蔡冬梅 秦偉

摘要 通過(guò)對(duì)1967～2011年桐城市氣象觀測(cè)站逐日、逐月、逐年雷暴的觀測(cè)資料進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)，分析了桐城市雷暴氣候的特征。結(jié)果表明，近55年來(lái)桐城市年平均雷暴日為42.8 d，屬于多雷區(qū)；雷暴日數(shù)的年際變化幅度大，最多年份73 d（1963年）與最少年份25 d（1988和2001年），相差48 d，將近3倍之多；55年來(lái)雷暴的發(fā)生有逐漸減少的趨勢(shì)，并以3.51 d/10a的氣候傾向率遞減；桐城雷暴集中出現(xiàn)在3～9月，共出現(xiàn)2 264 d，占全年雷暴日數(shù)的 96.1%，尤以7月突出；有明顯的季、月變化，冬季雷暴出現(xiàn)的概率較低。

關(guān)鍵詞 雷暴日；統(tǒng)計(jì)；氣候特征；雷電災(zāi)害；雷電防護(hù)；桐城市

中圖分類號(hào) S161 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611（2014）31-11035-02

雷暴是一種劇烈的天氣過(guò)程，是大氣中伴有雷聲的放電現(xiàn)象，常發(fā)生在大氣層結(jié)極不穩(wěn)定、天空有積雨云存在的天氣條件下，出現(xiàn)時(shí)常伴有大風(fēng)、暴雨、冰雹、龍卷等災(zāi)害性天氣。雷電災(zāi)害是一種有著巨大危害性的氣象災(zāi)害，被“聯(lián)合國(guó)國(guó)際減災(zāi)十年委員會(huì)”列為“最嚴(yán)重的十種自然災(zāi)害之一”^[1]。

桐城市位于安徽省中部偏西南、長(zhǎng)江北岸、大別山東麓，地勢(shì)自西北向東南，山地、丘陵、平原依次呈階梯分布，屬亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)氣候帶，同時(shí)受西風(fēng)帶和東風(fēng)帶天氣系統(tǒng)的雙重影響，雷暴天氣頻繁出現(xiàn)。由于雷電產(chǎn)生于雷暴天氣，是雷暴天氣最基本的特征，因此，雷暴天氣的活動(dòng)規(guī)律在一定程度上反映了雷電天氣的活動(dòng)規(guī)律。研究雷暴活動(dòng)規(guī)律、氣候特征自然成為防雷減災(zāi)的需要^[2]。筆者現(xiàn)以桐城市氣象站1967～2011年雷暴觀測(cè)資料為依據(jù)，對(duì)近55年該市的雷暴進(jìn)行分析，總結(jié)該市雷暴的規(guī)律和特征，為桐城市的防雷減災(zāi)工作提供依據(jù)，降低雷暴災(zāi)害造成的損失。

1 資料與方法

1.1 資料來(lái)源 桐城市氣象站屬于國(guó)家基準(zhǔn)站，1956年建站至今觀測(cè)場(chǎng)探測(cè)環(huán)境保護(hù)完好，所記錄氣象資料具有代表性、準(zhǔn)確性和連續(xù)性。雷暴資料來(lái)源于1957～2011年經(jīng)審核過(guò)的歷年地面氣象觀測(cè)資料。

1.2 雷暴日的統(tǒng)計(jì)方法 按世界氣象組織的定義，在某站聽(tīng)到有雷聲的1個(gè)觀測(cè)日叫作雷暴日。在氣象學(xué)中，常用雷暴日的多少來(lái)反映雷電活動(dòng)的強(qiáng)度。一個(gè)雷暴日就是當(dāng)天發(fā)生過(guò)雷響，不論有多少次，只要發(fā)生就計(jì)一日。年平均雷暴日可以表征某個(gè)地方雷電活動(dòng)的頻繁程度。根據(jù)雷電活動(dòng)的頻度和雷害的嚴(yán)重程度，我國(guó)把年平均雷暴日數(shù)T>90的地區(qū)叫做強(qiáng)雷區(qū)，T≥40的地區(qū)為多雷區(qū)，15≤T≤40的地區(qū)為中雷區(qū)，T≤15的地區(qū)為少雷區(qū)^[3]。

1.3 分析方法 采用了常用的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，主要計(jì)算了雷暴日數(shù)、年平均雷暴日以及雷暴的年際變化、季變化、月變化和雷暴的氣候傾向率等。

2 雷暴的氣候特征

2.1 雷暴的年際變化

根據(jù) 1967～2011 年桐城雷暴觀測(cè)資料統(tǒng)計(jì)表明，55年桐城市雷暴總?cè)諗?shù)為2 356 d，年平均雷暴日42.8 d，按照國(guó)內(nèi)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，桐城市屬于多雷區(qū)，桐城市年雷暴日數(shù)在 25～73 d。選取桐城55年的雷暴日資料，計(jì)算年均雷暴日數(shù)的趨勢(shì)定量變化一元線性方程，得出y=-0.351 0x+52.665，氣候傾向率為-3.51 d/10a，表明1967年來(lái)桐城市年均雷暴日總體呈下降趨勢(shì)，減少速率為3.51 d/10a，圖1也較好地說(shuō)明了這一點(diǎn)，從圖中還可以看出55年來(lái)桐城市雷暴日數(shù)波動(dòng)起伏明顯，最多年出現(xiàn)在 1963 年，為 73 d；最少年出現(xiàn)在 1988和2001年，為25 d。雷暴日數(shù)最多年與最少年相差48 d。

2.2 雷暴的年代際變化

經(jīng)統(tǒng)計(jì)，桐城市20世紀(jì)60年代雷暴最多，平均為51.9 d，80%的年份雷暴日數(shù)大于55年平均值；70年代略有減少，平均為49.8 d，從80年代起期間雖有波動(dòng)，但總體呈現(xiàn)減少趨勢(shì)，80年代、90年代和21世紀(jì)以來(lái)的平均雷暴日數(shù)分別為39.9、37.1、36.0 d。這與有關(guān)近 30 年來(lái)我國(guó)大部分地區(qū)平均雷暴頻數(shù)在波動(dòng)中減少的研究成果是一致的^[4]。

2.3 雷暴的季節(jié)變化

統(tǒng)計(jì)表明，桐城55 年春季（3～5 月）雷暴總?cè)諗?shù)為594 d，出現(xiàn)頻率為 25.2%；夏季（6～8 月）是桐城雷暴的高發(fā)期，55年夏季雷暴總?cè)諗?shù)為 1 504 d，出現(xiàn)頻率高達(dá) 63.8%；秋季（9～11 月）桐城雷暴日數(shù)呈逐月減少態(tài)勢(shì)，55年秋季雷暴總?cè)諗?shù)為 202 d，出現(xiàn)頻率為 8.6%；冬季（12月～次年2 月）桐城出現(xiàn)雷暴較少，55年冬季雷暴總?cè)諗?shù)僅為 56 d，出現(xiàn)頻率為 2.4%。表明桐城雷暴的季節(jié)變化特征與大氣環(huán)流的季節(jié)性突變及熱力作用的季節(jié)變化基本一致。

2.4 雷暴的月際變化

統(tǒng)計(jì)桐城逐月雷暴日數(shù)（圖 2）發(fā)現(xiàn)，7月為桐城雷暴發(fā)生的高峰期，累計(jì)出現(xiàn)619 d，其出現(xiàn)頻率為26.4%，8月次之，累計(jì)出現(xiàn)574 d，出現(xiàn)頻率為24.2%；1、12月為雷暴發(fā)生的低谷期，出現(xiàn)頻率均為0.2%；從各月來(lái)看，桐城雷暴集中出現(xiàn)在全汛期（3～9月），共出現(xiàn)2 264 d，占全年雷暴日數(shù)的 96.1%；從3月起，雷暴日逐漸增加，這與安徽省從3月份開(kāi)始增溫有關(guān)，進(jìn)入春季雨水增多，月雷暴日也在上升；6 、7月雷暴日逐月趨于近直線傾斜上升； 7月份地面輻射增溫快，空氣中水汽含量最充足，而溫暖潮濕的上升氣流是產(chǎn)生雷暴的必要條件，所以雷暴現(xiàn)象明顯增多，達(dá)到峰值；8月略有回落，9月以后迅速減小。

3 雷電災(zāi)害的防護(hù)

雷電災(zāi)害具體來(lái)說(shuō)就是帶電的雷云對(duì)地面目標(biāo)沖擊放電，造成建筑物、場(chǎng)所、電力、電信、電子等設(shè)備的破壞，或發(fā)生人身傷亡，或發(fā)生火災(zāi)等危害，分為直擊雷、側(cè)擊雷、雷電波侵入和雷電跨步電壓等。要減少雷電災(zāi)害，需要從其本質(zhì)上入手，通過(guò)對(duì)其形成機(jī)制、誘發(fā)因素的分析，進(jìn)而提出相應(yīng)的防護(hù)措施。目前來(lái)說(shuō)，對(duì)于雷電災(zāi)害的防護(hù)，則應(yīng)該做到以下幾點(diǎn)^[5]。

3.1 直擊雷的防護(hù)

直擊雷就是雷電直接擊打在物體上，并通過(guò)電效應(yīng)、熱效應(yīng)和機(jī)械力作用等造成巨大的災(zāi)害?？梢哉f(shuō)，直擊雷是雷電災(zāi)害的主要形式，從它形成機(jī)制和誘發(fā)因素上來(lái)看，就是云層和物體間的猛烈放電現(xiàn)象。因此，直擊雷的防護(hù)可以采用避雷針、避雷網(wǎng)以及地網(wǎng)相配合的整體避雷體系，未來(lái)還要向等離子防雷發(fā)展。

3.2 側(cè)擊雷的防護(hù)

側(cè)擊雷就是雷電從側(cè)面擊打在物體上，與直擊雷相比，近年來(lái)側(cè)擊雷發(fā)生的概率呈上升趨勢(shì)，這也與城市的下墊面等要素有關(guān)。近年來(lái)，側(cè)擊雷的發(fā)生越來(lái)

越多了，因此，對(duì)于側(cè)擊雷的防護(hù)主要是均壓環(huán)的應(yīng)用，要使均壓環(huán)發(fā)揮作用，就要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行，對(duì)于均壓環(huán)的材料、規(guī)格、敷設(shè)方式、數(shù)量、連接等方面均要嚴(yán)格把關(guān)。

3.3 雷電波侵入的防護(hù)

雷電波侵入就是雷電波可以沿著金屬管道或線路進(jìn)入室內(nèi)，從而造成危害?，F(xiàn)在很多建筑物均有外管道或線路接入，可以說(shuō)這是不可避免的，那么，對(duì)于雷電波侵入的防護(hù)就顯得尤其重要了。

因此，對(duì)于雷電波侵入的防護(hù)主要集中在接入的管道和線路上。在電源的輸入和輸出端都要安裝電涌保護(hù)器，同時(shí)為了保護(hù)信號(hào)的正常傳輸，還應(yīng)該在兩端安裝信號(hào)防雷器，同時(shí)對(duì)于管線還應(yīng)設(shè)置屏蔽，以最大限度地減少雷電波的侵入危害。

3.4 雷電跨步電壓的防護(hù)

雷電跨步電壓就是雷擊大地后，大量的電流在地面擴(kuò)散，從而使周圍地面上分布著不同的電位，在中心點(diǎn)附近的兩點(diǎn)間存在著很大的電壓差，這兩點(diǎn)間的電壓就叫跨步電壓。如果人的兩腿分別踩在這兩點(diǎn)上，將會(huì)造成很大的電位差，將會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)電流通過(guò)人體，造成危害。因此，跨步電壓的防護(hù)就是在雷雨天氣盡量遠(yuǎn)離有可能遭受雷擊的金屬物體，如果在野外則要停止行走，并攏雙腿并蹲下護(hù)住頭部。

4 小結(jié)

（1）桐城屬多雷區(qū)，年均雷暴日 42.8 d，年雷暴日數(shù)在 25～73 d。

（2）近55年桐城雷暴日年際變化幅度較大。最多年份比最少年份相差48 d，將近3倍。桐城年平均雷暴日數(shù)呈現(xiàn)出3.51 d/10a的減少趨勢(shì)。

（3）桐城的雷暴具有明顯的季節(jié)性變化特點(diǎn)，夏季高發(fā)，尤以 7 月份雷暴日數(shù)為最多，冬季發(fā)生雷暴的概率最低，春季多于秋季。

（4）桐城雷電防護(hù)主要從直擊雷、側(cè)擊雷、雷電波侵入和雷電跨步電壓4個(gè)方面的防護(hù)著手，由于雷擊災(zāi)害頻發(fā)，一定要做好雷擊災(zāi)害的防護(hù)，理論與實(shí)踐相結(jié)合，既要符合防雷規(guī)范又要在實(shí)際中發(fā)揮防雷作用。

參考文獻(xiàn)

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