唐金龍

(武陟縣氣象局,河南武陟454950)

0 引言

雷暴是目前公認(rèn)的災(zāi)害性天氣,據(jù)估計(jì)全球每年發(fā)生雷暴約1600萬(wàn)次,平均每天約4.4萬(wàn)次,每小時(shí)約發(fā)生1820次[1]。雷電災(zāi)害是聯(lián)合國(guó)國(guó)際減災(zāi)十年委員會(huì)公布的最嚴(yán)重的10種自然災(zāi)害之一[2]。中國(guó)氣象局雷電防護(hù)管理辦公室的相關(guān)統(tǒng)計(jì)表明,僅2008年1～10月全國(guó)上報(bào)的20多個(gè)省、直轄市、自治區(qū)的雷電災(zāi)情報(bào)告(上報(bào)時(shí)間截止到11月5日)看,就統(tǒng)計(jì)上報(bào)3220起雷電災(zāi)害事故,造成300起雷擊人員事故,使563人死傷,其中291人死亡,272人受傷,造成直接經(jīng)濟(jì)損失8160萬(wàn)元,間接經(jīng)濟(jì)損失約7131萬(wàn)元[3]。深入分析雷電災(zāi)害的時(shí)間分布規(guī)律,為有效減輕雷電災(zāi)害造成的經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡提供重要的科學(xué)依據(jù)。

近年,人們已從多方面對(duì)雷電及其雷電災(zāi)害進(jìn)行了大量的研究[4-8],中國(guó)不少專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員在雷電災(zāi)害的時(shí)空分布特征和成因方面也進(jìn)行了大量的研究[3]。胡先鋒[9]利用1998～2004年全國(guó)雷電災(zāi)害資料對(duì)中國(guó)雷電災(zāi)害時(shí)空分布特征及其造成的損失進(jìn)行了分析,并指出,中國(guó)雷電災(zāi)害次數(shù)呈逐年波動(dòng)增長(zhǎng)趨勢(shì),夏季是中國(guó)雷電災(zāi)害發(fā)生最多的季節(jié)(占全年雷電災(zāi)害的66%),雷電災(zāi)害地理分布總體上為南多北少,雷擊造成人員傷亡事故和社會(huì)經(jīng)濟(jì)損失的分布具有明顯的區(qū)域性,電力和通信行業(yè)受雷災(zāi)的比例最大。武陟縣地處河南省西北部,是黃河、沁河交匯處,是太行山脈與豫北平原的過(guò)渡地帶,雷電活動(dòng)頻發(fā)。因此,深入研究并掌握雷暴氣候特征變化,加強(qiáng)雷電災(zāi)害損失特征統(tǒng)計(jì)分析,為加強(qiáng)武陟縣防雷減災(zāi)工作具有重要的科學(xué)參考依據(jù)。

1 資料及統(tǒng)計(jì)說(shuō)明

所用1960～2009年近50年雷暴觀測(cè)資料為武陟國(guó)家一般氣象站提供。此資料,有關(guān)臺(tái)站的變遷、觀測(cè)時(shí)制變化和儀器使用等,查找了武陟國(guó)家一般氣象站原始檔案。從1960年到2009年只有一次變換地址,現(xiàn)址在縣城城郊,距離原址3km,拔海高度降低4.3m。從地理位置、觀測(cè)環(huán)境和對(duì)比觀測(cè)資料結(jié)果看,搬遷對(duì)雷暴觀測(cè)結(jié)果無(wú)明顯影響。

所用1960～2009年近50年雷電災(zāi)害資料為武陟國(guó)家一般氣象站提供的《武陟縣氣象災(zāi)害年鑒》、中國(guó)氣象局雷電防護(hù)管理辦公室提供的《全國(guó)雷電災(zāi)害典型實(shí)例匯總》所有武陟縣雷電災(zāi)害典型事例。記錄了雷災(zāi)事件發(fā)生的時(shí)間、地點(diǎn)、雷災(zāi)發(fā)生地類(lèi)型以及直接經(jīng)濟(jì)損失的行業(yè)、設(shè)備(設(shè)備損失件數(shù))、火災(zāi)爆炸、建筑物損害、受傷人數(shù)、死亡人數(shù)等各方面的情況[10]。

根據(jù)武陟縣地區(qū)的氣候特點(diǎn),分別用3～5月、6～8月、9～11月、12月至次年2月分別代表春、夏、秋、冬季。

2 雷暴的年、季、月、日變化特征

2.1 雷暴的年變化特征

從圖1可以看出:20世紀(jì)60年代末到80年代末多在年均值17天附近擺動(dòng),20世紀(jì)初達(dá)到最高峰,20世紀(jì)末下降;近50年來(lái)共出現(xiàn)950個(gè)雷暴日,年平均雷暴日數(shù)為19天。雷暴出現(xiàn)最多的是2004年,有33個(gè)雷暴日;出現(xiàn)最少的是1976年,只有7個(gè)雷暴日。

圖1 武陟縣雷暴年際變化圖(斷線為年平均線)

2.2 雷暴的季節(jié)變化特征

由表1可見(jiàn),雷暴以夏季出現(xiàn)最多,累年平均出現(xiàn)14.7個(gè)雷暴日,是各季累計(jì)平均出現(xiàn)日數(shù)(4.74天)的近2倍,約占全年雷暴出現(xiàn)日數(shù)的77.6%;春季次之,累年平均出現(xiàn)2.76個(gè)雷暴日;冬季出現(xiàn)最少,累年平均出現(xiàn)0.02個(gè)雷暴日,普查50年的資料發(fā)現(xiàn)其中僅2002年1月出現(xiàn)1次雷暴外,其余年份冬季均未出現(xiàn)雷暴。

表1 累年各季、月雷暴出現(xiàn)日數(shù)分布

2.3 雷暴的月變化特征

由表1可見(jiàn),雷暴多集中出現(xiàn)在6～8月,6～8月累計(jì)平均出現(xiàn)為14.7天,約占全年雷暴出現(xiàn)日數(shù)的77.6%;以7月份出現(xiàn)最多,累年平均有5.96個(gè)雷暴日,約占全年雷暴出現(xiàn)日數(shù)的31.5%;其次為8、6月份,累年平均分別為4.90、3.84個(gè)雷暴日;11、12、1月份均出現(xiàn)最少,這4個(gè)月累計(jì)約占全年雷暴出現(xiàn)日數(shù)的0.32%,普查50年的資料發(fā)現(xiàn)其中僅有3個(gè)雷暴日,出現(xiàn)雷暴的概率僅為1%,可見(jiàn)在每年的11、12、1、2月份武陟縣出現(xiàn)雷暴的概率非常少。

2.4 雷暴的日變化特征

由近50年資料得出,雷暴每天較集中出現(xiàn)在13～22時(shí)(北京時(shí),下同),其中又以16～18時(shí)最多,早上至上午(07～09時(shí))出現(xiàn)最少,這一特征在夏季(6～8月)表現(xiàn)得最為明顯。春、秋、冬季出現(xiàn)的雷暴概率相對(duì)較少故不作分析。

2.5 雷暴的初、終期及持續(xù)時(shí)間

武陟縣雷暴初期平均是4月2日,最早是2002年1月12日,最晚是1976年6月23日;雷暴終期平均是9月3日,最早是1968年8月7日,最晚是1993年11月17日。一年中,持續(xù)時(shí)間在1～2小時(shí)的雷暴最多,而持續(xù)時(shí)間在0～2小時(shí)的雷暴,則主要出現(xiàn)在夏季;其中持續(xù)時(shí)間在0～1小時(shí)和1～2小時(shí)的雷暴出現(xiàn)最多均在7月,可見(jiàn),武陟縣夏季多以2小時(shí)以?xún)?nèi)短時(shí)性雷暴為主。

3 雷災(zāi)特征分析

3.1 雷災(zāi)的年變化特征

由表2可見(jiàn),年平均雷電災(zāi)害次數(shù)為5.8次,1960～2009年武陟縣雷災(zāi)造成的經(jīng)濟(jì)損失共計(jì)63.90萬(wàn)元,平均每年1278元。特別是2005～2009年,雷災(zāi)經(jīng)濟(jì)損失為30.20萬(wàn)元,平均每年7.55萬(wàn)元。雷電災(zāi)害對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和現(xiàn)代化建設(shè)造成了比較嚴(yán)重的影響。

統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明,1960～2009年,武陟縣年均雷擊傷亡人數(shù)為7人,最多的是2005～2009年,達(dá)4人。雷災(zāi)傷亡人數(shù)100%集中在農(nóng)村地區(qū),水陸交接地帶、樹(shù)下、田間、曠野地段是雷擊人身傷亡事故的多發(fā)地[11-12]。概括起來(lái)主要有3個(gè)原因[13]:(1)農(nóng)民群體防御雷電意識(shí)相對(duì)淡薄,往往遇到雷雨天氣時(shí),仍繼續(xù)在田間勞動(dòng);(2)每年6～8月是武陟縣雷暴多發(fā)的一個(gè)時(shí)段,而這時(shí)也是農(nóng)忙季節(jié),農(nóng)民群眾在曠野活動(dòng)的頻度比平時(shí)高,停留時(shí)間相對(duì)平時(shí)較長(zhǎng),加之武陟縣地處黃河、沁河交匯處,有些地方本身就是雷擊災(zāi)害最容易發(fā)生的地點(diǎn),事件自然多發(fā);(3)廣大農(nóng)村地區(qū),建筑物缺少雷電防御裝置。

表2 1960～2009年武陟縣雷災(zāi)造成的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡統(tǒng)計(jì)表

3.2 雷電災(zāi)害的行業(yè)特征

將遭受雷擊的行業(yè)設(shè)備分為廣播系統(tǒng)、電力設(shè)施、家用電器、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)其他共5類(lèi),對(duì)1960～2009年雷電災(zāi)害中這5類(lèi)行業(yè)設(shè)備的雷暴災(zāi)害次數(shù)和雷電災(zāi)害造成的經(jīng)濟(jì)損失情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

從表3可以看出,遭受雷電災(zāi)害次數(shù)最多為家用電器,高達(dá)17起,占總雷災(zāi)次數(shù)的29%,由雷擊造成的家用電器損壞起數(shù)有逐年增加的趨勢(shì)。其原因?yàn)?(1)隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,人們生活水平不斷提高,家用電器普及率也不斷提高;(2)在家用電器的防雷方面,人們防雷意識(shí)比較淡薄。

遭受雷災(zāi)經(jīng)濟(jì)損失最大的為廣播系統(tǒng),高達(dá)15.98萬(wàn)元,占總損失的25%,其遭受的雷災(zāi)次數(shù)占雷災(zāi)起數(shù)的19%,其原因有:(1)廣播系統(tǒng)在廣大農(nóng)村地區(qū)的普及率很高;(2)絕大多數(shù)大功率揚(yáng)聲器都處在全村位置最高的地方,露天分布較廣,遭受雷擊的概率較大;(3)廣播系統(tǒng)缺少雷電防護(hù)裝置。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)遭受雷暴災(zāi)害的次數(shù)和遭受的經(jīng)濟(jì)損失均占總數(shù)量的14%。其原因有:(1)隨著武陟縣網(wǎng)絡(luò)化、信息化建設(shè)進(jìn)程加快,信息網(wǎng)絡(luò)等弱電設(shè)備在各個(gè)系統(tǒng)中的大量應(yīng)用,這類(lèi)設(shè)備本身抗電磁干擾能力比較低;(2)部分計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)未安裝雷電防護(hù)裝置,或者有些已經(jīng)安裝了防雷裝置的信息系統(tǒng),由于某些SPD選型不正確或產(chǎn)品性能可能有問(wèn)題,當(dāng)雷電過(guò)電壓發(fā)生后,SPD未啟動(dòng)工作;(3)在安裝雷電防護(hù)裝置的過(guò)程中,施工不規(guī)范,使雷電流無(wú)法快速泄放入大地,造成雷擊事故。

表3 1960～2009年武陟縣雷暴災(zāi)害按行業(yè)類(lèi)型分類(lèi)統(tǒng)計(jì)表

4 結(jié)論與討論

利用武陟縣1960～2009年雷暴觀測(cè)資料、雷災(zāi)典型實(shí)例資料,通過(guò)對(duì)雷災(zāi)發(fā)生的時(shí)間、行業(yè)及損害設(shè)施類(lèi)型等方面進(jìn)行分析,揭示了武陟縣雷電災(zāi)害的分布特征,并得出以下結(jié)論:

(1)武陟縣年平均出現(xiàn)雷暴日數(shù)為19天,初雷一般在4月2日,終雷一般在9月3日,年平均雷電災(zāi)害次數(shù)為5.8次;

(2)一年中雷暴多集中出現(xiàn)在6～8月,以 7月出現(xiàn)最多,11、12、1月出現(xiàn)最少;

(3)一年四季中,雷暴以夏季出現(xiàn)最多,冬季出現(xiàn)最少;

(4)雷暴每天較集中出現(xiàn)的時(shí)間為13～22時(shí),其中又以16～18時(shí)出現(xiàn)最多,早上至上午(7～9時(shí))出現(xiàn)最少;

(5)一年中,持續(xù)時(shí)間為1～2小時(shí)的雷暴出現(xiàn)最多,武陟縣夏季以持續(xù)時(shí)間為2小時(shí)內(nèi)的短時(shí)性雷暴天氣為主。

(6)多種受損設(shè)施中,廣播系統(tǒng)遭受雷災(zāi)造成的直接經(jīng)濟(jì)損失最大;家用電器遭受雷災(zāi)次數(shù)最多,其直接經(jīng)濟(jì)損失次之;近5年雷災(zāi)損失有明顯快速上升的趨勢(shì)。

雷暴是一種突發(fā)性很強(qiáng)的災(zāi)害天氣,掌握雷暴的氣候特征,做好雷電防御工作具有重要的社會(huì)意義?？梢酝ㄟ^(guò)以下方式做好防雷減災(zāi)工作:加強(qiáng)雷電災(zāi)害防護(hù)知識(shí)宣傳,增強(qiáng)全社會(huì)防雷意識(shí);加強(qiáng)雷電防護(hù)行政與技術(shù)管理;加快雷電監(jiān)測(cè)網(wǎng)建設(shè),為更好的進(jìn)行雷電預(yù)報(bào)預(yù)警提供基礎(chǔ)平臺(tái)。

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