浙江省沿海陸域與舟山海域地閃回?fù)籼卣鞣治?/h1>
2022-03-05 01:21陳軍孫軼李京校張驍林偉于夢(mèng)穎
氣象科技 2022年1期
陳軍 孫軼 李京校 張驍 林偉 于夢(mèng)穎
(1 舟山市氣象局，舟山 316021;2 北京市氣象災(zāi)害防御中心，北京 100088;3 岱山縣氣象局，岱山 316200)
引言
國(guó)內(nèi)外對(duì)陸地以及海洋區(qū)域的閃電活動(dòng)已進(jìn)行了一定研究。利用地閃定位系統(tǒng)，馮桂力等[1]研究了山東北部一次中尺度對(duì)流系統(tǒng)，正地閃平均峰值電流強(qiáng)度為33.22 kA，負(fù)地閃峰值電流強(qiáng)度平均為10.29 kA。李家啟等[2]研究重慶市2006—2009年閃電特征表明，正地閃僅占3.58%，正地閃平均雷電流幅值(59.6 kA)明顯大于負(fù)地閃(39.4 kA)。崔海華等[3]研究指出京津冀地區(qū)正地閃占地閃總數(shù)7.33%,河南為3.16%,內(nèi)蒙古高原為9.60%，京津冀地區(qū)正地閃與負(fù)地閃的平均雷電流強(qiáng)度分別為74.16 kA、40.46 kA。Chai等[4]研究2006—2012年湖北閃電定位資料表明，正地閃占總地閃數(shù)5.4%。宋曉爽等[5]研究指出，上海及周邊地區(qū)正地閃比例8.5%，陸地上的地閃密度要顯著高于湖泊和海洋上的地閃密度,而海洋上的正地閃比例顯著高于陸地。王娟等[6]研究指出，全國(guó)雷電監(jiān)測(cè)定位系統(tǒng)ADTD獲取的2009年1月至2012年12月云地閃電中正地閃占5%左右。
根據(jù)美國(guó)NLDN定位數(shù)據(jù)，美國(guó)1992—1994年正地閃占總地閃比例4.2%～4.9%[7]。張義軍等[8]研究指出全球閃電密度高值區(qū)主要分布在海岸地區(qū)、山地地區(qū)、中尺度氣旋多發(fā)地區(qū)以及熱帶輻合帶的輻合區(qū)內(nèi),大陸、海島、沿海地區(qū)所發(fā)生的閃電占全球的88%，陸地和海洋閃電密度比近似為10∶1。
浙江省位于27°02′～31°11′N(xiāo)，118°01′～123°10′E，東西和南北的直線距離均為450 km左右，陸域面積10.18萬(wàn)km2。舟山市位于29°32′～31°04′N(xiāo)，121°30′～123°25′E，舟山海域遼闊，總面積2.22萬(wàn)km2，舟山群島為我國(guó)第一大群島，位于長(zhǎng)江口以南、杭州灣以東的浙江省北部海域，島礁眾多，星羅棋布，有大小島嶼1390個(gè)，島嶼陸地面積1371 km2。
本文依據(jù)浙江省閃電定位系統(tǒng)2016—2020年資料，通過(guò)大數(shù)據(jù)分析對(duì)浙江省陸域與舟山海域進(jìn)行地閃雷電參數(shù)分析，研究了地閃回?fù)裘芏取⒄亻W回?fù)粽伎偟亻W回?fù)舻谋壤⒄亻W和負(fù)地閃回?fù)舻碾娏鲝?qiáng)度、正負(fù)地閃回?fù)糁鹪潞椭饡r(shí)比例等地閃活動(dòng)特征，通過(guò)比較分析，對(duì)于雷電災(zāi)害防御具有一定的參考價(jià)值。
1 資料和方法
1.1 資料遴選
浙江省閃電定位系統(tǒng)于2007年建成，由12個(gè)站組成，中心站位于杭州，其他11個(gè)子站分別位于11個(gè)市的氣象觀測(cè)站內(nèi)，采用ADTD閃電探測(cè)儀[9-10](由原中科院空間中心開(kāi)發(fā)，核心部件為IMPACT傳感器)，組網(wǎng)密度約9000 km2/個(gè)，設(shè)計(jì)定位精度為500 m,探測(cè)效率為80%～90%。通過(guò)不同站同時(shí)(GPS全球定位自動(dòng)授時(shí))測(cè)量云地閃電回?fù)糨椛涞碾姶艌?chǎng)來(lái)確定閃電源的電流參數(shù)，采用了Uman 和Mclain 提出的傳輸線回?fù)綦娏髂Ｐ?，即假定電流波形不發(fā)生彎曲和雷電流沿通道傳播時(shí)不發(fā)生衰減，應(yīng)用閃電探測(cè)中較為先進(jìn)的時(shí)差測(cè)向混合技術(shù),并用卡方函數(shù)最小化算法最后定位[11]。
本文采用浙江省閃電定位系統(tǒng)2016—2020年的地閃探測(cè)資料，包括地閃的時(shí)間、極性、位置、回?fù)綦娏鞣逯档葏?shù)。為對(duì)浙江省陸域和舟山海域的雷電參數(shù)作精確分析，先進(jìn)行數(shù)據(jù)質(zhì)量控制[12]。閃電定位系統(tǒng)存在誤觸發(fā)的情形，有一些無(wú)效數(shù)據(jù)，對(duì)于二站振幅和二站混合的定位算法，二站定位誤差很大[13]，因其探測(cè)精度較低，予以過(guò)濾，僅保留3站以上定位算法數(shù)據(jù)。地閃定位系統(tǒng)的探測(cè)效率是隨著距離站網(wǎng)中心的距離快速衰減的，舟山海域?qū)儆谡憬〉亻W定位系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的外緣，其探測(cè)效率和精度會(huì)有所下降。另外，鑒于測(cè)量數(shù)據(jù)中有極小部分電流強(qiáng)度超過(guò)了300 kA，國(guó)外研究者普遍認(rèn)為自然界最大的正地閃電流強(qiáng)度在300 kA左右[11]。一部分?jǐn)?shù)據(jù)顯示測(cè)得峰值電流為0及10 kA以下，可能是ADTD地閃定位系統(tǒng)誤判為正地閃的云閃數(shù)據(jù)。經(jīng)分析，-10～0 kA的負(fù)地閃占比極低，不足1%，對(duì)計(jì)算結(jié)果不會(huì)產(chǎn)生影響，故不作濾除。綜合以上考量，遴選了-300～0 kA，10～300 kA范圍[14]作為研究分析對(duì)象。除了首次回?fù)?，ADTD具備一定的后續(xù)回?fù)籼綔y(cè)能力，在雷電防御實(shí)踐中，每一次地閃回?fù)艟赡軐?duì)生命或地面設(shè)施造成較大危害，本文以地閃回?fù)籼卣鞣治鰹橹?不將一次閃電過(guò)程中可能包含的多次回?fù)暨M(jìn)行歸閃處理。
1.2 分析方法
對(duì)浙江省陸域、舟山海域地閃回?fù)籼卣鞣謪^(qū)域進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析(本文指的是地閃回?fù)?，下?。對(duì)地閃回?fù)裘芏鹊姆治霾捎镁W(wǎng)格法[15]，對(duì)閃電定位資料統(tǒng)計(jì)各評(píng)估網(wǎng)格單元的地閃密度，評(píng)估網(wǎng)格單元大小設(shè)定為0.01°×0.01°。按照地球半徑6371.004 km，以30°N線為標(biāo)尺，對(duì)其每1個(gè)經(jīng)緯度網(wǎng)格轉(zhuǎn)換為距離和面積，0.01°×0.01°相當(dāng)于1.069665 km2。
2 地閃特征
2.1 浙江省陸域地閃特征
根據(jù)Access和Matlab分析結(jié)果，浙江省陸域的年平均地閃回?fù)裘芏葹?.97 次·km-2·a-1，年平均正地閃回?fù)裘芏葹?.1 次·km-2·a-1，年平均負(fù)地閃回?fù)裘芏葹?.87 次·km-2·a-1，如圖1～3所示。浙江省陸域總地閃回?fù)裘芏确植紭O不均勻，南部的地閃回?fù)裘芏蕊@著高于北部，地閃回?fù)裘芏容^大值位于浙西丘陵和浙東丘陵，浙北平原相對(duì)較低。
圖1 浙江省2016—2020年平均地閃回?fù)裘芏确植?/p>
分析表明，浙江省陸域正地閃回?fù)粽伎偟亻W回?fù)舻?.1%。正地閃回?fù)羝骄娏鲝?qiáng)度為42.49 kA，負(fù)地閃為33.61 kA，正負(fù)電流強(qiáng)度比值為1.26，若采用區(qū)域分析的方法，以29.5°N為界線將浙江省陸域大致分成北部和南部，其正、負(fù)地閃回?fù)綦娏鲝?qiáng)度對(duì)比如表1所示。
表1 浙江省陸域北部和南部正、負(fù)地閃回?fù)綦娏鲝?qiáng)度對(duì)比
分析數(shù)據(jù)顯示，北部和南部地閃回?fù)羝骄娏鲝?qiáng)度對(duì)比為：①浙江省陸域北部的正地閃回?fù)羝骄娏鲝?qiáng)度(57.67 kA)大于南部的正地閃回?fù)羝骄?/p>
圖2 浙江省2016—2020年平均正地閃回?fù)裘芏确植?/p>
圖3 浙江省2016—2020年平均負(fù)地閃回?fù)裘芏确植?/p>
電流強(qiáng)度(36.73 kA)，北部正地閃與南部正地閃回?fù)羝骄娏鲝?qiáng)度比值為1.57；②北部的負(fù)地閃回?fù)綦娏鲝?qiáng)度(39.54 kA)大于南部的負(fù)地閃回?fù)綦娏鲝?qiáng)度(31.74 kA)，其比值為1.25；③北部的正地閃回?fù)綦娏鲝?qiáng)度(57.67 kA)大于負(fù)地閃回?fù)綦娏鲝?qiáng)度(39.54kA)，其比值為1.46；④南部的正地閃回?fù)綦娏鲝?qiáng)度(36.73 kA)大于負(fù)地閃回?fù)綦娏鲝?qiáng)度(31.74 kA)，其比值為1.16。
研究發(fā)現(xiàn)，浙江省陸域北部正、負(fù)地閃回?fù)羝骄娏鲝?qiáng)度均分別比南部強(qiáng)；浙江省陸域北部的正地閃回?fù)麸@著大于負(fù)地閃回?fù)綦娏鲝?qiáng)度，而浙江省陸域南部的正地閃回?fù)袈源笥谪?fù)地閃回?fù)綦娏鲝?qiáng)度，其程度顯著下降。
按照不同月份和時(shí)次，對(duì)浙江省陸域的正負(fù)地閃回?fù)舸螖?shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，如圖4～7所示，從月分布看，5—9月占96%，1月、2月、11月、12月幾乎很少；從每日時(shí)次分布看，13:00—23:00占84%，其他時(shí)段很少；從正負(fù)地閃回?fù)糁鹪聦?duì)比，1—4月，11、12月正地閃回?fù)粽急容^高，其中2月正地閃回?fù)粽急?6%，1月正地閃回?fù)粽急?3%，11月正地閃回?fù)粽急?6%；從正負(fù)地閃回?fù)糁饡r(shí)對(duì)比，01:00—11:00正地閃回?fù)粽急染^(guò)10%，其中03:00—04:00占比達(dá)23%,04:00—05:00占比達(dá)24%。
圖4 浙江省陸域2016—2020年正、負(fù)地閃回?fù)舸螖?shù)占比年變化
圖5 浙江省陸域2016—2020年正、負(fù)地閃回?fù)舸螖?shù)占比日變化
圖6 浙江省陸域2016—2020年逐月正、負(fù)地閃回?fù)舸螖?shù)占比
圖7 浙江省陸域2016—2020年逐時(shí)正、負(fù)地閃回?fù)舸螖?shù)占比
2.2 舟山海域地閃特征
舟山海域如圖8所示，舟山海域的年平均地閃回?fù)裘芏葹?.54 次·km-2·a-1，年平均正地閃回?fù)裘芏葹?.06 次·km-2·a-1，年平均負(fù)地閃回?fù)裘芏葹?.48 次·km-2·a-1，如圖9～11所示。發(fā)現(xiàn)舟山海域地閃回?fù)裘芏确植紭O不均勻，其地閃回?fù)裘芏容^大值有若干離散區(qū)域，杭州灣東部和洋山港以西海域、西部比鄰寧波島嶼、舟山本島中北部、舟山六橫島南部、金塘島南部相對(duì)較大，圖中清晰可見(jiàn)舟山部分海域地閃回?fù)裘芏容^高，是一個(gè)值得注意的現(xiàn)象。
圖8 舟山海域主要島嶼分布
圖9 舟山海域2016—2020年平均地閃回?fù)裘芏确植?/p>
圖10 舟山海域2016—2020年平均正地閃回?fù)裘芏确植?/p>
圖11 舟山海域2016—2020年平均負(fù)地閃回?fù)裘芏确植?/p>
正地閃回?fù)裘芏确逯滴挥谥凵奖緧u南部海域、舟山本島中北部。負(fù)地閃回?fù)裘芏确逯滴挥诤贾轂硸|部和洋山港以西海域、舟山六橫島南部、金塘島南部。
分析表明，舟山海域正地閃回?fù)粽伎偟亻W回?fù)舻?1.1%。正地閃回?fù)羝骄娏鲝?qiáng)度為49.81 kA，負(fù)地閃回?fù)羝骄娏鲝?qiáng)度為47.77 kA，正負(fù)電流強(qiáng)度比值為1.04，若采用區(qū)域分析的方法，以30°N為界線將舟山海域大致分成北部和南部，其正負(fù)地閃回?fù)綦娏鲝?qiáng)度及比值如表2所示。
表2 舟山海域北部和南部正、負(fù)地閃回?fù)綦娏鲝?qiáng)度對(duì)比
北部和南部地閃回?fù)羝骄娏鲝?qiáng)度對(duì)比為：①舟山海域北部的正地閃回?fù)綦娏鲝?qiáng)度(54.91 kA)大于南部的正地閃回?fù)綦娏鲝?qiáng)度(43.70 kA)，北部正地閃與南部正地閃回?fù)綦娏鲝?qiáng)度比值為1.26；②北部的負(fù)地閃回?fù)綦娏鲝?qiáng)度(51.60 kA)大于南部的負(fù)地閃回?fù)綦娏鲝?qiáng)度43.16 kA，其比值為1.20；③北部的正地閃回?fù)綦娏鲝?qiáng)度(54.91 kA)大于負(fù)地閃回?fù)綦娏鲝?qiáng)度(51.60 kA)，其比值為1.06；④南部的正地閃回?fù)綦娏鲝?qiáng)度(43.70 kA)稍大于負(fù)地閃回?fù)綦娏鲝?qiáng)度(43.16 kA)，其比值為1.01。
研究發(fā)現(xiàn)，舟山海域北部正、負(fù)地閃回?fù)羝骄娏鲝?qiáng)度均分別比南部強(qiáng)，北部的正地閃回?fù)羝骄娏鲝?qiáng)度大于負(fù)地閃強(qiáng)度，而南部的正地閃回?fù)羝骄娏鲝?qiáng)度稍大于負(fù)地閃回?fù)魪?qiáng)度，其強(qiáng)度顯著下降。
按照不同月份和時(shí)次，對(duì)舟山海域的正負(fù)地閃回?fù)舸螖?shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，如圖12～15所示。從逐月分布看，5—9月占92%，1月、2月、11月、12月幾乎很少，從每日時(shí)次分布看，出現(xiàn)3個(gè)峰值區(qū)，02:00—06:00占19%，13:00—16:00占16%,18:00—23:00占36%，其他時(shí)段也時(shí)有發(fā)生；從正負(fù)地閃回?fù)糁鹪聦?duì)比，1—4月、11月正地閃回?fù)粽急容^高，其中1、2月正地閃回?fù)艟^(guò)50%，1月正地閃回?fù)粽急?9%，2月正地閃回?fù)粽急?3%，11月占比達(dá)40%；從正負(fù)地閃回?fù)糁饡r(shí)對(duì)比，有16個(gè)時(shí)段正地閃回?fù)舯壤^(guò)10%，07:00—08:00正地閃回?fù)粽急瘸霈F(xiàn)峰值，達(dá)21%，所有時(shí)段正地閃回?fù)粽急染^(guò)6%。
圖12 舟山海域2016—2020年正、負(fù)地閃回?fù)舸螖?shù)占比年變化
圖13 舟山海域2016—2020年正、負(fù)地閃回?fù)舸螖?shù)占比日變化
圖14 舟山海域2016—2020年逐月正、負(fù)地閃回?fù)舸螖?shù)占比
圖15 舟山海域2016—2020年逐時(shí)正、負(fù)地閃回?fù)舸螖?shù)占比
2.3 浙江省陸域、舟山海域地閃地域差異及分析
浙江省陸域、舟山海域?qū)Ρ缺砻?，地閃回?fù)裘芏却嬖谳^大區(qū)別：①浙江省陸域年均地閃回?fù)裘芏葹?.97 次·km-2·a-1，遠(yuǎn)大于舟山海域的0.54 次·km-2·a-1，其比值為3.65；②浙江省陸域年均正地閃回?fù)裘芏葹?.10 次·km-2·a-1，大于舟山海域的0.06 次·km-2·a-1，其比值為1.67；③浙江省陸域年均負(fù)地閃回?fù)裘芏葹?.87 次·km-2·a-1，遠(yuǎn)大于舟山海域的0.48 次·km-2·a-1，其比值為3.90；④浙江省陸域正地閃回?fù)粽伎偟亻W回?fù)舻?.1%，舟山海域正地閃回?fù)粽伎偟亻W回?fù)舻?1.1%，其比值為0.46。
浙江省陸域、舟山海域的北部區(qū)域的正、負(fù)地閃回?fù)綦娏鲝?qiáng)度均明顯強(qiáng)于南部區(qū)域。地閃平均電流強(qiáng)度存在較大區(qū)別：①舟山海域的正、負(fù)地閃回?fù)綦娏鲝?qiáng)度均分別比浙江省陸域的強(qiáng)；②舟山海域的正、負(fù)地閃回?fù)綦娏鲝?qiáng)度比值明顯小于浙江省陸域。
浙江省陸域和舟山海域的地閃回?fù)糁饕l(fā)生在5—9月，1—2月、11—12月幾乎很少；浙江省陸域地閃回?fù)糁饕l(fā)生在13:00—23:00，占84%，舟山海域則出現(xiàn)3個(gè)峰值區(qū)，02:00—06:00占19%，13:00—16:00占16%,18:00—23:00占36%；浙江省陸域和舟山海域1—4月、11月正地閃回?fù)粽季容^高，其中1—2月超過(guò)50%,冬季的正地閃回?fù)魯?shù)占比較高；浙江省陸域有11個(gè)時(shí)段正地閃回?fù)粽急瘸^(guò)10%，舟山海域有16個(gè)時(shí)段正地閃回?fù)粽急瘸^(guò)10%。
舟山海域的地閃地域特征顯著，正地閃回?fù)舻谋壤貏e高，正地閃回?fù)舻钠骄娏鲝?qiáng)度稍大于負(fù)地閃回?fù)?，利用氣象學(xué)和大氣電學(xué)對(duì)其進(jìn)行初步分析,主要有以下5個(gè)因素：①根據(jù)舟山市歷年氣象觀測(cè)資料，一年四季均有可能發(fā)生雷暴，冬季雷暴會(huì)產(chǎn)生更多的正地閃[11]。②影響舟山海域的天氣系統(tǒng)以前部層狀降水中尺度對(duì)流系統(tǒng)為主，利于正地閃的產(chǎn)生[16]，受高空風(fēng)影響，隨著颮線平移，雷暴云正負(fù)電荷結(jié)構(gòu)傾斜，正負(fù)電荷區(qū)出現(xiàn)水平方向上的錯(cuò)位，云地閃頂部電荷結(jié)構(gòu)變形，可能導(dǎo)致正地閃增加[17]。③雖然大部分地閃活動(dòng)具有快速生成并消亡的特性，但是舟山海域地理位置特殊，位于杭州灣外口，杭州灣南側(cè)的寧波距離舟山本島約20 km，杭州灣北側(cè)的上海距離洋山島約25 km，距離泗礁島約50 km，舟山陸域面積很小，最大的舟山本島僅502 km2，不利于本地雷暴的生成，易受從上海南部、浙江北部或中部朝東方向發(fā)展移動(dòng)的線狀中尺度強(qiáng)對(duì)流系統(tǒng)(MCS，也稱為颮線)影響[18]，抵達(dá)舟山海域時(shí)，線狀中尺度對(duì)流系統(tǒng)以消散階段為主，導(dǎo)致層狀云區(qū)的正地閃相對(duì)頻繁[1]，這也正是舟山海域正地閃比例比較高的主要原因之一。④正地閃頻繁觸發(fā)，使大量正電荷快速釋放到地面，正電荷區(qū)攜帶的電荷顯著減少，出現(xiàn)了正地閃回?fù)舻钠骄娏鲝?qiáng)度稍大于負(fù)地閃回?fù)舻那樾巍＂莞鶕?jù)陳淑琴等[19]對(duì)舟山多普勒雷達(dá)回波資料的分析，沿著杭州灣入海對(duì)流單體，在海岸線北側(cè)大概率發(fā)展加強(qiáng)或維持，在海岸線南側(cè)入海時(shí)大概率減弱，一定程度上導(dǎo)致了正地閃回?fù)羝骄娏鲝?qiáng)度在舟山海域的南北差異。
2.4 陸地與海洋的地閃地域差異
根據(jù)國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)[1-7]，對(duì)正地閃占總地閃的比例、各地正地閃平均電流強(qiáng)度與負(fù)地閃平均電流強(qiáng)度的對(duì)比匯總?cè)绫?、表4所示。
表3 正地閃占總地閃數(shù)比例對(duì)比
表4 正地閃平均電流強(qiáng)度與負(fù)地閃平均電流強(qiáng)度對(duì)比
表中統(tǒng)計(jì)信息表明，世界各地報(bào)告的陸地和海洋的正地閃占總地閃數(shù)比例變化較大，海洋上的正地閃占總地閃數(shù)比例比較高；陸地上的正地閃平均電流強(qiáng)度與負(fù)地閃平均電流強(qiáng)度的比值基本都遠(yuǎn)大于1，如京津冀、山東、重慶等正地閃遠(yuǎn)大于負(fù)地閃平均電流強(qiáng)度，而海洋上的正地閃平均電流強(qiáng)度稍大于負(fù)地閃，這個(gè)發(fā)現(xiàn)有待進(jìn)一步研究。
3 結(jié)論和討論
通過(guò)對(duì)浙江省閃電定位系統(tǒng)2016—2020年數(shù)據(jù)分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：
(1)陸域年均地閃回?fù)裘芏葹?.97 次·km-2·a-1，年平均正地閃回?fù)裘芏葹?.10 次·km-2·a-1，正地閃回?fù)粽伎偟亻W回?fù)舻?.1%，正地閃回?fù)羝骄娏鲝?qiáng)度為42.49 kA，負(fù)地閃回?fù)羝骄娏鲝?qiáng)度為33.61 kA，正負(fù)電流強(qiáng)度比值為1.26。
(2)舟山海域年均地閃回?fù)裘芏葹?.54 次·km-2·a-1，年平均正地閃回?fù)裘芏葹?.06 次·km-2·a-1，正地閃回?fù)粽伎偟亻W回?fù)舻?1.1%，平均正地閃回?fù)魪?qiáng)度為49.81 kA，平均負(fù)地閃回?fù)魪?qiáng)度為47.77 kA，電流強(qiáng)度比值為1.04。
(3)浙江省陸域、舟山海域的北部區(qū)域的正、負(fù)地閃回?fù)綦娏鲝?qiáng)度均明顯強(qiáng)于南部區(qū)域；舟山海域的正地閃和負(fù)地閃回?fù)綦娏鲝?qiáng)度均分別比浙江省陸域的強(qiáng)，舟山海域的正負(fù)地閃回?fù)綦娏鲝?qiáng)度比值明顯小于浙江省陸域。
(4)不同區(qū)域正地閃與負(fù)地閃回?fù)羝骄娏鲝?qiáng)度的比值有較大差異，舟山海域的正地閃回?fù)舻谋壤貏e高，正地閃回?fù)舻钠骄娏鲝?qiáng)度稍大于負(fù)地閃回?fù)簟?/p>
(5)舟山海域易受從上海南部、浙江北部或中部朝東方向發(fā)展移動(dòng)的中尺度強(qiáng)對(duì)流系統(tǒng)影響，抵達(dá)舟山的線狀中尺度對(duì)流系統(tǒng)以消散階段為主，導(dǎo)致層狀云區(qū)的正地閃相對(duì)頻繁；沿著杭州灣入海對(duì)流單體，在海岸線北側(cè)大概率發(fā)展加強(qiáng)或維持，在海岸線南側(cè)入海時(shí)大概率減弱，一定程度上導(dǎo)致了正地閃回?fù)羝骄娏鲝?qiáng)度在舟山海域的南北差異。
(6)浙江省陸域和舟山海域的地閃主要發(fā)生在5—9月，1—2月、11—12月幾乎很少，冬季的正地閃回?fù)魯?shù)占比較高。
(7)出于探測(cè)效率和定位精度等因素的綜合考慮，分析時(shí)刪除了二站定位算法的數(shù)據(jù)，地閃密度值可能偏低，浙江省多丘陵，海岸線較長(zhǎng)，探測(cè)站所處地形地表的不規(guī)則起伏環(huán)境可能對(duì)閃電定位系統(tǒng)探測(cè)精度和效率有一定影響[20]。
(8)陸地與海洋的地閃活動(dòng)具有較大的差異，相關(guān)問(wèn)題有待進(jìn)一步研究。
猜你喜歡
《初心》老年教育(老年大學(xué))(2022年8期)2022-08-24 浙江省溫州市籀園小學(xué)中小學(xué)校長(zhǎng)(2022年7期)2022-08-19 遺落海域中國(guó)寶玉石(2021年5期)2021-11-18 浙江省特級(jí)教師
——吳淼峰小學(xué)時(shí)代(2020年1期)2020-03-19 2018年浙江省高中數(shù)學(xué)競(jìng)賽中等數(shù)學(xué)(2018年7期)2018-11-10 也談極值點(diǎn)偏移問(wèn)題破解策略廣東教育·高中(2018年1期)2018-01-31 海軍艦艇前往演戲海域兵器知識(shí)(2017年10期)2017-10-19 物理中的比值定義法中學(xué)生數(shù)理化·教與學(xué)(2017年4期)2017-04-22 十大事故多發(fā)海域中國(guó)南海周邊排第二環(huán)球時(shí)報(bào)(2016-03-22)2016-03-22 中韓海域劃界首輪會(huì)談成功舉行人民周刊(2016年1期)2016-01-09
陳軍 孫軼 李京校 張驍 林偉 于夢(mèng)穎
(1 舟山市氣象局，舟山 316021;2 北京市氣象災(zāi)害防御中心，北京 100088;3 岱山縣氣象局，岱山 316200)
引言
國(guó)內(nèi)外對(duì)陸地以及海洋區(qū)域的閃電活動(dòng)已進(jìn)行了一定研究。利用地閃定位系統(tǒng)，馮桂力等[1]研究了山東北部一次中尺度對(duì)流系統(tǒng)，正地閃平均峰值電流強(qiáng)度為33.22 kA，負(fù)地閃峰值電流強(qiáng)度平均為10.29 kA。李家啟等[2]研究重慶市2006—2009年閃電特征表明，正地閃僅占3.58%，正地閃平均雷電流幅值(59.6 kA)明顯大于負(fù)地閃(39.4 kA)。崔海華等[3]研究指出京津冀地區(qū)正地閃占地閃總數(shù)7.33%,河南為3.16%,內(nèi)蒙古高原為9.60%，京津冀地區(qū)正地閃與負(fù)地閃的平均雷電流強(qiáng)度分別為74.16 kA、40.46 kA。Chai等[4]研究2006—2012年湖北閃電定位資料表明，正地閃占總地閃數(shù)5.4%。宋曉爽等[5]研究指出，上海及周邊地區(qū)正地閃比例8.5%，陸地上的地閃密度要顯著高于湖泊和海洋上的地閃密度,而海洋上的正地閃比例顯著高于陸地。王娟等[6]研究指出，全國(guó)雷電監(jiān)測(cè)定位系統(tǒng)ADTD獲取的2009年1月至2012年12月云地閃電中正地閃占5%左右。
根據(jù)美國(guó)NLDN定位數(shù)據(jù)，美國(guó)1992—1994年正地閃占總地閃比例4.2%～4.9%[7]。張義軍等[8]研究指出全球閃電密度高值區(qū)主要分布在海岸地區(qū)、山地地區(qū)、中尺度氣旋多發(fā)地區(qū)以及熱帶輻合帶的輻合區(qū)內(nèi),大陸、海島、沿海地區(qū)所發(fā)生的閃電占全球的88%，陸地和海洋閃電密度比近似為10∶1。
浙江省位于27°02′～31°11′N(xiāo)，118°01′～123°10′E，東西和南北的直線距離均為450 km左右，陸域面積10.18萬(wàn)km2。舟山市位于29°32′～31°04′N(xiāo)，121°30′～123°25′E，舟山海域遼闊，總面積2.22萬(wàn)km2，舟山群島為我國(guó)第一大群島，位于長(zhǎng)江口以南、杭州灣以東的浙江省北部海域，島礁眾多，星羅棋布，有大小島嶼1390個(gè)，島嶼陸地面積1371 km2。
本文依據(jù)浙江省閃電定位系統(tǒng)2016—2020年資料，通過(guò)大數(shù)據(jù)分析對(duì)浙江省陸域與舟山海域進(jìn)行地閃雷電參數(shù)分析，研究了地閃回?fù)裘芏取⒄亻W回?fù)粽伎偟亻W回?fù)舻谋壤⒄亻W和負(fù)地閃回?fù)舻碾娏鲝?qiáng)度、正負(fù)地閃回?fù)糁鹪潞椭饡r(shí)比例等地閃活動(dòng)特征，通過(guò)比較分析，對(duì)于雷電災(zāi)害防御具有一定的參考價(jià)值。
1 資料和方法
1.1 資料遴選
浙江省閃電定位系統(tǒng)于2007年建成，由12個(gè)站組成，中心站位于杭州，其他11個(gè)子站分別位于11個(gè)市的氣象觀測(cè)站內(nèi)，采用ADTD閃電探測(cè)儀[9-10](由原中科院空間中心開(kāi)發(fā)，核心部件為IMPACT傳感器)，組網(wǎng)密度約9000 km2/個(gè)，設(shè)計(jì)定位精度為500 m,探測(cè)效率為80%～90%。通過(guò)不同站同時(shí)(GPS全球定位自動(dòng)授時(shí))測(cè)量云地閃電回?fù)糨椛涞碾姶艌?chǎng)來(lái)確定閃電源的電流參數(shù)，采用了Uman 和Mclain 提出的傳輸線回?fù)綦娏髂Ｐ?，即假定電流波形不發(fā)生彎曲和雷電流沿通道傳播時(shí)不發(fā)生衰減，應(yīng)用閃電探測(cè)中較為先進(jìn)的時(shí)差測(cè)向混合技術(shù),并用卡方函數(shù)最小化算法最后定位[11]。
本文采用浙江省閃電定位系統(tǒng)2016—2020年的地閃探測(cè)資料，包括地閃的時(shí)間、極性、位置、回?fù)綦娏鞣逯档葏?shù)。為對(duì)浙江省陸域和舟山海域的雷電參數(shù)作精確分析，先進(jìn)行數(shù)據(jù)質(zhì)量控制[12]。閃電定位系統(tǒng)存在誤觸發(fā)的情形，有一些無(wú)效數(shù)據(jù)，對(duì)于二站振幅和二站混合的定位算法，二站定位誤差很大[13]，因其探測(cè)精度較低，予以過(guò)濾，僅保留3站以上定位算法數(shù)據(jù)。地閃定位系統(tǒng)的探測(cè)效率是隨著距離站網(wǎng)中心的距離快速衰減的，舟山海域?qū)儆谡憬〉亻W定位系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的外緣，其探測(cè)效率和精度會(huì)有所下降。另外，鑒于測(cè)量數(shù)據(jù)中有極小部分電流強(qiáng)度超過(guò)了300 kA，國(guó)外研究者普遍認(rèn)為自然界最大的正地閃電流強(qiáng)度在300 kA左右[11]。一部分?jǐn)?shù)據(jù)顯示測(cè)得峰值電流為0及10 kA以下，可能是ADTD地閃定位系統(tǒng)誤判為正地閃的云閃數(shù)據(jù)。經(jīng)分析，-10～0 kA的負(fù)地閃占比極低，不足1%，對(duì)計(jì)算結(jié)果不會(huì)產(chǎn)生影響，故不作濾除。綜合以上考量，遴選了-300～0 kA，10～300 kA范圍[14]作為研究分析對(duì)象。除了首次回?fù)?，ADTD具備一定的后續(xù)回?fù)籼綔y(cè)能力，在雷電防御實(shí)踐中，每一次地閃回?fù)艟赡軐?duì)生命或地面設(shè)施造成較大危害，本文以地閃回?fù)籼卣鞣治鰹橹?不將一次閃電過(guò)程中可能包含的多次回?fù)暨M(jìn)行歸閃處理。
1.2 分析方法
對(duì)浙江省陸域、舟山海域地閃回?fù)籼卣鞣謪^(qū)域進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析(本文指的是地閃回?fù)?，下?。對(duì)地閃回?fù)裘芏鹊姆治霾捎镁W(wǎng)格法[15]，對(duì)閃電定位資料統(tǒng)計(jì)各評(píng)估網(wǎng)格單元的地閃密度，評(píng)估網(wǎng)格單元大小設(shè)定為0.01°×0.01°。按照地球半徑6371.004 km，以30°N線為標(biāo)尺，對(duì)其每1個(gè)經(jīng)緯度網(wǎng)格轉(zhuǎn)換為距離和面積，0.01°×0.01°相當(dāng)于1.069665 km2。
2 地閃特征
2.1 浙江省陸域地閃特征
根據(jù)Access和Matlab分析結(jié)果，浙江省陸域的年平均地閃回?fù)裘芏葹?.97 次·km-2·a-1，年平均正地閃回?fù)裘芏葹?.1 次·km-2·a-1，年平均負(fù)地閃回?fù)裘芏葹?.87 次·km-2·a-1，如圖1～3所示。浙江省陸域總地閃回?fù)裘芏确植紭O不均勻，南部的地閃回?fù)裘芏蕊@著高于北部，地閃回?fù)裘芏容^大值位于浙西丘陵和浙東丘陵，浙北平原相對(duì)較低。
圖1 浙江省2016—2020年平均地閃回?fù)裘芏确植?/p>
分析表明，浙江省陸域正地閃回?fù)粽伎偟亻W回?fù)舻?.1%。正地閃回?fù)羝骄娏鲝?qiáng)度為42.49 kA，負(fù)地閃為33.61 kA，正負(fù)電流強(qiáng)度比值為1.26，若采用區(qū)域分析的方法，以29.5°N為界線將浙江省陸域大致分成北部和南部，其正、負(fù)地閃回?fù)綦娏鲝?qiáng)度對(duì)比如表1所示。
表1 浙江省陸域北部和南部正、負(fù)地閃回?fù)綦娏鲝?qiáng)度對(duì)比
分析數(shù)據(jù)顯示，北部和南部地閃回?fù)羝骄娏鲝?qiáng)度對(duì)比為：①浙江省陸域北部的正地閃回?fù)羝骄娏鲝?qiáng)度(57.67 kA)大于南部的正地閃回?fù)羝骄?/p>
圖2 浙江省2016—2020年平均正地閃回?fù)裘芏确植?/p>
圖3 浙江省2016—2020年平均負(fù)地閃回?fù)裘芏确植?/p>
電流強(qiáng)度(36.73 kA)，北部正地閃與南部正地閃回?fù)羝骄娏鲝?qiáng)度比值為1.57；②北部的負(fù)地閃回?fù)綦娏鲝?qiáng)度(39.54 kA)大于南部的負(fù)地閃回?fù)綦娏鲝?qiáng)度(31.74 kA)，其比值為1.25；③北部的正地閃回?fù)綦娏鲝?qiáng)度(57.67 kA)大于負(fù)地閃回?fù)綦娏鲝?qiáng)度(39.54kA)，其比值為1.46；④南部的正地閃回?fù)綦娏鲝?qiáng)度(36.73 kA)大于負(fù)地閃回?fù)綦娏鲝?qiáng)度(31.74 kA)，其比值為1.16。
研究發(fā)現(xiàn)，浙江省陸域北部正、負(fù)地閃回?fù)羝骄娏鲝?qiáng)度均分別比南部強(qiáng)；浙江省陸域北部的正地閃回?fù)麸@著大于負(fù)地閃回?fù)綦娏鲝?qiáng)度，而浙江省陸域南部的正地閃回?fù)袈源笥谪?fù)地閃回?fù)綦娏鲝?qiáng)度，其程度顯著下降。
按照不同月份和時(shí)次，對(duì)浙江省陸域的正負(fù)地閃回?fù)舸螖?shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，如圖4～7所示，從月分布看，5—9月占96%，1月、2月、11月、12月幾乎很少；從每日時(shí)次分布看，13:00—23:00占84%，其他時(shí)段很少；從正負(fù)地閃回?fù)糁鹪聦?duì)比，1—4月，11、12月正地閃回?fù)粽急容^高，其中2月正地閃回?fù)粽急?6%，1月正地閃回?fù)粽急?3%，11月正地閃回?fù)粽急?6%；從正負(fù)地閃回?fù)糁饡r(shí)對(duì)比，01:00—11:00正地閃回?fù)粽急染^(guò)10%，其中03:00—04:00占比達(dá)23%,04:00—05:00占比達(dá)24%。
圖4 浙江省陸域2016—2020年正、負(fù)地閃回?fù)舸螖?shù)占比年變化
圖5 浙江省陸域2016—2020年正、負(fù)地閃回?fù)舸螖?shù)占比日變化
圖6 浙江省陸域2016—2020年逐月正、負(fù)地閃回?fù)舸螖?shù)占比
圖7 浙江省陸域2016—2020年逐時(shí)正、負(fù)地閃回?fù)舸螖?shù)占比
2.2 舟山海域地閃特征
舟山海域如圖8所示，舟山海域的年平均地閃回?fù)裘芏葹?.54 次·km-2·a-1，年平均正地閃回?fù)裘芏葹?.06 次·km-2·a-1，年平均負(fù)地閃回?fù)裘芏葹?.48 次·km-2·a-1，如圖9～11所示。發(fā)現(xiàn)舟山海域地閃回?fù)裘芏确植紭O不均勻，其地閃回?fù)裘芏容^大值有若干離散區(qū)域，杭州灣東部和洋山港以西海域、西部比鄰寧波島嶼、舟山本島中北部、舟山六橫島南部、金塘島南部相對(duì)較大，圖中清晰可見(jiàn)舟山部分海域地閃回?fù)裘芏容^高，是一個(gè)值得注意的現(xiàn)象。
圖8 舟山海域主要島嶼分布
圖9 舟山海域2016—2020年平均地閃回?fù)裘芏确植?/p>
圖10 舟山海域2016—2020年平均正地閃回?fù)裘芏确植?/p>
圖11 舟山海域2016—2020年平均負(fù)地閃回?fù)裘芏确植?/p>
正地閃回?fù)裘芏确逯滴挥谥凵奖緧u南部海域、舟山本島中北部。負(fù)地閃回?fù)裘芏确逯滴挥诤贾轂硸|部和洋山港以西海域、舟山六橫島南部、金塘島南部。
分析表明，舟山海域正地閃回?fù)粽伎偟亻W回?fù)舻?1.1%。正地閃回?fù)羝骄娏鲝?qiáng)度為49.81 kA，負(fù)地閃回?fù)羝骄娏鲝?qiáng)度為47.77 kA，正負(fù)電流強(qiáng)度比值為1.04，若采用區(qū)域分析的方法，以30°N為界線將舟山海域大致分成北部和南部，其正負(fù)地閃回?fù)綦娏鲝?qiáng)度及比值如表2所示。
表2 舟山海域北部和南部正、負(fù)地閃回?fù)綦娏鲝?qiáng)度對(duì)比
北部和南部地閃回?fù)羝骄娏鲝?qiáng)度對(duì)比為：①舟山海域北部的正地閃回?fù)綦娏鲝?qiáng)度(54.91 kA)大于南部的正地閃回?fù)綦娏鲝?qiáng)度(43.70 kA)，北部正地閃與南部正地閃回?fù)綦娏鲝?qiáng)度比值為1.26；②北部的負(fù)地閃回?fù)綦娏鲝?qiáng)度(51.60 kA)大于南部的負(fù)地閃回?fù)綦娏鲝?qiáng)度43.16 kA，其比值為1.20；③北部的正地閃回?fù)綦娏鲝?qiáng)度(54.91 kA)大于負(fù)地閃回?fù)綦娏鲝?qiáng)度(51.60 kA)，其比值為1.06；④南部的正地閃回?fù)綦娏鲝?qiáng)度(43.70 kA)稍大于負(fù)地閃回?fù)綦娏鲝?qiáng)度(43.16 kA)，其比值為1.01。
研究發(fā)現(xiàn)，舟山海域北部正、負(fù)地閃回?fù)羝骄娏鲝?qiáng)度均分別比南部強(qiáng)，北部的正地閃回?fù)羝骄娏鲝?qiáng)度大于負(fù)地閃強(qiáng)度，而南部的正地閃回?fù)羝骄娏鲝?qiáng)度稍大于負(fù)地閃回?fù)魪?qiáng)度，其強(qiáng)度顯著下降。
按照不同月份和時(shí)次，對(duì)舟山海域的正負(fù)地閃回?fù)舸螖?shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，如圖12～15所示。從逐月分布看，5—9月占92%，1月、2月、11月、12月幾乎很少，從每日時(shí)次分布看，出現(xiàn)3個(gè)峰值區(qū)，02:00—06:00占19%，13:00—16:00占16%,18:00—23:00占36%，其他時(shí)段也時(shí)有發(fā)生；從正負(fù)地閃回?fù)糁鹪聦?duì)比，1—4月、11月正地閃回?fù)粽急容^高，其中1、2月正地閃回?fù)艟^(guò)50%，1月正地閃回?fù)粽急?9%，2月正地閃回?fù)粽急?3%，11月占比達(dá)40%；從正負(fù)地閃回?fù)糁饡r(shí)對(duì)比，有16個(gè)時(shí)段正地閃回?fù)舯壤^(guò)10%，07:00—08:00正地閃回?fù)粽急瘸霈F(xiàn)峰值，達(dá)21%，所有時(shí)段正地閃回?fù)粽急染^(guò)6%。
圖12 舟山海域2016—2020年正、負(fù)地閃回?fù)舸螖?shù)占比年變化
圖13 舟山海域2016—2020年正、負(fù)地閃回?fù)舸螖?shù)占比日變化
圖14 舟山海域2016—2020年逐月正、負(fù)地閃回?fù)舸螖?shù)占比
圖15 舟山海域2016—2020年逐時(shí)正、負(fù)地閃回?fù)舸螖?shù)占比
2.3 浙江省陸域、舟山海域地閃地域差異及分析
浙江省陸域、舟山海域?qū)Ρ缺砻?，地閃回?fù)裘芏却嬖谳^大區(qū)別：①浙江省陸域年均地閃回?fù)裘芏葹?.97 次·km-2·a-1，遠(yuǎn)大于舟山海域的0.54 次·km-2·a-1，其比值為3.65；②浙江省陸域年均正地閃回?fù)裘芏葹?.10 次·km-2·a-1，大于舟山海域的0.06 次·km-2·a-1，其比值為1.67；③浙江省陸域年均負(fù)地閃回?fù)裘芏葹?.87 次·km-2·a-1，遠(yuǎn)大于舟山海域的0.48 次·km-2·a-1，其比值為3.90；④浙江省陸域正地閃回?fù)粽伎偟亻W回?fù)舻?.1%，舟山海域正地閃回?fù)粽伎偟亻W回?fù)舻?1.1%，其比值為0.46。
浙江省陸域、舟山海域的北部區(qū)域的正、負(fù)地閃回?fù)綦娏鲝?qiáng)度均明顯強(qiáng)于南部區(qū)域。地閃平均電流強(qiáng)度存在較大區(qū)別：①舟山海域的正、負(fù)地閃回?fù)綦娏鲝?qiáng)度均分別比浙江省陸域的強(qiáng)；②舟山海域的正、負(fù)地閃回?fù)綦娏鲝?qiáng)度比值明顯小于浙江省陸域。
浙江省陸域和舟山海域的地閃回?fù)糁饕l(fā)生在5—9月，1—2月、11—12月幾乎很少；浙江省陸域地閃回?fù)糁饕l(fā)生在13:00—23:00，占84%，舟山海域則出現(xiàn)3個(gè)峰值區(qū)，02:00—06:00占19%，13:00—16:00占16%,18:00—23:00占36%；浙江省陸域和舟山海域1—4月、11月正地閃回?fù)粽季容^高，其中1—2月超過(guò)50%,冬季的正地閃回?fù)魯?shù)占比較高；浙江省陸域有11個(gè)時(shí)段正地閃回?fù)粽急瘸^(guò)10%，舟山海域有16個(gè)時(shí)段正地閃回?fù)粽急瘸^(guò)10%。
舟山海域的地閃地域特征顯著，正地閃回?fù)舻谋壤貏e高，正地閃回?fù)舻钠骄娏鲝?qiáng)度稍大于負(fù)地閃回?fù)?，利用氣象學(xué)和大氣電學(xué)對(duì)其進(jìn)行初步分析,主要有以下5個(gè)因素：①根據(jù)舟山市歷年氣象觀測(cè)資料，一年四季均有可能發(fā)生雷暴，冬季雷暴會(huì)產(chǎn)生更多的正地閃[11]。②影響舟山海域的天氣系統(tǒng)以前部層狀降水中尺度對(duì)流系統(tǒng)為主，利于正地閃的產(chǎn)生[16]，受高空風(fēng)影響，隨著颮線平移，雷暴云正負(fù)電荷結(jié)構(gòu)傾斜，正負(fù)電荷區(qū)出現(xiàn)水平方向上的錯(cuò)位，云地閃頂部電荷結(jié)構(gòu)變形，可能導(dǎo)致正地閃增加[17]。③雖然大部分地閃活動(dòng)具有快速生成并消亡的特性，但是舟山海域地理位置特殊，位于杭州灣外口，杭州灣南側(cè)的寧波距離舟山本島約20 km，杭州灣北側(cè)的上海距離洋山島約25 km，距離泗礁島約50 km，舟山陸域面積很小，最大的舟山本島僅502 km2，不利于本地雷暴的生成，易受從上海南部、浙江北部或中部朝東方向發(fā)展移動(dòng)的線狀中尺度強(qiáng)對(duì)流系統(tǒng)(MCS，也稱為颮線)影響[18]，抵達(dá)舟山海域時(shí)，線狀中尺度對(duì)流系統(tǒng)以消散階段為主，導(dǎo)致層狀云區(qū)的正地閃相對(duì)頻繁[1]，這也正是舟山海域正地閃比例比較高的主要原因之一。④正地閃頻繁觸發(fā)，使大量正電荷快速釋放到地面，正電荷區(qū)攜帶的電荷顯著減少，出現(xiàn)了正地閃回?fù)舻钠骄娏鲝?qiáng)度稍大于負(fù)地閃回?fù)舻那樾巍＂莞鶕?jù)陳淑琴等[19]對(duì)舟山多普勒雷達(dá)回波資料的分析，沿著杭州灣入海對(duì)流單體，在海岸線北側(cè)大概率發(fā)展加強(qiáng)或維持，在海岸線南側(cè)入海時(shí)大概率減弱，一定程度上導(dǎo)致了正地閃回?fù)羝骄娏鲝?qiáng)度在舟山海域的南北差異。
2.4 陸地與海洋的地閃地域差異
根據(jù)國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)[1-7]，對(duì)正地閃占總地閃的比例、各地正地閃平均電流強(qiáng)度與負(fù)地閃平均電流強(qiáng)度的對(duì)比匯總?cè)绫?、表4所示。
表3 正地閃占總地閃數(shù)比例對(duì)比
表4 正地閃平均電流強(qiáng)度與負(fù)地閃平均電流強(qiáng)度對(duì)比
表中統(tǒng)計(jì)信息表明，世界各地報(bào)告的陸地和海洋的正地閃占總地閃數(shù)比例變化較大，海洋上的正地閃占總地閃數(shù)比例比較高；陸地上的正地閃平均電流強(qiáng)度與負(fù)地閃平均電流強(qiáng)度的比值基本都遠(yuǎn)大于1，如京津冀、山東、重慶等正地閃遠(yuǎn)大于負(fù)地閃平均電流強(qiáng)度，而海洋上的正地閃平均電流強(qiáng)度稍大于負(fù)地閃，這個(gè)發(fā)現(xiàn)有待進(jìn)一步研究。
3 結(jié)論和討論
通過(guò)對(duì)浙江省閃電定位系統(tǒng)2016—2020年數(shù)據(jù)分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：
(1)陸域年均地閃回?fù)裘芏葹?.97 次·km-2·a-1，年平均正地閃回?fù)裘芏葹?.10 次·km-2·a-1，正地閃回?fù)粽伎偟亻W回?fù)舻?.1%，正地閃回?fù)羝骄娏鲝?qiáng)度為42.49 kA，負(fù)地閃回?fù)羝骄娏鲝?qiáng)度為33.61 kA，正負(fù)電流強(qiáng)度比值為1.26。
(2)舟山海域年均地閃回?fù)裘芏葹?.54 次·km-2·a-1，年平均正地閃回?fù)裘芏葹?.06 次·km-2·a-1，正地閃回?fù)粽伎偟亻W回?fù)舻?1.1%，平均正地閃回?fù)魪?qiáng)度為49.81 kA，平均負(fù)地閃回?fù)魪?qiáng)度為47.77 kA，電流強(qiáng)度比值為1.04。
(3)浙江省陸域、舟山海域的北部區(qū)域的正、負(fù)地閃回?fù)綦娏鲝?qiáng)度均明顯強(qiáng)于南部區(qū)域；舟山海域的正地閃和負(fù)地閃回?fù)綦娏鲝?qiáng)度均分別比浙江省陸域的強(qiáng)，舟山海域的正負(fù)地閃回?fù)綦娏鲝?qiáng)度比值明顯小于浙江省陸域。
(4)不同區(qū)域正地閃與負(fù)地閃回?fù)羝骄娏鲝?qiáng)度的比值有較大差異，舟山海域的正地閃回?fù)舻谋壤貏e高，正地閃回?fù)舻钠骄娏鲝?qiáng)度稍大于負(fù)地閃回?fù)簟?/p>
(5)舟山海域易受從上海南部、浙江北部或中部朝東方向發(fā)展移動(dòng)的中尺度強(qiáng)對(duì)流系統(tǒng)影響，抵達(dá)舟山的線狀中尺度對(duì)流系統(tǒng)以消散階段為主，導(dǎo)致層狀云區(qū)的正地閃相對(duì)頻繁；沿著杭州灣入海對(duì)流單體，在海岸線北側(cè)大概率發(fā)展加強(qiáng)或維持，在海岸線南側(cè)入海時(shí)大概率減弱，一定程度上導(dǎo)致了正地閃回?fù)羝骄娏鲝?qiáng)度在舟山海域的南北差異。
(6)浙江省陸域和舟山海域的地閃主要發(fā)生在5—9月，1—2月、11—12月幾乎很少，冬季的正地閃回?fù)魯?shù)占比較高。
(7)出于探測(cè)效率和定位精度等因素的綜合考慮，分析時(shí)刪除了二站定位算法的數(shù)據(jù)，地閃密度值可能偏低，浙江省多丘陵，海岸線較長(zhǎng)，探測(cè)站所處地形地表的不規(guī)則起伏環(huán)境可能對(duì)閃電定位系統(tǒng)探測(cè)精度和效率有一定影響[20]。
(8)陸地與海洋的地閃活動(dòng)具有較大的差異，相關(guān)問(wèn)題有待進(jìn)一步研究。
猜你喜歡
老年教育(老年大學(xué))(2022年8期)2022-08-24
中小學(xué)校長(zhǎng)(2022年7期)2022-08-19
中國(guó)寶玉石(2021年5期)2021-11-18
——吳淼峰
小學(xué)時(shí)代(2020年1期)2020-03-19
中等數(shù)學(xué)(2018年7期)2018-11-10
廣東教育·高中(2018年1期)2018-01-31
兵器知識(shí)(2017年10期)2017-10-19
中學(xué)生數(shù)理化·教與學(xué)(2017年4期)2017-04-22
環(huán)球時(shí)報(bào)(2016-03-22)2016-03-22
人民周刊(2016年1期)2016-01-09
