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马鞍山地区雷暴时空分布特征


马鞍山地区雷暴时空分布特征 摘要 根据 1959—2011 年马鞍山市、含山县、当涂县、和县 4 个地面气象观 测站雷暴资料、2005—2010 年安徽省闪电定位监测资料,运用 surfer、ArcGIS 软件以及本地 GIS 信息分析了马鞍山地区雷电活动的时空分布特征。结果表明: 在空间上马鞍山多雷区主要集中在含山县中东部、和县北部、市区北部;时间分 布上雷暴日数呈下降趋势;季

节性分布上主要集中夏季;日变化明显,主要发生 在午后 13:00 至夜间;年际变化呈明显的波动下降的特点,并有一定的阶段性, 特别是 20 世纪 80 年代后期雷暴日数下降趋势显著。 关键词 雷暴;时空分布;特征;安徽马鞍山 雷电因其强大的电流、 炙热的高温、强烈的电磁辐射以及猛烈的冲击波等物 理效应而能够在瞬间产生巨大的破坏作用,造成雷电灾害,酿成不良的社会和经 济后果事件。长期以来,雷电灾害带来了严重的人员伤亡和经济损失,多年雷电 灾害统计表明,我国每年有 1 000 人以上遭雷击伤亡,财产损失在 50 亿~100 亿元人民币,雷电灾害被联合国“国际减灾十年”公布为最严重的 10 种自然灾害 之一, 它造成的经济损失仅次于干旱和洪涝,已经成为社会可持续发展的重要制 约因素。马鞍山市地形地貌复杂,起伏较大,总趋势是由东北向西南倾斜,年平 均雷暴日数 30.6 d,按防雷规范属于多雷区,每年都有雷击伤亡事故发生,因此 开展雷暴分布规律及雷击分析,对科学、经济、合理的开展防雷工作有着重要的 社会意义。 我国有诸多学者对雷暴已有很多研究[1-8],但针对马鞍山地区雷暴的 长期气候变化趋势方面的研究尚未见报道。 笔者使用了马鞍山地区 4 个气象站 1959—2011 年 53 年的雷暴观测资料以及 安徽省气候中心提供的 2005—2010 年闪电定位监测资料,采用 surfer、ArcGIS 软件以及本地 GIS 信息分析了马鞍山地区雷电活动的时空分布特征和演变规律。 1 雷暴空间分布 1.1 雷暴的定义 在当日 8:00 至翌日 8:00 观测站听到雷声则统计 1 个雷暴日,而不论该天 雷暴发生的次数多少和持续时间的长短。 1.2 雷暴的空间分布特征 通过安徽省 2005—2010 年闪电定位监测资料得出马鞍山地区雷闪密度分 布。由图 1 可知,马鞍山多雷暴区主要分布在含山县中东部、和县北部、市区北 部, 这说明马鞍山雷暴空间分布差异明显, 马鞍山雷暴日数空间分布呈现北部多、 南部较少的特点。由表 1 可知,年平均雷暴日数含山县最高,为 32.2 d,和县最 低,为 28.8 d,20 世纪 80 年代后期基本是负距平,这说明雷暴日数在 80 年代后 期呈显著下降趋势。 1.3 雷暴的方位特征 经统计,见图 2、图 3、图 4 风向玫瑰图,马鞍山雷暴初始主导方向为西南、 西和西北;雷暴终止主导方向为西南、南和东南;雷暴消亡主导方向为西南和东 南。 上述风向统计结果可为工程建设中避开雷电的主导方向、降低雷击灾害的风 险[9-10]提供参考依据。 2 雷暴时间分布特征 2.1 雷暴日变化分布特征 马鞍山雷暴 8:00—12:00 出现的较少,12:00 后,雷暴出现的日数明显 增加,在 16:00—17:00 达到最大值,雷暴日在 16:00—17:00 出现概率为 26%,雷暴夜间出现概率达 50%。由此可见,马鞍山市雷暴的日变化规律十分明 显,主要发生在午后 13:00 至夜间,午后至夜间为雷暴出现高峰期,全市发生 雷暴最早日期为 2000 年 1 月 5 日,发生在当涂

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