绍兴市雷电天气特征及雷电防御技术

绍兴市雷电天气特征及雷电防御技术

顾菊平

绍兴防雷安全检测有限公司  311800

摘要：本文选取绍兴市气象局1981~2020年的雷暴日、初日、终日资料，利用数理统计、滑动平均法、气候倾向率估计法对泸定县雷暴日数、雷暴终霜日特征进行分析。结果表明，1981~2020年绍兴市的雷暴日数整体以上升的趋势为主，并且增加的趋势尤其显著，绍兴市雷暴的发生具有季节性；1981~2020年绍兴市雷暴多出现集中于6、7、8这三个月份中；1981~2020年绍兴市除了12月、1月雷电天气出现的次数少之外，其余的几个月份均有雷暴天气的出现，且均以上升的趋势为主，只是气候变化倾向率有一定差异。

关键词：雷电天气；特征；雷电防御；技术

引言：

在自然界中所有自然灾害中，“雷电灾害”是最为严重的一种灾害性天气，同时也是“十大”最严重的灾害之一，因其自身有着不可控制的“突发性”与“破坏性”以及自带的“电流”等携带一些不可控的因素，一旦发生，就会对周围的事物以及人造成极大程度上的威胁与影响，严重的话甚至会威胁到人的生命财产安全。据不完全地统计，雷电每一年都会对成千上万的人造成伤亡，根据中国气象局的统计数据，2019年全国共发生雷电灾害1,717,083次，其中导致人员伤亡和经济损失的雷电灾害分别为1,178起和4.4亿元。雷电灾害次数全年共发生了1717083次，其中导致人员伤亡和经济损失的雷电灾害分别为1,178起和4.4亿元。其中夏季发生了1,284,333次，由此可得雷电灾害多是发生在夏季，根据中国气象局的气象数据，绍兴市地区雷电灾害的发生情况主要也是在夏季发生，而且夏季发生的次数占全年雷电灾害总数的80%以上。雷电灾害在绍兴市的分布比较均匀，但是在一些地势高的山区或建筑物密集的城市区域，雷电灾害的发生率相对较高。据统计2017年绍兴市全年的发生雷电灾害导致人员伤亡高达4起，其经济损失15万元；2018年全年发生雷电灾害导致人员伤亡有2起，其经济损失达5万元。2019年绍兴市全年发生雷电灾害导致人员伤亡高达有3起，其中经济损失高达10万元。从以上数据可以看出，雷电灾害发生主要是在夏季，绍兴市地区往年的雷电灾害次数较为稳定，但是导致人员伤亡和经济损失的情况并不是很严重。因此，绍兴市应该继续加强对雷电灾害的监测和预警，并采取相应的防范措施，以减少雷电灾害对人们的影响。

1.研究资料和方法

本文选取绍兴市气象局1981~2020年的雷暴日、初日、终日，利用数理统计、滑动平均法、对绍兴市雷暴日数、雷暴终霜日进行分析。

2、绍兴市雷电天气特征

2.1年际变化

1981~2020年绍兴市的雷暴日数整体是以上升的趋势为主（图1），增加的趋势极为显著，1981~2020年绍兴市年平均雷暴日数为37.2d，属于多雷区。在21世纪之前，1987年绍兴市年雷暴日数呈现在线性之上，说明该阶段属于多雷期；从1989年代到1999年期间雷暴日数趋势呈间断性不平衡现象出现雷期；说明该阶段同样是属于多雷期；从00年代中期往后属于少雷期；年雷暴日数都在线性以下；从2015~2020开始雷暴日数呈上升趋势发展，频繁出现。结合折线图，可将1981~2020年绍兴市雷暴日数划分为三个阶段：1981~1999年绍兴市雷暴日数呈不规律的增减上升趋势发展，其中1987年为雷暴日数最大的一年；从1999~2013年雷暴日数呈小幅度较平缓的上升趋势为主；从2013往后开始则表现出显著增加上升的趋势。

图1 1981~2020年绍兴市逐年雷暴日数变化趋势图

2.2四季变化

1981~2020年绍兴市除了冬季出现的雷暴天气较少之外，其余三季均有雷暴天气出现，且雷暴天气在夏季时发生出现的频率更高些，且均以上升趋势为主，只是气候变化倾向率有一定差异。

绍兴市春季雷暴日数的变化增加趋势较为明显，结合曲线图发现：1989~1995年雷暴日数波动下降，且1990~1992年的雷暴日数最低；从1994年往后，雷暴日数明显上升，且2019年的雷暴日数最大。

2.3月变化

绍兴市年内雷暴日数特别是每年的11~2月份这三个月出现的雷暴日数最少，雷暴天气出现的频率较低；每年3月到次年5月份绍兴市的雷暴天气出现频率慢慢增高。从6月到8月开始雷暴天气出现频率呈不规则直线趋势增高，绍兴市雷暴日数的季节性变化特征明显，年内雷暴日数主要在夏季集中；其次是春季，冬季出现的雷暴天气较少或者是没有出现雷暴天气情况

图2 1981~2020年绍兴市年内雷暴日数变化图

2.4日变化图

绍兴市雷暴出现日变化时刻表可以明显看出雷暴频次次数，一天二十四小时中，从0时到10时开始，也就是凌晨到上午十点这期间，除了凌晨四点时出现的雷暴频次较高为70次之外，其余时间出现的频次都较平稳的呈现。从十一点开始到下午三点，雷暴出现的频次呈大幅度的趋势上升，下午三时到达顶峰出现了519次，接着到晚上六点开始小幅度的下降，从晚上七点开始大幅度直线下降；到晚上二十三点时雷暴出现频率又呈现剧烈上升到117次。由此可以直接看出，在一天二十四小时中雷暴出现频次较高的顶峰为下午的三点到6点，其余时间出现的频次都呈小幅度的上升与下降趋势，其中早上6、7、9时出现的频率较少。

2.5雷暴初终日变化

1981~2020年绍兴市平均雷暴的初雷日一般出现在每年的5月至6月之间，最早出现的年份是1986年的5月1日，最晚出现的年份是2011年的6月7日。初雷日的平均日期是每年的5月21日。绍兴市的终雷日主要出现在每年的9月至10月之间，最早出现的年份是1992年的9月16日，最晚出现的年份是2005年的10月16日。终雷日的平均日期是每年的9月29日。以上日期仅为统计平均数，实际雷暴初终日变化可能会因天气条件、地形等因素而有所不同，雷暴的初终日变化也会受到全球气候变化等因素的影响，未来可能会发生变化。

3. 绍兴市雷电预警预报技术

3.1雷暴监测雷达技术

雷暴监测雷达技术是目前应用最广泛的雷暴监测技术之一，它是利用雷达的电磁波穿过大气层时，与气象目标（如雷暴云、降水等）发生反射、散射、衍射等作用的原理，获取雷暴云的三维信息，从而实现雷暴监测和预警。目前，绍兴市已经建立了雷暴监测雷达系统，可以实时监测雷暴云的情况，对雷暴的强度、范围、移动速度等进行分析和预测，及时发出雷暴预警信息。目前绍兴市气象局所运用的雷暴监测雷达技术是S波段天气雷达。该雷达可以实时监测绍兴市及周边地区的天气情况，包括雷暴云的位置、形态、强度、范围、移动速度等信息，并通过对雷达回波数据的分析和处理，及时发出雷暴预警信息。

3.2闪电定位系统

绍兴市目前所运用的闪电定位系统是一种通过监测雷电信号进行闪电定位的技术。该系统主要由多个闪电监测站点、数据传输系统和数据处理中心组成。闪电监测站点通过接收闪电信号，记录闪电的时间、强度、位置等信息，并将数据传输到数据处理中心进行处理和分析，最终得到闪电的空间分布和发生情况。通过该系统，绍兴市气象部门可以实时监测闪电信号，及时发出雷暴预警信息，为公众和相关部门提供保障。同时，该系统还可以对闪电活动进行分析和研究，为深入了解雷电活动特点和规律提供数据支持。

3.3地面气象观测技术

地面气象观测技术是指用于测量地面气象参数的一系列技术手段。主要包括气象观测站、自动气象站、探空仪等设备，以及地面气象观测的技术方法和数据处理技术等。绍兴市地面气象观测技术的主要优点在于可以实现对气象要素的实时、准确监测，得到可靠的气象数据，为气象预报和应急管理提供数据支持。同时，地面气象观测技术还可以用于气象科学研究和气候变化分析等领域。缺点在于观测范围受限，只能在气象观测站点和探空点进行观测，而且设备成本较高，需要定期维护和更新。绍兴市气象部门可以实时准确地监测气象要素，提供及时、准确的气象预报信息，为公众和相关部门提供保障。同时，该技术还可以为气象科学研究和气候变化分析提供数据支持。

结语：

绍兴市作为雷暴多发地区，为了保障公众的生命财产安全，绍兴市气象部门对于现有的科技设备进行充分利用，通过运用以上雷暴预警预报技术的一些常见方法，这些技术不仅有效提高雷暴预测的准确性和时效性，为公众提供更加及时的预警信息，减少雷电灾害的损失，还可以为公众和相关部门提供相关的保障基础。

参考文献：

[1] 林松良, 徐菊英. 绍兴雷电灾害特征及防雷减灾业务技术突出问题[C]// 第二届中国防雷论坛. 0.

[2] 诸晓明, 张建海, 王丽华,等. 绍兴市短期天气预报实时测评检验系统[J]. 气象, 2003.

[3] 胡伦善, 黄雄, 王明辉. 雷电防御技术在气象保障工作中的应用[J]. 河北农机, 2020(6):1.

[4] 刘建国, 秦冬旭. 雷电防御技术在气象保障工作中的应用[J].  2021.

作者简介：顾菊平（1983.11）女，汉族，浙江诸暨人，本科，气象工程师，从事雷电防御技术工作。