發(fā)生在這些時(shí)段，16：00、19：00、20：00、21：00為閃電高發(fā)時(shí)段，雷電活動(dòng)最為強(qiáng)烈。

關(guān)鍵詞地閃頻數(shù)；閃電定位儀；雷擊大地密度；時(shí)空分布；煙臺(tái)地區(qū)

中圖分類號(hào)S429文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611（2014）04-01103-02

作者簡介周鳳蕓（1973-），女，山東高唐人，工程師，從事防雷工作。

近年來，雷電活動(dòng)及雷擊災(zāi)害的研究報(bào)道較多，如郄秀書等分析指出全球閃電活動(dòng)與氣候變化關(guān)系密切[1]，閃電頻數(shù)可以作為全球氣候變化的敏感指示器[2-3]。不同地區(qū)的閃電活動(dòng)有很大差異，分析閃電活動(dòng)有助于了解當(dāng)?shù)貙?duì)流性天氣的發(fā)生和演變[4-6]。張敏鋒等通過分析東北和北京地區(qū)的閃電活動(dòng)，指出雷電活動(dòng)與當(dāng)?shù)氐奶鞖獗尘昂偷乩硖卣麝P(guān)系密切[5]；王學(xué)良等研究了年雷暴日數(shù)與雷擊大地年平均密度關(guān)系，統(tǒng)計(jì)分析了臺(tái)站周圍不同半徑距離范圍內(nèi)年平均云地閃電次數(shù)與年平均雷暴日數(shù)[6]；成勤等對(duì)我國中部五省的雷電分布特征的異同進(jìn)行了詳細(xì)探討[7]。筆者在前人的研究結(jié)果的基礎(chǔ)上，利用閃電定位系統(tǒng)資料，從雷暴日時(shí)空分布、地閃頻次與強(qiáng)度的空間分布等方面分析了煙臺(tái)地區(qū)雷電活動(dòng)規(guī)律，以期了解煙臺(tái)地區(qū)雷暴的活動(dòng)規(guī)律。

1資料與方法

山東省閃電定位系統(tǒng)是LD-II型閃電定位系統(tǒng)，主要由13個(gè)閃電定位儀（分別布設(shè)在章丘、龍口、榮成、即墨、日照、東明、東平、沾化、夏津、魚臺(tái)、蒙陰、郯城和昌邑），可測(cè)量雷電波到達(dá)時(shí)間、方向、電磁場強(qiáng)度、極性和上升陡度等參數(shù)。該系統(tǒng)時(shí)鐘同步精度可達(dá)0.1 μs，山東省內(nèi)大部分地區(qū)閃電探測(cè)效率理論值為95%，定位精度可達(dá)300 m（圖1）。閃電定位儀配合全球定位系統(tǒng)、衛(wèi)星云圖等能綜合地監(jiān)測(cè)雷電的發(fā)展。在此利用13個(gè)閃電定位儀組成的閃電監(jiān)測(cè)定位系統(tǒng)獲得的2007～2012年云地閃資料，采用統(tǒng)計(jì)分析方法，對(duì)雷暴日的時(shí)空分布、地閃頻次、強(qiáng)度、陡度及閃電密度的時(shí)空分布進(jìn)行了分析。

圖1山東省閃電定位系統(tǒng)探測(cè)效率2結(jié)果與分析

2.1閃電密度與強(qiáng)度空間分布根據(jù)雷擊大地年平均密度的定義，將所計(jì)算區(qū)域進(jìn)行柵格化處理，精度0.05°。利用Ng=D/S（即地閃次數(shù)D除以地區(qū)面積S）計(jì)算每個(gè)柵格點(diǎn)內(nèi)的年平均密度和強(qiáng)度，得到2007～2012年煙臺(tái)雷擊大地密度和雷電流幅值分布。由圖2可見，煙臺(tái)地區(qū)閃電密度分布呈明顯的地域性差異，萊州市境內(nèi)虎頭崖附近閃電密度最大，達(dá)7.01次/（km2·a），其次是萊陽和棲霞境內(nèi)，約4.00次/（km2·a），最小值為0.40次/（km2·a），位于煙臺(tái)的東北海面上；雷擊密度總體上從西南到東北方向減小。閃電強(qiáng)度較強(qiáng)的地方出現(xiàn)在煙臺(tái)地區(qū)的周邊區(qū)域，也就是海陸交界的地方，而不是落雷密度大的地方。

2.2閃電密度與強(qiáng)度概率分布以119.555 2°～121.924 9° E、36.579 2°～37.833 2° N區(qū)域代表煙臺(tái)地區(qū)，計(jì)算2007～2012年正負(fù)地閃的強(qiáng)度分布及比例，結(jié)果（圖3）發(fā)現(xiàn)，該區(qū)域內(nèi)雷電流絕大部分為負(fù)極性；6年間共計(jì)閃電次數(shù)414 289次，正地閃5 307次，負(fù)地閃408 982次；正地閃強(qiáng)度主要分布在5～45 kA，該區(qū)間內(nèi)正地閃次數(shù)占總正地閃的98.34%；負(fù)地閃強(qiáng)度集中在-35～-5 kA，占總負(fù)地閃的99.68%。由圖3c可知，煙臺(tái)地區(qū)平均雷電流強(qiáng)度為12.82 kA，最大雷電流強(qiáng)度為136.38 kA，最小雷電流強(qiáng)度為0.54 kA；>3 kA、>6 kA、>12 kA、>20 kA、>40 kA的累積概率分別為99.32%、87.05%、56.65%、15.75%、0.66%。

2.3地閃頻數(shù)月分布從煙臺(tái)地區(qū)地閃月分布頻次（圖4a）可知，7和8月份為雷暴的高發(fā)期，煙臺(tái)每年的雷電活動(dòng)呈現(xiàn)單峰特性，主要活動(dòng)期為6～8月，90%以上的地閃均發(fā)生在這3個(gè)月，秋冬季活動(dòng)較少，其他月份地閃較少發(fā)生，這與人工觀測(cè)是相一致的；但人工記錄中7月份的雷暴日數(shù)較8月份高，而閃電探測(cè)到的8月份的雷擊次數(shù)卻高于7月份，可見雷暴日數(shù)與雷擊次數(shù)并不是完全正相關(guān)，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的人工觀測(cè)只要聽到一次雷聲就記為一個(gè)雷暴日，而不管雷擊次數(shù)的多少，從這個(gè)意義上說，閃電定位資料更接近實(shí)際情況。可見雖然7月份雷暴日數(shù)較8月份多，但每個(gè)雷暴日平均的雷擊頻次卻小于8月份。圖22007～2012年煙臺(tái)地區(qū)雷電密度（a）和雷電流幅值（b）等值線圖32007～2012年煙臺(tái)地區(qū)正地閃（a）、負(fù)地閃（b）次數(shù)分布以及雷電流強(qiáng)度累積概率分布（c）2.4 地閃頻數(shù)日分布由圖4b可見，煙臺(tái)地區(qū)閃電日分布主要活躍在13：00～23：00，67.81%以上的閃電均發(fā)生在這些時(shí)段，16：00、19：00、20：00、21：00為閃電高發(fā)時(shí)段，雷電活動(dòng)最為強(qiáng)烈。

3結(jié)論

（1）由于特殊的地形影響，煙臺(tái)雷暴的時(shí)空分布差異明顯，南部沿海地區(qū)海陽最多，中部丘陵地帶相對(duì)較少；雷電活動(dòng)月變化呈單峰特性，主要集中在6～8月，其中7月最強(qiáng)。

（2）煙臺(tái)地區(qū)閃電密度分布與地形有關(guān)，西部平原多于東部丘陵，閃電強(qiáng)度的最大值位于萊州虎頭崖。

（3）2007～2012年間負(fù)地閃占地閃總數(shù)的98.72%。正地閃強(qiáng)度集中在5～45 kA，占總正地閃的98.34%；負(fù)地閃強(qiáng)度集中在-35～-5 kA，占總負(fù)地閃的99.68%。

（4）煙臺(tái)地區(qū)閃電日分布主要活躍在13：00～23：00，67.81%以上的閃電均發(fā)生在這些時(shí)段，16：00、19：00、20：00、21：00為閃電高發(fā)時(shí)段，雷電活動(dòng)最為強(qiáng)烈。

參考文獻(xiàn)

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[6] 王學(xué)良，張科杰，黃小彥，等.湖北省雷暴日數(shù)與云地閃電密度關(guān)系研究[J].氣象，2012，6（6）：728-732.