邓州市雷电时空分布特征分析
利用ADTD地闪数据对河南省一次雷暴过程的分析

利用ADTD地闪数据对河南省一次雷暴过程的分析河南省地处中国中部,受到季风气候的影响,在夏季经常出现雷暴天气。
为了对河南省一次雷暴过程进行分析,我们可以利用ADTD(地闪定位数据)来获取雷暴活动的信息。
ADTD地闪数据是通过闪电定位仪和地面闪电监测站获取的,可以提供闪电的时间、空间和强度等信息。
我们可以利用ADTD地闪数据确定雷暴天气的时空分布。
通过对数据进行分析和处理,可以获得雷暴活动的位置、持续时间和强度等信息。
这些信息可以帮助我们确定雷暴活动的范围和强度,进而判断雷暴对当地的影响程度。
我们可以分析ADTD地闪数据与其他天气要素的关联性。
雷暴天气通常伴随着降雨、风暴和强风等天气现象,通过分析ADTD地闪数据和其他天气要素的相关关系,可以更好地理解雷暴天气与其他天气要素之间的相互作用。
可以通过比较雷暴地闪与降水量的时间序列,判断雷暴天气与降雨之间的时空关系。
我们还可以利用ADTD地闪数据研究雷暴天气的演变过程。
雷暴天气通常具有一定的演变过程,包括雷暴云形成、电荷分离、闪电放电等阶段。
通过分析ADTD地闪数据,可以获得雷暴天气演变过程中闪电活动的强弱、频率等信息,进而研究雷暴演变过程的物理机制和变化规律。
通过对ADTD地闪数据的分析,还可以评估雷暴天气对河南省的风险和安全影响。
根据雷暴地闪的分布和强度,可以评估雷暴对当地农作物、建筑物、交通运输等的威胁程度,为相关部门提供决策支持和风险管理建议。
利用ADTD地闪数据对河南省一次雷暴过程进行分析,可以获取雷暴天气的时空分布、与其他天气要素的关联性、演变过程以及对当地的风险评估等信息。
这些信息对于了解和预判雷暴天气的变化和影响具有重要意义,也为相关部门的雷暴灾害管理提供了科学依据。
利用ADTD地闪数据对河南省一次雷暴过程的分析

利用ADTD地闪数据对河南省一次雷暴过程的分析ADTD是Atmosphere Electric Field Change And Thunderstorm Disaster Monitoring Network(大气电场变化与雷暴灾害监测网络)的简称,是由中国气象局开展的一个监测数据网络。
ADTD地闪数据是指通过雷电定位系统获取的地闪数据,可以记录地面附近的雷电活动情况,对于对雷暴过程的监测和分析具有重要意义。
本文将利用ADTD地闪数据对河南省一次雷暴过程进行分析,以期能够更深入地了解该雷暴过程的特点和规律,为防灾减灾工作提供科学依据。
一、雷暴过程概述本次分析的雷暴过程发生在河南省,该过程在时间上持续时间较长,雷电活动强度较大。
在这次雷暴过程中,降水量较大,伴有狂风暴雨和雷电活动。
整个过程对当地的交通和农业生产带来了不小的影响。
二、ADTD地闪数据分析1. 地闪密度利用ADTD地闪数据可以获取地闪密度的变化情况。
地闪密度是指单位面积内的地闪次数,通过观测地闪密度的变化可以了解雷暴过程的强度和持续时间。
在本次雷暴过程中,ADTD地闪数据显示,地闪密度呈现出明显的增加趋势,尤其是在雷暴过程初期和高峰期,地闪密度明显增加,说明雷电活动强度很大。
随着雷暴过程的发展,地闪密度逐渐减小,直至结束。
2. 地闪分布ADTD地闪数据还可以展示地闪的分布情况,包括地闪的数量、方向、强度等信息。
通过对地闪分布的分析,可以了解雷暴过程的发展规律和辐射范围。
在本次雷暴过程中,ADTD地闪数据显示,地闪主要集中在某一地区,说明该地区雷电活动非常强烈。
地闪的方向和强度也显示出一定的规律,可以作为进一步分析的依据。
3. 地闪时空特征利用ADTD地闪数据,还可以分析地闪的时空特征,包括地闪的时间分布和空间分布情况。
地闪的时空特征对于了解雷暴过程的持续时间和活动范围具有重要意义。
在本次雷暴过程中,ADTD地闪数据显示,地闪的时间分布总体呈现出集中于一段时间内的特点,说明雷暴过程的持续时间较长;而地闪的空间分布则显示出一定的分散性,说明雷暴过程的活动范围较广。
邓州市雷电时空分布特征分析

冷锋之后与高空槽之间的区域 。冷锋雷暴持续的时间与冷锋的移 雷电是大气 中的放电现象 , 常伴 有阵性 降水 , 有时还会出现局 速 、 强度及中层槽线 配置 和槽 的移速有关 , 一般当系统移速快或强 部的大风、 冰雹甚至龙卷 , 属强对流天气系统。 文章利用邓州多年雷 度 较强 时 , 雷 暴持 续 时 间较 短 , 反之, 则 雷 暴持 续 时 间 长 。 暴资料 , 分析 指 出 了邓 州 市雷 暴 时 空分 布特 征 。 高空槽切变线雷暴 : 槽线或切变线前后的气流分布和它们的冷 2雷 电的 时空 分 布特 征 暖性质决定了高空槽或切变线是否能够造成雷暴。 槽线前后的气流 2 . 1雷暴 的时 间分 布 分布情况主要 以槽线两侧的风向交角及风速大小来表征 。一般来 2 . 1 . 1资料来源及统计说明 说, 风向交角越接近或小于 9 0 。 及槽后风速较大 , 槽线上的辐合上升 根据我市 3 0年来 的雷暴原始资料 ,整理统计出我市历年平均 运动也较强 , 这样的槽就有利于产生雷暴 天气 。当低层水汽充沛和 雷暴 日、 各年雷暴 F t 、 各月平均雷暴 日、 主要分 布 的月份 、 年最多 气层不稳定时 , 且槽越深 , 气流辐合越强 , 相应的上升运动也越强 , ( 少) 雷暴 日、 历年月最多( 少) 雷暴 日、 最早 ( 迟) 初( 终) 雷, 以及历年 越 有 利 于雷 暴 的形 成 , 反 之则 不 利 。 初( 终) 雷出现频率等。 西太 平 洋 副 热 带 高 压 边缘 雷 暴 : 夏季 , 西 太 平 洋 副 热 带 高 压 的 2 . 1 . 2雷 暴 的 年活 动变 化 特 征 边缘西侧 , 西南暖湿气流十分活跃 , 气层不稳定 , 常储存有大量不稳 根据我市 1 9 7 1 — 2 0 0 0年共 3 0 年资料的整理统计 ,我市历年共 定能量。在有外来系统侵入或没有外来系统侵人 的情况下 , 都有 发 出现雷暴 6 9 5天 , 年平均雷暴 日为 2 3 天。 历年 中最多雷暴 F t 出现在 生雷暴的可能。 当天气系统很弱 , 等压线十分稀疏时 , 有时可 以由于 1 9 7 9 年, 为3 6天, 最少雷暴 日出现在 1 9 9 7 年, 为 1 1 天。 最早 的初雷 地形造成的小范围风场辐合 , 而引起孤立分散 的雷暴。当副热带高 出现在 1 9 7 9年 的 2月 2 1日 ,最 迟 的 初 雷 出 现 在 2 0 0 0年 的 4月 1 压 明显东退时 , 也可弓 f 起不稳定能量释放而造成雷暴。当副热带高 日; 最 早 的终 雷 出现 在 2 0 0 7年 的 9 月 3日, 最 迟 的终 雷 出 现 在 1 9 7 7 压西北部有锋面 、 低压 、 高空槽 、 切变线 、 低涡等系统影响时 , 在副热 年的 1 2 月3 1日。 带高压西北部会出现较广的雷暴 区。 如原为低压控制 , 天气较坏 , 水 根据历年雷暴 日数统计及年雷暴 日数趋势变化得 出, 年雷暴 日 汽较多 , 当副高边缘影响时 , 在西部边缘 的热力作用下 , 午后常有热 数总体呈减少趋势。根据历年各月初( 终) 雷 出现频率得 出: 历年初 雷暴产生。如副高西伸不快 , 雷暴可持续 2 - 3天, 但强度逐渐减弱。 雷主要出现时间在三月份 ,频率 为 4 3 %,其次是二月份 ,频率为 如副热带高压西伸地 区, 原为高压控制 , 则下沉气流加强 , 不可能 出 4 0 %, 四月份最少 , 仅一天 , 出现在 2 0 0 0年的 4 月 1 E t ; 历年终雷主 现雷暴 。 又如副高东撤 时, 则西边往往有低槽东移 , 辐合上升气流加 要 出现在十月 , 频率为 4 0 %, 其次是九月和十一月 , 频率均为 2 5 %。 强, 则副高 内下沉逆温减弱消失 , 有利于雷暴产生。 再从初雷 和终雷的变化分析得 出:初雷 出现时间的变化趋势很小 , 3 . 2各天气系统雷暴 的产生时间及主要移动路径 基本无变化 , 但各年 间的变化幅度较大 , 基本呈一年早一年迟 的波 我市较经常 出现的雷暴主要产生的天气系统是 : 冷锋 、 高空槽 动 态 势 变化 ; 而 终 雷 出现 时 间 的变化 呈 提前 趋 势 。 切变线 、 西太平洋副热带高压边缘等。我市的冷锋雷暴一般产生在 2 . 1 . 3雷 暴 的 月活 动变 化 特 征 3 — 4月份 , 高空槽 、 切变线雷暴以及一般产生在 5 8 月份 ; 副热带 高 根据资料 统计显 , 我 市各 月均可能 出现雷暴 , 而一年 中出现雷 压边缘雷暴主要产生在 7 - 9月份 。 暴 日数 最 多 的月 份是 8月份 , 3 0年 中共 出 现 3 3 6 天 雷 暴 ,年 平 均 出 我市 的冷锋 雷 暴 、 高 空槽 切 变 线 雷暴 一 般 是 随 着 系统 的 影 响 逐 现1 1 . 2 天; 其次是 7 月份 , 3 0年 中 共 出 现 3 1 2天 , 年 平 均 出现 1 0 . 4 渐 从 我 市 的西北 部 往 东南 部 移 动 , 有时 切 变 线 雷 暴也 会 随着 切 变线 天, 从 1 月至 8月每月雷暴 日数都呈 阶梯式增加 , 从 9月份开始到 的北 抬 从南 往 北移 动 而 副 热 带高 压 边 缘雷 暴 主 要 是 随着 系 统 从 海 1 2月每 月 雷暴 E t 数呈 急 速 陡 降 。 上往 内陆西伸或者从 内陆往海上东撤的路径从我 市的东部往 西部 2 2 雷 电 的空 间 分布 . 或者从西部往东部移动的 , 一般西伸的副热带高压边缘的对流 比东 雷暴的空间活动特 征 : 由于江河 、 山脉等地形条件对雷暴的移 撤的副高系统强 ; 热带低值系统雷暴一般产生 自西行的热带低值系 动及强度有一定 的影响 , 当雷暴移近山脉时 , 一定高度的 山脉对雷 统尾部的倒槽 内。 暴移动有阻挡作用 , 并由于地形的抬升作用 , 使对流愈加旺盛 , 雷暴 4 结束 语 云得到加强 , 并 沿 着 山 的走 向移 动 , 有 时受 山地 地 形 和 热 力 作 用 影 ( 1 ) 我市年平均雷暴 日为 2 3天 , 年雷暴 日呈减少 的趋势 , 初雷 响, 在 山区里 打 转 , 等转 到 山 口处 便 迅速 移 出 。 我市 地形 西 北 部 多丘 主要 出现 在 3 月份 , 终雷 主 要 出现 在 9 月份。 陵、 山脉 , 东部 平 原 。故 雷暴 多 集 中在 西 北部 。 ( 2 ) 平均每年的 ' 4 . - 8月份为雷暴 的多发季节 , 而 8月份达到雷 3雷暴与天气系统 的关系分析 暴的最高值 , 从1 - 8月份每月雷暴 日都呈阶梯式增加 , 从 9月份 开 3 . 1产生 雷 暴 的天 气 系统 始到 1 2月份每月雷暴 日依次减少 。 对雷暴 的天气形势和天气系统 的分析是预测雷暴天气 的基本 ( 3 ) 我市各乡镇历年的雷 闪次数基本上沿西北到东南的方向逐 途径。产生雷暴 的天气形势主要是 : 锋面 、 低槽 、 低 涡等低值天气系 渐 减 少 。 统, 西太平洋副热带 高压西部的边缘 以及热带低值系统等都是有利 ( 4 ) 我市 较经 常 出现 的 雷暴 主 要 产 生 的天 气 系统 是 : 冷锋 、 高 空 于雷 暴 发生 的天气 系统 。 槽切变线 、 副热带高压边缘。 冷锋雷暴 : 是锋面抬升不稳定 的暖湿空气所形成 , 它的形 成与 参 考 文献 锋面坡度 , 移动速度 , 暖湿空气性质 , 高空天气 系统的相互配置等有 [ 1 ] 陈渭民. 雷电学原理( 第二版 ) 【 M ] 气 象 出版社 , 2 0 0 3 . 关 。在 冷锋 前 暖 湿空 气 活跃 的情 况 下 , 当冷锋 过 境 时 一般 有 雷 暴 形 [ 2 ] 彭 安仁 , 等. 天气学( 下册 ) [ M] . 气 象 出版 社 , 1 9 9 4 . 成。 冷锋雷暴与太平洋高压的强弱 、 进退有密切关系。 当太平洋高压 【 3 ] 朱乾根 , 林锦瑞, 寿绍文, 等. 天气学原理与方法( 第三版) 【 M 】 . 气象 2 0 o o . 东撤或减弱时 , 在冷锋逼 近的地方可形成雷暴 , 而 当太平洋高压西 出 版 社 . 进或加强时 , 则冷锋东移受阻, 有时甚 至锋消 , 不利 于雷暴 的生 成。 作者简介 : 廖 贺龙 ( 1 9 8 3 , 9 一 ) , 男, 河南邓 州人 , 邓州气象局 , 助 若 中、 低层有 明显 的高空槽( 切变线 ) 与冷锋相配合 , 且与冷锋的 间 理 工 程 师 , 研 究方 向为 气象 。 隔小于 2 - 3纬距时 , 则冷锋过
利用ADTD地闪数据对河南省一次雷暴过程的分析

利用ADTD地闪数据对河南省一次雷暴过程的分析本次对河南省一次雷暴过程进行分析是基于ADTD地闪数据进行的。
地闪是一种电磁辐射,当雷电放电时,会产生瞬间强大的磁场,从而诱发地表电流,这种电流的流动就会被探测到,形成地闪。
通过分析地闪数据,可以了解到闪电放电过程中的一些特征,如放电的形式、放电时的电场强度、放电的位置等。
本文将详细介绍如何使用ADTD地闪数据进行雷暴过程分析。
首先是数据预处理。
对于ADTD地闪数据,需要进行一系列的数据处理操作,如数据清洗、去噪、去偏振等,以保证接下来的分析能够准确反映出雷暴过程的特征。
此外,还需要将数据进行时间和空间分辨率的处理,使得数据能够更精细地描述雷暴过程。
接下来是数据分析。
ADTD地闪数据对雷暴过程的分析主要有以下几个方面:1.闪电密度分析。
通过分析地闪的出现次数和分布情况,可以了解到闪电的密度分布情况。
密度分布情况常用于雷暴活动的评估和预测,例如可以通过闪电密度的变化情况预测雷暴的活动状态以及未来的发展趋势。
3.闪电形象分析。
通过分析地闪的形式,可以了解到闪电放电的类型、形状及其变化规律。
此外,还可以将闪电形象与气象要素进行关联,如与云高、风速、湿度等气象因素进行对比分析,进一步了解天气现象的形成过程。
最后是数据可视化。
通过将分析结果进行可视化展示,可以更直观地了解雷暴过程的特征。
常用的可视化展示方式有地图、折线图、柱状图、热力图等,通过不同的展示方式可以突出不同的分析结果,从而更好地服务于天气预测和防雷工作。
综上所述,利用ADTD地闪数据进行雷暴过程分析是一种相对可靠、有效的方法,通过分析闪电密度、闪电强度和闪电形象等特征,可以更全面地了解雷暴过程的特征,以便更好地预测天气情况,从而为人们的工作和生活带来更多便利和安全。
闪电定位资料的分析方法与应用

闪电定位资料的分析方法与应用摘要:闪电定位观测资料数据量很大,实际业务应用需要进行统计分析,其目的有两个:一是要掌握雷电活动的特征;一是与其他气象资料相结合,应用于防雷技术和业务管理中。
关键词:闪电定位;资料分析;防雷业务引言传统的雷电观测是气象站记录的雷暴日。
现代雷电监测方法是通过建立区域覆盖的闪电定位系统进行组网监测,通过对闪电回击过程中的声、光、电、磁等测量和分析来确定闪电时空分布及放电参数,并结合GPS和通讯等技术实现组网监测,具有全天候、全时空、遥感等能力[1]。
我国气象部门这项业务运行后,不仅提升了防雷管理工作水平,而且在雷电研究、预报预警、灾害预防等气象服务的众多方面都起到推动作用[2]。
雷电监测数据量大、范围广,而实际业务往往要具体到某个区域(如一个城区) 或者某个点(如一栋房屋),所以我们要对庞大的数据进行筛选和分析。
作者选择2020年夏季(6~8月)南阳市的闪电监测资料[3],系统性地介绍本区域的闪电特征分析方法以及在气象业务中如何应用。
鉴于南阳的闪电观测年限很短,难以代表气候特征,某些气候统计工作还需后来者去做。
1 以图表方式处理实时资料本文闪电资料来源于全国气象探测中心雷电监测网。
实时获取的闪电参量有极性、雷电流强度、陡度以及发生的地点(经纬度)、时间等。
处理这些庞大数据,需要后期开发各种形式的业务平台,最理想是在GIS(地理信息系统)支持下的计算机平台,最简单的平台是Surfer绘图软件。
可以把某个行政区域内某时段的闪击点全部显示出来,显示出分布状况。
2 通过特征分析了解雷电活动规律掌握活动规律是开展闪电资料应用的前提,分析的角度要全面,包括特征参量、时间分布、空间分布、天气学分析等多种手段都要掌握。
2.1 特征量统计代表闪电特征的基本参量有三个:极性、强度、陡度,下面我们以2020年6~8月份雷暴集中时段的8559个闪电资料来分析其特征。
(1) 极性极性由放电过程中泻入大地的电荷极性来决定,分为正闪和负闪两种。
农村雷电灾害成因分析及防雷技术探讨

农村雷电灾害成因分析及防雷技术探讨导语:雷电灾害是一种常见的自然灾害,在农村地区尤为常见。
雷电灾害不仅给农村地区的居民生活和生产带来了巨大的影响,同时也给农村地区的建筑和设施造成了严重的损害。
对农村雷电灾害的成因进行分析,探讨并采用防雷技术对这一问题进行解决是非常重要的。
一、雷电灾害成因分析1.环境原因雷电灾害常常发生在夏季的多雨天气中。
由于农村地区大多是山区或者平原地带,地形较为复杂,地势高低不一,容易形成地面和云层之间的静电场,产生放电现象,引发雷电灾害。
2.建筑结构原因由于农村地区的建筑结构大多是砖瓦房或木结构房屋,这些房屋的保护性能相对较差,容易受到雷电的损害。
一些农村地区的建筑物缺乏合理的接地措施,也增加了雷电灾害发生的可能性。
3.破坏性强雷电放电的瞬间能量是非常大的,可以引起爆炸、火灾、电器烧坏等严重后果。
尤其是在农村地区,由于基础设施相对薄弱,一旦遭受到雷电灾害,损失往往是不可估量的。
二、农村雷电灾害防雷技术探讨1.建筑物防雷技术针对农村地区的建筑结构较为简单的特点,可以采用直接针对建筑物的防雷技术来减轻雷电灾害的影响。
一方面是要加强建筑物的密封性和保温性,以减少雷电放电时建筑物受损的可能性。
另一方面是要对建筑物进行合理的接地处理,提高建筑物的防护性能。
也可以根据建筑物的实际情况增加避雷针等设备,进一步提高建筑物的防雷性能。
2.农村电力线路防雷技术农村地区的电力线路大多是露天的,容易受到雷电的影响。
对农村电力线路进行防雷技术的改造至关重要。
可以采用增加避雷针、断路器等设备,合理设置接地装置等措施,提高电力线路的防雷性能。
对已经损坏的电力线路进行及时的修复和维护也是非常重要的。
3.农村居民个人防雷技术农村居民在雷电天气中,要时刻保持警惕,减少户外活动,避免在户外高大物体周围逗留。
在室内时,要避免接触金属物质,尽量不使用电器设备。
要加强对雷电知识的宣传和普及,提高农村居民的防雷意识。
农村雷电灾害的成因分析及防雷技术探讨实际上是一项综合性工作,需要从环境、建筑和个人等多个层面进行综合防范。
雷暴与电荷分布的关系分析

雷暴与电荷分布的关系分析雷暴是一种自然现象,它通常伴随着强大的电荷分布。
雷暴不仅给人类带来了观赏和震撼,同时也给人们带来了一定的危险和破坏。
为了更好地了解雷暴和电荷分布之间的关系,科学家们进行了大量的研究和分析。
首先,我们需要了解雷暴的形成过程。
雷暴的形成主要受到大气条件和环境的影响。
当大气中的水蒸汽饱和并凝结成云时,云中的水滴或冰晶与空气碰撞,形成冰雹或雨滴。
在这个过程中,云中的负电荷和地面的正电荷产生了紧密的耦合。
当云中的负离子数量足够多时,它们会与地面的正离子发生相互作用,产生电流,从而形成闪电。
这种电荷分布是雷暴形成的关键因素之一。
其次,我们需要了解电荷分布对雷暴的影响。
在雷暴过程中,云中的电荷分布起着至关重要的作用。
根据研究结果,云中的负电荷通常聚集在云的底部,而正电荷则分布在云的顶部。
这种电荷分布会导致电场不断增强,进而形成雷电。
同时,云中的电荷分布也会影响闪电的强度和方向。
通过观测和分析雷暴云中的电荷分布,科学家们可以预测雷电的发生位置和频率,以提前采取安全防护措施。
此外,雷暴和电荷分布还与大气中的气候变化和天气模式有关。
在不同的气候条件下,雷暴和电荷分布的特征也会有所不同。
例如,在炎热潮湿的夏季,气候条件更容易形成雷暴,因为热空气会上升形成云层,并引发大量的电荷分布。
相反,在干燥的冬季,雷暴的发生率较低,因为缺乏湿度限制了云的形成和电荷分布的积累。
除了气候条件,地理环境对雷暴和电荷分布也有相当的影响。
根据地形和地质条件的不同,雷暴和电荷分布的频率和强度也会有所变化。
例如,山区的雷暴活动通常比平原地区更频繁,因为山脉可以加速空气上升和云的形成,从而促进电荷分布的积累。
此外,地球上的不同地区还存在着不同程度的电磁辐射和地磁场的差异,这也会影响雷暴和电荷分布的发生。
综上所述,雷暴和电荷分布之间存在着紧密的关系。
电荷分布是雷暴形成和发展的重要因素,而雷暴活动和电荷分布也受到气候和地理环境的影响。
南阳市雷暴发生规律及防御措施

南阳市雷暴发生规律及防御措施【摘要】本文分析了南阳市近三十年来雷暴的发生规律及其灾害影响,南阳市雷暴大体有3种形式:直击雷、感应雷、球形雷。
雷暴最早出现在2月份,最晚出现在11月份,集中出现在6、7、8月份,季节性比较强,且危害比较大。
进一步说明了防雷减灾工作的必要性,并结合南阳市实际,提出相应的防御对策。
【关键词】雷暴;灾害;规律;防御0.引言雷暴是发生在大气中的强对流性天气,它通常伴随着暴雨或冰雹。
雷暴就是带电的云层对大地间迅猛地放电现象,对建筑物、人和建筑物内电子设备产生极大危害,是人类研究的主要对象。
南阳市是雷暴天气频繁发生的地区,每年都有因雷击造成危及人身安全,停工停电,线路中断,诱发火灾及建筑物和各种通讯设备损坏等事故发生,损失严重。
例如:2007年8月10日03时,XXX县邮电局办公楼遭雷击,程控机房、传输机房、电力机房设备被击毁,市话、移动电话通讯系统中断,直接经济损失65万元,间接经济损失100多万元。
据不完全统计,最近的2006年~2010年5年间,南阳市共发生雷电灾害28起,造成人身伤亡15起,致6人死亡,28人受伤,共造成经济损失1150多万元。
雷电灾害还造成建筑物、电力、电子设施、设备受损,涉及电力、石化、通信、交通等多个领域,农村防雷形式依然十分迫切。
同时,据调查有相当数量的雷电灾害是由于防雷装置不完善、未安装防雷装置和人们缺乏防雷常识造成的。
为做好南阳市的防雷安全工作,减少雷暴灾害损失,本文就我市雷暴发生的一般规律、天气学背景、雷暴的原因及防御措施做一些初步探讨。
1.南阳市自然概况南阳市位于河南省西南部,在北纬32°17’~33°48’,东经110°58’~113°49’之间。
南阳地区位于中国第二级地貌台阶向第三级地貌台阶过渡地带的边坡上,南阳的东北西三面环山,南部是丘岭地,整个地形成为一个近马蹄形的盆地,总面积2.66万平方公里,山区、丘陵、平原约各占1/3,耕地1312万亩。
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邓州市雷电时空分布特征分析
作者:廖贺龙
来源:《科技创新与应用》2015年第23期
摘要:利用邓州市1971~2000年30年的雷暴观测资料,统计分析了我市雷电的时空分布特征、雷暴与天气系统的关系。
分析表明:邓州市年平均雷暴日为23天,年雷暴日呈减少趋势,初雷基本无变化,终雷呈提前趋势。
平均每年的4~8月为雷暴的多发季节,而7月份达到雷暴的最高值。
关键词:雷电;时空分布;天气系统
1 概述
雷电是大气中的放电现象,常伴有阵性降水,有时还会出现局部的大风、冰雹甚至龙卷,属强对流天气系统。
文章利用邓州多年雷暴资料,分析指出了邓州市雷暴时空分布特征。
2 雷电的时空分布特征
2.1 雷暴的时间分布
2.1.1 资料来源及统计说明
根据我市30年来的雷暴原始资料,整理统计出我市历年平均雷暴日、各年雷暴日、各月平均雷暴日、主要分布的月份、年最多(少)雷暴日、历年月最多(少)雷暴日、最早(迟)初(终)雷,以及历年初(终)雷出现频率等。
2.1.2 雷暴的年活动变化特征
根据我市1971~2000年共30年资料的整理统计,我市历年共出现雷暴695天,年平均雷暴日为23天。
历年中最多雷暴日出现在1979年,为36天,最少雷暴日出现在1997年,为11天。
最早的初雷出现在1979年的2月21日,最迟的初雷出现在2000年的4月1日;最早的终雷出现在2007年的9月3日,最迟的终雷出现在1977年的12月31日。
根据历年雷暴日数统计及年雷暴日数趋势变化得出,年雷暴日数总体呈减少趋势。
根据历年各月初(终)雷出现频率得出:历年初雷主要出现时间在三月份,频率为43%,其次是二月份,频率为40%,四月份最少,仅一天,出现在2000年的4月1日;历年终雷主要出现在十月,频率为40%,其次是九月和十一月,频率均为25%。
再从初雷和终雷的变化分析得出:初雷出现时间的变化趋势很小,基本无变化,但各年间的变化幅度较大,基本呈一年早一年迟的波动态势变化;而终雷出现时间的变化呈提前趋势。
2.1.3 雷暴的月活动变化特征
根据资料统计显,我市各月均可能出现雷暴,而一年中出现雷暴日数最多的月份是8月份,30年中共出现336天雷暴,年平均出现11.2天;其次是7月份,30年中共出现312天,年平均出现10.4天,从1月至8月每月雷暴日数都呈阶梯式增加,从9月份开始到12月每月雷暴日数呈急速陡降。
2.2 雷电的空间分布
雷暴的空间活动特征:由于江河、山脉等地形条件对雷暴的移动及强度有一定的影响,当雷暴移近山脉时,一定高度的山脉对雷暴移动有阻挡作用,并由于地形的抬升作用,使对流愈加旺盛,雷暴云得到加强,并沿着山的走向移动,有时受山地地形和热力作用影响,在山区里打转,等转到山口处便迅速移出。
我市地形西北部多丘陵、山脉,东部平原。
故雷暴多集中在西北部。
3 雷暴与天气系统的关系分析
3.1 产生雷暴的天气系统
对雷暴的天气形势和天气系统的分析是预测雷暴天气的基本途径。
产生雷暴的天气形势主要是:锋面、低槽、低涡等低值天气系统,西太平洋副热带高压西部的边缘以及热带低值系统等都是有利于雷暴发生的天气系统。
冷锋雷暴:是锋面抬升不稳定的暖湿空气所形成,它的形成与锋面坡度,移动速度,暖湿空气性质,高空天气系统的相互配置等有关。
在冷锋前暖湿空气活跃的情况下,当冷锋过境时一般有雷暴形成。
冷锋雷暴与太平洋高压的强弱、进退有密切关系。
当太平洋高压东撤或减弱时,在冷锋逼近的地方可形成雷暴,而当太平洋高压西进或加强时,则冷锋东移受阻,有时甚至锋消,不利于雷暴的生成。
若中、低层有明显的高空槽(切变线)与冷锋相配合,且与冷锋的间隔小于2~3纬距时,则冷锋过境时90%有雷暴产生,尤其当高空槽线与锋线重合成为前倾槽时,则更易形成强雷暴。
冷锋雷暴出现的雷暴时间大约在冷锋过境前2~4小时内。
若高空槽是前倾槽,则雷暴出现在高空槽后与冷锋之间的区域。
若是后倾槽,则雷暴出现在冷锋之后与高空槽之间的区域。
冷锋雷暴持续的时间与冷锋的移速、强度及中层槽线配置和槽的移速有关,一般当系统移速快或强度较强时,雷暴持续时间较短,反之,则雷暴持续时间长。
高空槽切变线雷暴:槽线或切变线前后的气流分布和它们的冷暖性质决定了高空槽或切变线是否能够造成雷暴。
槽线前后的气流分布情况主要以槽线两侧的风向交角及风速大小来表征。
一般来说,风向交角越接近或小于90°及槽后风速较大,槽线上的辐合上升运动也较强,这样的槽就有利于产生雷暴天气。
当低层水汽充沛和气层不稳定时,且槽越深,气流辐合越强,相应的上升运动也越强,越有利于雷暴的形成,反之则不利。
西太平洋副热带高压边缘雷暴:夏季,西太平洋副热带高压的边缘西侧,西南暖湿气流十分活跃,气层不稳定,常储存有大量不稳定能量。
在有外来系统侵入或没有外来系统侵入的情况下,都有发生雷暴的可能。
当天气系统很弱,等压线十分稀疏时,有时可以由于地形造成的小范围风场辐合,而引起孤立分散的雷暴。
当副热带高压明显东退时,也可引起不稳定能量释放而造成雷暴。
当副热带高压西北部有锋面、低压、高空槽、切变线、低涡等系统影响时,在副热带高压西北部会出现较广的雷暴区。
如原为低压控制,天气较坏,水汽较多,当副高边缘影响时,在西部边缘的热力作用下,午后常有热雷暴产生。
如副高西伸不快,雷暴可持续2~3天,但强度逐渐减弱。
如副热带高压西伸地区,原为高压控制,则下沉气流加强,不可能出现雷暴。
又如副高东撤时,则西边往往有低槽东移,辐合上升气流加强,则副高内下沉逆温减弱消失,有利于雷暴产生。
3.2 各天气系统雷暴的产生时间及主要移动路径
我市较经常出现的雷暴主要产生的天气系统是:冷锋、高空槽切变线、西太平洋副热带高压边缘等。
我市的冷锋雷暴一般产生在3~4月份,高空槽、切变线雷暴以及一般产生在5~8月份;副热带高压边缘雷暴主要产生在7~9月份。
我市的冷锋雷暴、高空槽切变线雷暴一般是随着系统的影响逐渐从我市的西北部往东南部移动,有时切变线雷暴也会随着切变线的北抬从南往北移动;而副热带高压边缘雷暴主要是随着系统从海上往内陆西伸或者从内陆往海上东撤的路径从我市的东部往西部或者从西部往东部移动的,一般西伸的副热带高压边缘的对流比东撤的副高系统强;热带低值系统雷暴一般产生自西行的热带低值系统尾部的倒槽内。
4 结束语
(1)我市年平均雷暴日为23天,年雷暴日呈减少的趋势,初雷主要出现在3月份,终雷主要出现在9月份。
(2)平均每年的4~8月份为雷暴的多发季节,而8月份达到雷暴的最高值,从1~8月份每月雷暴日都呈阶梯式增加,从9月份开始到12月份每月雷暴日依次减少。
(3)我市各乡镇历年的雷闪次数基本上沿西北到东南的方向逐渐减少。
(4)我市较经常出现的雷暴主要产生的天气系统是:冷锋、高空槽切变线、副热带高压边缘。
参考文献
[1]陈渭民.雷电学原理(第二版)[M].气象出版社,2003.
[2]彭安仁,等.天气学(下册)[M].气象出版社,1994.
[3]朱乾根,林锦瑞,寿绍文,等.天气学原理与方法(第三版)[M].气象出版社,2000.
作者简介:廖贺龙(1983,9-),男,河南邓州人,邓州气象局,助理工程师,研究方向为气象。