黑龍江省雷電災(zāi)害特征分析

袁湘玲，王振會，肖穩(wěn)安，束 玉

(1.南京信息工程大學(xué)大氣物理學(xué)院，江蘇 南京 210044；2.齊齊哈爾市氣象局，黑龍江齊齊哈爾 161006；3.黑龍江省防雷中心，黑龍江 哈爾濱 151000)

黑龍江省雷電災(zāi)害特征分析

袁湘玲1,2，王振會1，肖穩(wěn)安1，束 玉3

(1.南京信息工程大學(xué)大氣物理學(xué)院，江蘇 南京 210044；2.齊齊哈爾市氣象局，黑龍江齊齊哈爾 161006；3.黑龍江省防雷中心，黑龍江 哈爾濱 151000)

本文利用黑龍江省1959～2008年的雷暴日資料、2006～2009年的地閃監(jiān)測資料及1999～2008年的雷電災(zāi)害資料，對黑龍江省年平均雷暴日數(shù)與雷電災(zāi)害的時空分布特征進行對比分析，并對雷電災(zāi)害分類統(tǒng)計特征進行了分析。

雷電災(zāi)害；特征；分析

1 資料說明

本文所用雷暴日資料、閃電資料分別來源于黑龍江省氣象信息中心提供的1959～2008年80個氣象觀測站的雷暴日資料及2006～2009年黑龍江省雷電地閃定位網(wǎng)的監(jiān)測資料。

雷電災(zāi)害信息來源于中國氣象局雷電防護管理辦公室、中國氣象學(xué)會雷電防護研究會編寫的《全國雷電災(zāi)害匯編》(內(nèi)部資料)及黑龍江省防雷中心收集整理的雷電災(zāi)害資料，資料時間為1999～2008年。

2 雷電災(zāi)害與雷暴日數(shù)的空間分布特征對比分析

黑龍江省處于中緯度歐亞大陸東沿，太平洋西岸，北面臨近寒冷的西伯利亞，南北跨中溫帶與寒溫帶，具有明顯的季風(fēng)氣候特征。由西北到東南為山地貫穿，松花江由西而東切穿兩大山地，西南和東北是廣闊的平原。復(fù)雜的地形地貌、南北氣候的差異和地域經(jīng)濟的發(fā)展水平不同，使得黑龍江省年平均雷暴日數(shù)與雷電災(zāi)害次數(shù)的空間分布不盡一致。圖1給出了1959～2008年黑龍江省50 a平均雷暴日空間分布特征。從圖1可以看出年平均雷暴日最多的區(qū)域位于黑龍江省中部，在35 d以上；位于北部的小興安嶺地區(qū)和西北部的大興安嶺地區(qū)年平均雷暴日均在30 d以上；位于西南部的松嫩平原年平均雷暴日在25～30 d之間；東部的三江平原年平均雷暴日較少，在22～30 d之間。從整個區(qū)域范圍來看，黑龍江省的年平均雷暴日分布具有中部多，東部少；山地和河流附近多，平原地區(qū)少的特征。

圖1 黑龍江省雷暴日數(shù)空間分布圖

圖2 黑龍江省雷電災(zāi)害次數(shù)空間分布圖

圖2給出了1999～2008年黑龍江省雷電災(zāi)害次數(shù)的空間分布特征。從中可以看出雷電災(zāi)害的高值區(qū)，大致對應(yīng)著雷暴日數(shù)高值區(qū)，但也有一定的差異。雷電災(zāi)害最多的是省會哈爾濱市區(qū)，共51次，占所統(tǒng)計的全部雷電災(zāi)害的8.2%；伊春、鶴崗、雙鴨山、雞西、牡丹江等城市的雷電災(zāi)害也明顯多于周邊區(qū)域。對比圖1和圖2可以發(fā)現(xiàn)，黑龍江省雷電災(zāi)害次數(shù)的高值區(qū)均在年平均雷暴日30 d以上的區(qū)域內(nèi)，而年平均雷暴日較少的松嫩平原和三江平原雷電災(zāi)害次數(shù)也較少，表明自然雷電是雷電災(zāi)害的致災(zāi)因子之一；二是雷電災(zāi)害的發(fā)生還受到人口密度及經(jīng)濟特征等因素的制約。

3 雷電災(zāi)害與雷暴日數(shù)的時間分布特征對比分析

3.1 年際變化

圖3 黑龍江省雷電日數(shù)（虛線）和雷電災(zāi)害次數(shù)（實線）的年際變化

圖3給出了1999～2008年黑龍江省全省平均雷暴日數(shù)和雷電災(zāi)害次數(shù)的年際變化曲線。從圖中可以看出雷電災(zāi)害次數(shù)和雷暴日數(shù)的年際變化大體相近，相關(guān)系數(shù)為0.51，2007年是10 a中雷暴日數(shù)最少的年份，2007年的雷電災(zāi)害次數(shù)也相對較少。另外，雷暴日數(shù)的年際變化趨勢不明顯，而雷電災(zāi)害次數(shù)呈增長趨勢，其變化率為2.5次·a-1，這與隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展、高層建筑和微電子設(shè)備的增加，對雷電災(zāi)害的承受能力降低有關(guān)，這也表明下墊面承災(zāi)體的易損性是雷電災(zāi)害的影響因子之一。

3.2 月變化

圖4 黑龍江省雷電日數(shù)（虛線）和雷電災(zāi)害次數(shù)（實線）的月變化

圖4給出了黑龍江省1959～2008年50 a平均雷暴日數(shù)和雷電災(zāi)害次數(shù)的月變化曲線。從圖4可以看出，雷電災(zāi)害次數(shù)和雷暴日數(shù)的月變化大體一致，相關(guān)系數(shù)達0.98。雷電主要發(fā)生在6～8月，占全年的76.3%。其中7月份雷暴日數(shù)最多，占全年的28.7%。雷電災(zāi)害同樣主要發(fā)生在在6～8月，占全年的73.4%。但雷電災(zāi)害最多的月份是6月，占全年的31.1%。

為什么會有這樣的差異呢？為此，利用2006～2009年的閃電定位儀觀測資料，進一步分析了6月和7月的地閃頻數(shù)日變化（如圖5）發(fā)現(xiàn)，6月地閃發(fā)生在地閃頻數(shù)峰值時段11:00～22:00的比率略高于7月，這一時間段也是人們活動頻繁，大部分設(shè)備處于運轉(zhuǎn)時期；6月地閃發(fā)生在谷值時段23:00～10:00的比率略低于7月，而谷值時段對應(yīng)著夜間人們休息，是大部分設(shè)備停止運轉(zhuǎn)的時段，表明雷電災(zāi)害的時間特征和人們的活動規(guī)律相關(guān)。

圖5 2006～2009年6月地閃頻數(shù)(實線)和7月地閃頻數(shù)(虛線)日變化曲線

4 雷電災(zāi)害分類統(tǒng)計對比分析

黑龍江省的雷電災(zāi)害主要發(fā)生在人身安全、家用電器、單位電子電器設(shè)備、電力通信設(shè)備、森林糧囤加油站等方面。圖6給出了近10 a各類雷電災(zāi)害事故統(tǒng)計數(shù)據(jù)總和的百分圖。從圖6可以看到，單位電子電器設(shè)備受損占雷電災(zāi)情的31%，家用電器受損占30%，電力通信設(shè)備受損占17%，人畜傷亡占13%，森林糧囤加油站等雷擊起火占7%，其它事故占2%。

圖6 雷電災(zāi)害種類百分圖

其中人畜傷亡事故的93.9%發(fā)生在農(nóng)村，而在農(nóng)村的人身傷亡事故中有79.3%發(fā)生在戶外，有20.7%發(fā)生在民用建筑物遭受雷擊導(dǎo)致人身傷亡。這不僅與農(nóng)民更多戶外勞作、易遭雷擊有關(guān)，還有20.7%的人身傷亡事故發(fā)生在沒有防雷裝置的民用建筑物內(nèi)，因此針對農(nóng)村的雷電防護工作，不僅要利用多種手段，開展多渠道、多形式的防雷減災(zāi)科普宣傳工作，提高公眾的防雷避雷、自救互救的能力，而且要加強農(nóng)村建筑物的防雷裝置建設(shè)工作。

單位電子電器設(shè)備及家用電器受損兩類事故占雷電災(zāi)情的61%，大量的以集成電路為主要元件的計算機設(shè)備、通訊設(shè)備為各行業(yè)創(chuàng)造了高速、大容量的工作環(huán)境,但與此同時集成電路與以往的電子設(shè)備相比較,其耐受過電壓和過電流的能力卻大大降低了，雷電感應(yīng)產(chǎn)生的二次雷擊使大量微電子設(shè)備受損十分嚴重。電子信息系統(tǒng)的雷電防護問題同樣亟待解決。

TU895

A

1002-252X(2010)03-0035-02

2010-6-6

袁湘玲（1970-），女，湖南省雙峰縣人，南京信息工程大學(xué)，在讀碩士生，高級工程師.