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

中图分类号 P446 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2013）03-0286-03

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,发生在当涂县；最迟日期为1996年12月31日,发生在含山县.

2.2 雷暴月、季变化分布特征

从1959—2011年马鞍山地区雷暴日数月、季趋势图（图5、图6）可以看出,马鞍山一年中的每个月份均有雷暴发生,月分布图近似呈正态分布,峰值出现在7月（夏季）；冬季（12月至翌年1月）很少出现雷暴,2月、10月和11月雷暴较少,均不足全年的1%,3月雷暴日数不足全年的7%,自5月开始雷暴逐月增加,7月达到最大.总的来说,5—9月雷暴发生较多,占全年的82%.马鞍山地区雷暴一般始于2月上中旬,初、终雷暴日时间决定了当年雷暴持续期的长短,马鞍山地区雷暴的持续期年际差异较大,历年平均雷暴持续时间为184 d.年初雷暴发生时间呈越来越早的变化趋势,而每年终雷暴结束时间有越来越晚的变化趋势,说明马鞍山地区雷暴持续期有增加的趋势.

2.3 雷暴年际变化分布特征

从1959—2011年马鞍山地区历年雷暴日数变化趋势（图6）可以看出,年雷暴日数存在明显的递减趋势,全市年平均雷暴日数为122.4 d,年平均每站出现雷暴日数30.6 d,依据雷暴日等级划分标准,均属于多雷区,20世纪60年代中期、80年代中期分别出现了1次雷暴高峰期,80年代后期雷暴日下降趋势更显著.年平均雷暴日数最多为1963年,全市平均54.8 d,最少为2001年,全市平均17.8 d,从年雷暴日数走势上看,4个站基本一致.

3.结语

马鞍山地区雷暴空间分布具有一定差异性,年平均多雷暴区主要集中在含山县中东部、和县北部、市区北部,雷暴日数空间分布呈现马鞍山北部多南部少的特点.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.马鞍山雷暴日变化明显,主要发生在午后13：00至夜间.雷暴日数具有明显的季节特征,雷暴活动主要集中在夏季,雷暴一般始于2月上中旬,峰值出现在7月；冬季（12月至翌年1月）很少出现雷暴,2月、10月和11月雷暴较少,自5月开始雷暴逐月增加,7月达到最大.马鞍山雷暴日数的年际变化上：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,20世纪60年代中期、80年代初期分别出现了1次雷暴高峰期.

4.参考文献

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