中国西南及其周边地区雷电活动的特征分析_周筠珺
雷电知识重点
1.全球雷电的分布特征 全球在同一时刻大约会存在2000个雷暴，这些雷暴平均每秒钟约产生44±5个闪电，其中大部分闪电发生在陆地上，每年每平方公里陆地上会发生31~49个闪电，而广大海洋区域的闪电发生率则比较低，每年每平方公里约5个闪电，陆地和海洋的平均闪电密度之比近似为10：1。 全球闪电活动主要集中分布在赤道地区，其中闪电活动最频繁的三个地区均位于赤道附近，即非洲大陆、南美大陆和海洋性大陆（即印度尼西亚地区），而在赤道附近的卢旺达地区，闪电密度最大可达每年每平方公里80个闪电，是全球最频繁的地区． 2.全球大气电路： 在地球上局地的雷电过程可以通过电离层和地球的电传导作用而遍及全球。 1）在大气电场作用下，正离子向下运动，形成晴天大气传导电流，将大气中的正 电荷输送给地球，同时地面的负电荷向 上运动与向下运动的正电荷中和。如果 无相反的电荷输送，晴天大气电场就很 快消失，但是实际上大气电场是稳定的。 这就说明大气中必定有一与晴天大气相 反方向的电荷输送。 2）在有云区，电场方向相反，当有雷电出现时，出现闪电电流、尖端电晕电流和 降水电流。 3.雷害的特点 ?随着人类社会特别是经济的发展，雷电造成的危害亦有所变化，危害 面更广了，并且向微电子器件方面 倾斜，绝对损失在逐年增大。 ?雷害尤其以地闪造成的为甚。 ?地闪回击阶段峰值电流可达几万安，功率可在1011W，温度升到 30000?C。能量瞬间以热能、机械 能（包括冲击波、声波）及电磁能 （包括光能）等方式散发出来。并 在其贴近处产生强大的机械效应、 加热效应，也产生可波及较远处的 电磁效应。 4.雷电的主要定位技术： 地闪定位：美国LLP公司的地闪定位网、中国的时差测向的混合高精度系统云闪定位：SAFIR VHF云闪探测系统 雷电的卫星探测——OTD和LIS器 5.雷暴云中的起电机制——感应起电机制、非感应起电机制说 感应起电机制： 在外部电场的感应下，引起降水粒子的电极化，（极化强度取决于所涉及粒子的介电常数），从而出现分离的电荷中心。 在晴天电场下，电场方向自上而下。在垂直电场中下落的降水粒子被极化后，上部带负电荷，下部带正电荷。同这些较大的降水粒子相碰撞后的小冰晶或小水滴就获得正电荷，随上升气流向上，从而发生了电荷的转移过程，使得云粒子带正电荷、降水粒子带负电荷。 感应起电机制主要包括：雨滴破碎、粒子碰撞、极化水滴的选择捕获。 电容器的极板间充满电介质时的电容与极板间为真空时的电容之比值称为介电常数（电容器极板间充满电介质时,电容增大的倍数）用ε表示 表征介质在外电场作用下极化程度的物理量 非感应起电机制： 非感应起电包括：积雨云的温差起电机制、热带对流云起电机制、粒子碰撞起电与降水物粒子破碎起电 粒子碰撞起电: 热电效应、接触电位效应、Workman-Reynolds效应 降水物粒子破碎起电: 冻滴破碎、液滴破碎、霰溶化、淞附增长时破碎 6、降水过程对大气电场的影响：降水导致大气中气溶胶粒子的减少，这样大气中的轻离浓度就会增大，导致电导率增加，从而使大气电场减小。 7、影响晴天大气电场的主要因素：气溶胶、大气中的水汽和温度。 8、人工引雷的特点：人工引雷是在雷暴电环境下利用一定的装置和设施，人为地在某一地点触发的闪电。
雷电定位系统测量的雷电流幅值分布特征
雷电定位系统测量的雷电流幅值分布特征 陈家宏,童雪芳,谷山强,李晓岚 (国网电力科学研究院,武汉430074) 摘 要:为满足防雷工程技术对雷电定位系统所测大量雷电流参数的应用需求,在IEEE 工作组和国内电力行业规程中采用的雷电流幅值概率分布特性的基础上,通过统计我国典型雷电定位系统监测数据研究了雷电流幅值分布特征。结果表明:采用IEEE 推荐的表达形式回归雷电定位系统测量的雷电流幅值累积概率曲线拟合性最好,其结果与IEEE 推荐雷电流幅值分布特征符合,与我国当前规程中推荐的曲线有交叉,小幅值部分累积概率值高出规程值20%,大幅值部分累积概率值略小,与高压架空输电线实际雷击绕击跳闸率比设计值偏高相符合。关键词:雷电流幅值;雷电定位系统;统计;累积概率;雷电监测;雷电流分布中图分类号:TM866文献标志码:A 文章编号:100326520(2008)0921893205 基金资助项目:2006国网公司科研项目(13070052512353)。 Project Supported by 2006Scientific Item of State Electric Grid (13070052512353). Distribution Characteristics of Lightning Current Magnitude Measured by Lightning Location System C H EN Jia 2hong ,TON G Xue 2fang ,GU Shan 2qiang ,L I Xiao 2lan (State Grid Electric Power Research Instit ute ,Wuhan 430074,China ) Abstract :To satisfy the application demands of vast lightning current parameters in lightning protection engineering technology ,the distribution characteristics of cumulative probability of lightning current magnitude adopted by IEEE working group and national power industry regulations are analyzed ,and the distribution characteristics of lightning current magnitude in some typical areas based on lightning location system ’s data are studied.The results show that :the fitting expression format adopted by IEEE is better for cumulative probability curves gotten f rom lightning loca 2tion system than that adopted by national power industry regulations ,the characteristics of the statistical curves ac 2cord with that recommended by IEEE ,in two sides of the crossing point ,the cumulative probability values at smal 2ler currents are 20%higher than the latter ,and the cumulative probability values at higher currents are somewhat smaller than the latter ,which is accordant with that the actual shielding failure rates of high voltage overhead trans 2mission lines are higher than design values. K ey w ords :lightning current magnitude ;lightning location system ;statistic ;cumulative probability ;lightning de 2tection ;lightning current distribution 0 引 言 雷电流幅值概率分布一直是国内外防雷界非常重视的雷电参数之一,在绕击和反击防雷计算中占据十分重要的位置,国内外使用的雷电流幅值分布表达式不同。国内在近30多年中对雷电流幅值分布表达式进行过3次修改,目前使用的是电力行业规程《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》(DL/T62021997)[1]中推荐的表达式lg P I =-I /88,它是依据新杭线1962～1987年的磁钢棒检测结果,用97个雷击塔顶负极性雷电流幅值数据回归得到的[2]。国际上,Anderson 2Erikson 、Popolansky 、Sar 2gent 等人先后对全球各地的雷电流幅值分布进行了研究,归纳出相应的雷电流幅值累积概率表达式[3],IEEE 工作组于2005年对全球雷电参数研究 进行回顾和总结,仍然推荐Anderson 依据Berger 等人的实测数据提出的雷电流幅值的概率分布的近似对数正态分布式[4,5]。日本为了监测雷电流参数,1994～1997年在60个1000kV 降压至500kV 运行的双回路输电线路杆塔塔顶安装215m 长的引雷针[6],研究出自己的雷电流幅值分布特征。 雷电定位系统是一套全自动、大面积、高精度、实时雷电监测系统,采用遥测法依据M.A.Uman 提出的地闪回击场模型得到雷电流幅值数据。本文通过雷电定位监测系统的多年监测资料对全国部分地区的雷电流幅值概率分布进行了统计,得到一些典型的雷电流幅值分布特征,并将其与现行电力行业标准中推荐的雷电流幅值分布曲线进行了比较。 1 对雷电流幅值累积概率分布的再认识 在我国线路防雷历史上,对雷电流幅值累积概率分布进行的3次修订如表1[7]。 ? 3981? 第34卷第9期 2008年 9月 高 电 压 技 术 High Voltage Engineering Vol.34No.9 Sep. 2008
三亚市雷电活动特征及雷灾分析
文章编号:167328411(2009)0120080203 三亚市雷电活动特征及雷灾分析 何君涛1,李君海2,黄海智1,梁振飞1 (11三亚市气象局,海南三亚 572000;21陵水县气象局,海南陵水 572400) 摘 要:通过对三亚市1959～1997年共39a 资料统计分析,找出三亚市雷电活动的时空分布特征,并简单分析了产生雷暴的影响系统及雷电受损特点。关键词:雷暴;影响系统;雷电灾害中图分类号:P 427132 文献标识码:A Analysis on Thunderstorm activ ity Character istics and lightn i ng d isaster i n Sanya H e J un 2tao 1,L i J un 2hai 2,H uang H ai 2zh i 1,L iang Zhen 2fei 1 (11Sanya M eteo ro logical B u reau Sanya 572000;21L ingshu iM eteo ro logical B u reau L ingshu i 572400)Abstract :B asing the L igh tn ing data du ring 1959～1997in Sanya city ,the tem po ral and sp atial distribu ti on characteristics of ligh tn ing activity w as studied .T he synop tic circum fluence background of ligh ting happ en ing and the ligh ting dam age w ere discu ssed . Key words :thundersto rm ;synop tic system ;ligh tn ing disaster 收稿日期:2008212210 基金项目:三亚市重点科研项目(“三亚市气象灾害防御规划” )资助。作者简介:何君涛(19762),男,工程师,主要从事应用气象工作。 随着三亚城市建设的发展和高科技电子设备的日益增多,雷击灾害的发生率呈上升趋势,经济损失剧增。本文分析了三亚市1959～1997年共39a 雷电活动的主要特征和1998～2007年雷灾特点,让人们更好地了解三亚的雷电灾害,做好雷灾防御工作。 1 资料和方法 雷电资料使用了三亚市气象观测站1959～1997年39a 的逐日雷暴观测资料,采用数理统计、趋势分析等方法对三亚市初雷日、终雷日、年平均雷暴日及其雷暴的季、月、日变化等进行分析,总结三亚地区雷暴活动的气候特征。雷灾资料使用了《海南省气象灾害大典》和三亚市气象局对三亚地区的气象灾害调查资料中三亚市1998～2007年近10a 雷灾情况,对其进行统计分析,以求更好的反映随着三亚市经济建设雷灾呈现的特点。 本文统计的初雷日是指一年中第一次发生雷暴的日期。终雷日是指一年中最后一次发生雷暴的日期。雷暴日以一天内耳闻雷声(一次或几次)为一 个雷暴日。年雷暴日数为一年内雷暴日数的总和。雷 暴月是指发生过雷暴的月份。 2 雷电活动的主要特征 211 雷暴日数的月变化 资料统计表明,三亚雷暴日年平均6413d ,最多年100d (1975年),最少年33d (1996年)。具有明显的季节特征,雨季多,旱季少。5～9月为雷暴活动最为频繁的月份。各月按雷暴多寡排列,次序为8、9、7、6、5、10、4月份,各月平均有13162d ～2195d ,其余3、11、2月份各月的平均雷暴日0172～0126d 。 从表1中看出,雷暴主要分布于5～9月,和三亚的雨季对应,月平均在9～14d ,占全年的85%。雷暴活动高峰月出现在8月占全年的21%。其他月份较少。有的雷暴多的年份,7～9月份中,有2 3的天数有雷,为21～22d 。 第30卷 第1期 气 象 研 究 与 应 用 V o l 130 N o 11 2009年3月JOU RNAL O F M ET EOROLO G I CAL R ESEA RCH AND A PPL I CA T I ON M ar 12009
杭州市雷电灾害风险区划及分析_刘垚
第５ ０卷２０１４年第３期 西 北 师 范 大 学 学 报（自然科学版） Ｖｏｌ．５０ ２０１４ Ｎｏ．３ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ） 收稿日期：２０１４－０１－０６；修改稿收到日期：２０１４－０３－１９ 基金项目：科技部公益性行业（气象）科研专项（ＧＹＨＹ２０１００６００６）；江苏高校优势学科建设工程（ＰＡＰＤ） 项目；杭州市科委雷电等强对流天气风险评估项目（Ｓ２０１０２７４８ ）作者简介：刘垚（１９８７—） ，女，宁夏银川人，博士研究生．主要研究方向为农业气象与气象灾害风险评估．Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｕｙ ａｏ３１４＠１６３．ｃｏｍ＊通讯联系人，男，教授，博士，博士研究生导师．主要研究方向为气象灾害风险评估．Ｅ－ｍａｉｌ：ｂａｏｙ ｕｎｘｕａｎ＠１６３．ｃｏｍ杭州市雷电灾害风险区划及分析 刘 垚１， ２，包云轩１，２＊，缪启龙１，２ ，刘 淼３，潘文卓４（１．南京信息工程大学江苏省农业气象重点实验室，江苏南京 ２ １００４４；２．南京信息工程大学应用气象学院，江苏南京 ２１００４４； ３．浙江省防雷中心，浙江杭州 ３１００２１；４．杭州市气象局，浙江杭州 ３１００２１ ）摘要：根据浙江省２００８—２０１０年ＡＤＴＤ闪电定位仪资料，首次将平均地闪强度引入雷电灾害风险评估中，结合杭州 市的人口经济影响和自然地理要素，选取地闪密度、平均地闪强度、人口密度等１６个雷电灾害风险评价指标，采用层次分析法计算各要素权重，从危险性、敏感性、易损性和防灾能力建立雷电灾害风险评估模型，分析雷电灾害的综合风险．从雷电灾害综合风险区划图可以看出，总体上雷电灾害综合风险在杭州市西南地区比较低，近海的东北地区则比较高；杭州市主城区、萧山区、余杭区、临安市和近富春江地区是雷电灾害综合风险较高的区域，低风险的区域主要在杭州中西部地区．对杭州市雷电灾害进行了灾度评价，以验证风险区划的正确性，证实区划结果与实际雷电灾害的发生具有较好的一致性． 关键词：雷电风险；地闪密度；地闪强度；风险区划 中图分类号：Ｓ ４２９ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００１－９８８Ⅹ（２０１４）０３－００９９－０ ７Ｄｉｓａｓｔｅｒ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ ｈａｚａｒｄ ｉｎ Ｈａｎｇｚｈｏｕ ＣｉｔｙＬＩＵ Ｙａｏ１， ２，ＢＡＯ Ｙｕｎ－ｘｕａｎ１， ２，ＭＩＡＯ Ｑｉ－ｌｏｎｇ１， ２，Ｌ ＩＵ Ｍｉａｏ３，ＰＡＮ Ｗｅｎ－ｚｈｕｏ４ （１．Ｊｉａｎｇｓｕ Ｋｅｙ Ｌａｂ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００４４，Ｊｉａｎｇ ｓｕ，Ｃｈｉｎａ；２．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００４４，Ｊｉａｎｇ ｓｕ，Ｃｈｉｎａ；３．Ｚｈｅｊｉａｎｇ Ｌｉｇｈｔｅｎｉｎｇ－Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ ３１００２１，Ｚｈｅｊｉａｎｇ ，Ｃｈｉｎａ；４．Ｈａｎｇｚｈｏｕ Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓｅｒｖｉｃｅ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ ３１００５１，Ｚｈｅｊｉａｎｇ ，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｔｈｕｎｄｅｒｓｔｏｒｍ ｄａｙ ｄａｔａ ｆｒｏｍ Ｈａｎｇｚｈｏｕ Ｃｉｔｙ ｄｕｒｉｎｇ １９６６ｔｏ ２０１０ａｎｄ ｔｈｅ ｌｉｇｈｔｎｉｎｇｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｄａｔａ ｆｒｏｍ Ｚｈｅｊｉａｎｇ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ ｄｕｒｉｎｇ ２００８ｔｏ ２０１０，ａｎｄ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｃｏｎｏｍｉｃｉｍｐａｃｔｓ ａｎｄ ｎａｔｕｒａｌ ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃａｌ ｆａｃｔｏｒｓ，ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ ｓｅｌｅｃｔｅｄ ｔｈｅ ａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅ ｄｉｓａｓｔｅｒ ｒｉｓｋ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎｉｎｄｅｘｅｓ．Ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ ａｎａｌｙｚｅｄ ｔｈｅ ｒｉｓｋ ｏｆ ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ ｈａｚａｒｄ ｉｎ Ｈａｎｇｚｈｏｕ Ｃｉｔｙ，ｂｙ ｔｈｅ ｕｓｅ ｏｆ ＡｒｃＧＩＳ ｓｐａｔｉａｌａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｆｕｚｚｙ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ，ｄｉｖｉｄｅｄ ｉｎｔｏ ｆｉｖｅ ｒｉｓｋ ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ ｈａｚａｒｄ，ａｎｄ ｔｈｅｎｄｒｅｗ １ｋｍ×１ｋｍ ｇｒｉｄ ｏｆ ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ ｈａｚａｒｄ ｚｏｎｉｎｇ．Ｔｈｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ ｄｉｓａｓｔｅｒ ｉｎ Ｈａｎｇｚｈｏｕ Ｃｉｔｙｈａｄ ｂｅｅｎ ｍａｄｅ ｔｏ ｖｅｒｉｆｙ ｔｈｅ ｖａｌｉｄｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｒｉｓｋ ｄｉｖｉｓｉｏｎ，ａｎｄ ｔｈｅ ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ ｈａｚａｒｄ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｗａｓ ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔｗｉｔｈ ｔｈｅ ａｃｔｕａｌ ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ ｄｉｓａｓｔｅｒｓ．Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ ｈａｚａｒｄ；ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ ｄｅｎｓｉｔｙ；ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ；ｒｅｇｉｏｎａｌｉｚａｔｉｏｎ 雷电灾害是一种严重的自然灾害，能够造成人 畜伤亡、建筑物损坏和电子设备受损，还可能诱发 火灾和爆炸等次生灾害［１］ ．目前对雷电灾害的研 究以雷电防护技术为主，如雷电起电机理、雷电发 ９ ９
广州市雷电特征及监测预警分析
广州市雷电特征及监测预警分析 发表时间：2018-07-20T11:30:48.983Z 来源：《科技新时代》2018年5期作者：黄科威刘文华[导读] 雷电是伴有雷击和闪电的局地对流性天气，具有很大的破坏性和危害性。我国雷电天气是南方多于北方，山区多于平原。 （广东省广州市海珠区气象公共服务中心，广东广州 510220）摘要：本文主要结合广东省广州市2013-2015年闪电监测资料以及2010-2015年雷电灾害资料，对该地区雷击大地密度的空间分布特征、雷电灾害频度特征以及雷电时间分布特征进行分析，并结合广州市雷电发生发展规律总结概况了雷电监测预警预报思路，以供相关部 门进行参考。 关键词：广州市；闪电；雷电灾害；监测预警引言 雷电是伴有雷击和闪电的局地对流性天气，具有很大的破坏性和危害性。我国雷电天气是南方多于北方，山区多于平原。广州是广东省省会，国家中心城市。广州地处我国南部、广东中南部、珠江三角洲中北缘，属于西江、北江、东江3江汇合处，濒临中国南海，地理坐标为112°57′-114°03′E，22°26′-23°56′。境内属丘陵地带，地势东北高、西南低，背山面海。由于广州位于亚热带沿海，北回归线从中南部穿过，属海洋性亚热带季风气候。境内既受大陆性气候控制又受海洋性气候调节，冬季受冷高压脊控制，盛行东北季风，夏季则由于西北太平洋副热带高压的两次北跳和西伸加强，以及活跃的西南暖湿气流影响，盛行东南季风和西南季风，春季风向凌乱以东南风为主，秋季则以偏北风为主。基于所处的地理位置、区域内地理分布形态及集水面分布状况，特别易形成强烈雷暴天气，使得广州市雷电活动频繁，年平均雷暴日数达73.4d,雷电会危及人身安全，家用电器、计算机机房均会受雷击影响而损坏，有时还引起火灾，给社会公众生命财产安全构成严重威胁。因此，对广州市雷电特征及监测预警分析就显得至关重要。 1.广州市雷电特征分析1.1雷击大地密度空间分布特征分析 广州市境内地形地貌复杂，地势由东北向西南不断降低，背山面海，东北部为中低山地，中部主要为丘陵盆地，南部主要为沿海冲击平原，广州市雷电发频繁，且各区域雷击密度有所不同。广州市雷击大地密度空间分布具备显著区域性特征，雷击大地密度大值区主要在广州偏西，大体分布在广州市中心城区和花都、白云一些区域，其中广州市区雷击大地密度年平均数据为17.61次·km-2·ａ-1，广州市雷击密度最大值为31.81 次·km-2·ａ-1，出现于越秀区；雷击密度最小值为7.99次·km-2·ａ-1，出现于从化区。广州市地闪密度呈这种区域分布不均，中心城区及周边区域雷击密度大状况，和城市粗糙度不断增大导致气流在通过城市上空阻滞与抬升，及夏季影响广州天气系统大部分是由西面或者是西南面不断东移天气系统存在关联性，气流主要处于西面及西南面遭受城市粗糙下垫面，导致气流抬升促使雷电对流不断攀升，导致该区域雷击大地密度要比其他区域要大。 1.2雷电灾害频度特征分析 据广州市2010—2015年各区域雷电灾害事故及所造成的直接经济损失、人身伤亡比例分布图（图1），2010-2015年广州市有具体记录的雷电灾害事故达352起，在这些雷击事故中有18起事故造成了人员伤亡。从雷电灾害发生频率来看，雷电灾害事故出现最多的区域为花都区，平均每年达19.7次；番禺区雷电事故次之，平均每年为13次；增城区与荔湾雷电灾害事故出现最少，平均每年仅为0.8次。从雷电灾害所造成经济损失来看，造成经济损失最为严重的依然为花都区，占总体损失的31.0%，番禺区次之，占21.3%；雷电灾害造成经济损失最少的则为越秀区，仅为总体损失0.5%。从雷击伤亡情况来看，人员伤亡最为严重的为白云区，2010-2015年共出现6次，占人员伤亡总数33.3%，番禺区次之，为4次，占总数22.2%。统计广州各地区2010—2015年雷电灾害情况可知，2012年前雷电灾害发生次数较多为从化、番禺、萝岗，2012年后花都区雷电灾害大幅增加，广州市地闪空间分布与雷电灾害频度分布并不呈显著比例关系，说明雷电发生不但和自然界雷电活动分布之间具有紧密联系，同时也和承灾体特征相关联。 图1 广州市各地区2010-2015年雷电灾害比例分布图1.3雷电时间分布特征 从广州市雷电月分布特征可知，广州雷电发生比较频繁的为4-9月，尤其6-8月最为集中。此外，广州县雷电具有明显季节变化特征，雷电出现频率最高的为夏季，春季次之，秋季较少，冬季最少。夏季雷电发生频率较高原因是，广州市夏季主要受副热带高压脊（边缘）控制，由于副热带高压边缘（如西北部）空气比较暖湿，常常积聚大量的不稳定能量，所以易发生雷电天气。从雷电日变化规律来看，广州市雷电集中在13-21时，尤其15-17时出现频率最高，因为该时段底层大气与地表集取能量均相对较高，高空有冷空气下来时极易触发强雷暴对流天气。 2.广州市雷电监测预警分析2.1雷电监测
雷电的形成机理及特征
第一节雷电的形成机理 雷电是自然界中一种极为壮观的声、光、电现象，对人类的生产和生活有着巨大的影响。那么，我们先从认识雷电谈起。 我国古籍中，有关雷电理论的记载十分丰富。例如东周时《庄子》上记述：“阴阳分争故为电，阳阴交争故为雷，阴阳错行，天地大骇，于是有雷、有霆。”这些学说与现代的雷电学说是如此相似，不过它比现代雷电学说要早2000多年。在古籍中关于建筑工程中避雷的记载也十分丰富。南北朝的孟奥《北征记》中有如下记述：“凌云台南角一百步，有白石室，名避雷室。”又有盛弦之《荆州记》中记述：“湖阳县春秋蓼国，樊重之邑了，重母畏雷，为立石室，以避之，悉之文石为阶砌，至今犹存。”书中谈及的白石、文石，据分析应该属于绝缘性能较好的石块。至于宋、元、明、清代的建筑物多用“雷公柱”（宋代称枨杆）等措施以避雷。 在古籍中关于雷击事故的记述就更多了，例如在《续晋阳春秋》上记述：“太元五年，霹雳含殿四柱，杀内侍二人。”《晋安帝记》上记述：“义熙三年六月，震太庙鸱尾，彻壁柱，若有文字。”《晋中兴书征祥说》上记述：“元兴三年，永安王皇后至住巴防，将设威仪入宫，天大雷震，人马多死。”《沈括?梦溪笔谈》上记述：“内侍李舜举家为暴所震，其堂之西屋雷火自窗间出，赫然出檐。人以为堂屋已焚，皆出避之。及雷止，其舍宛然，墙壁窗纸皆默。有一木格，其中杂贮诸器，其漆器银铝者，银悉容流在地，漆器不燃灼。有一宝刀，极坚刚，就刀室中容为汁。而室亦俨然。人必谓：当先焚草木，然后流金石，今乃金石皆烁而草木无一毁者，非人情所测。《齐书?五行志》：“永元三年正月，豫章郡，天火烧三千余家。” 以上只是我国古籍关于雷电灾害中的点滴摘录，当然它与现代雷电理论和防雷技术相比还有差距，但是从历史观点来看，我们的祖先能够在那么早的年代里就创造出那样完整的雷电理论，并且在技术上
雷电的基本知识
雷云是如何形成的 雷电放电是由带电荷的雷云引起的。雷云带电原因的解释很多，但还没有获得比较满意的一致认识。一般认为雷云是在有利的大气和大地条件下，由强大的潮湿的热气流不断上升进入稀薄的大气层冷凝的结果。强烈的上升气流穿过云层，水滴被撞分裂带电。轻微的水沫带负电，被风吹得较高，形成大块的带负电的雷云；大滴水珠带正电，凝聚成雨下降，或悬浮在云中，形成一些局部带正电的区域。实测表明，在5—l0km的高度主要是正电荷的云层，在1—5km的高度主要是负电荷的云层，但在云层的底部也有一块不大区域的正电荷聚集。雷云中的电荷分布很不均匀，往往形成多个电荷密集中心。每个电荷中心的电荷约为0．1库仑～10库仑，而一大块雷云同极性的总电荷则可达数百库仑。这样，在带有大量不同极性或不同数量电荷的雷云之间，或雷云和大地之间就形成了强大的电场。随着雷云的发展和运动，一旦空间电场强度超过大气游离放电的临界电场强度(大气中的电场强度约为30kV／cm，有水滴存在时约为lOkV／cm)时，就会发生云间或对地的火花放电；放出几十乃至几百千安的电流；产生强烈的光和热(放电通道温度高达15000℃—20000℃)，使空气急剧膨胀震动，发生霹雳轰鸣。这就是闪电伴随雷鸣叫做雷电的原故。 试述关于乌云起电的三种理论 乌云起电机理有三种理论： (1)水滴破裂效应：云中的水滴受强烈气流的摩擦产生电荷，而且使小的水滴带负电，小水滴容易被气流带走形成带负电的云；较大的水滴留下来形成带正电的云。 (2)吸收电荷效应：由于宇宙射线的作用，大气中存在着两种离子，由于空间存在自上而下的电场，该电场使得云层上部聚集负电荷，下部聚集正电荷，在气流作用下云层分离从而带电。 (3)水滴冰冻效应：雷云中正电荷处于冰晶组成的云区内，而负电荷处于冰滴区内。因此，有人认为，云所以带电是因为水在结冰时会产生电荷的缘故。如果冰晶区的上升气流把冰粒上的水带走的话，就会导致电荷的分离而带电了。 雷云的形成必须具备哪些条件 雷云是产生雷电的基本因素，而雷云的形成必须具备下列三个条件： (1)空气中有足够的水蒸汽； (2)有使潮湿的空气能够上升并凝结为水珠的气象或地形条件； (3)具有气流强烈持久地上升的条件 雷云一般分为哪几种 雷电过电压是由雷云放电产生的，是一种自然现象，而闪电和雷鸣是相伴出现的，因而
昆明市(主城五区)雷电灾害易损性风险评估及区划研究
昆明市（主城五区）雷电灾害易损性风险评估及区划研究 发表时间：2018-01-02T11:56:40.310Z 来源：《防护工程》2017年第25期作者：杨连宽1 张忱2 [导读] 用历史反推法评估有一定不足，同时，选取评估指标可能过少，不能全面、准确反映雷电灾害易损性风险，需加强研究和探讨。1云南省富民县气象局云南富民 650400；2云南省马龙县气象局云南马龙 655100 摘要：承灾体脆弱性评价指标的量化方法，结合《雷电灾害风险评估技术规范》(QX/T85－2007)，收集整理昆明市气象资料、地理信息数据、社会经济数据以及雷电灾情等数据，选用雷击密度、雷击强度、经济损失模数3个指标来分析雷灾易损性,研究雷电灾害易损性评估及区划方法，建立起评价指标与易损性评估的定量关系，制作昆明市（主城五区）雷电灾害综合易损性风险区划图，完成了雷电灾害易损度区划研究。 关键词：雷电灾害;易损性;区划 1概述 雷电是常见气象灾害之一，每年都会造成较大经济损失和人员伤亡。2010年4月1日起实施的《气象灾害防御条例》规定：“县级以上地方人民政府应当组织气象等有关部门对本行政区域内发生的气象灾害种类、次数、强度和造成损失等情况开展气象灾害普查，建立气象灾害数据库，按照气象灾害种类进行气象灾害风险评估，并根据气象灾害分布情况和气象灾害风险评估结果，划定气象灾害风险区域。” 在科学研究基础上对自然灾害进行风险区划分析，能将灾害防御管理提高到风险管理程度，对于防灾、减灾、救灾有重要指导意义。 2 区域概况 昆明市地处中国西南边陲、云贵高原中部，为金沙江、南盘江、红河分水岭地带，地势由北向南呈阶梯状逐渐低缓，海拔在1500～2800米，为山原地貌。为有效规避风险，达到优化资源配置，开展雷电灾害风险区划研究非常必要，对昆明市雷电监测、预警、预报及防雷减灾等都具有重要意义。 3 资料数据来源 通过对闪电定位监测资料统计分析运用，为认识和掌握全市雷电环境、雷电活动与分布规律、雷电预测预警和有效防御雷电灾害减少损失提供了可靠、科学依据。本区划利用昆明市闪电定位监测系统2012-2014年闪电监测定位资料和雷电灾害资料进行评估。 4 雷电灾害风险评价指数模型 4.1指标指数确立 借鉴承灾体脆弱性评价指标量化方法，结合《雷电灾害风险评估技术规范》(QX/T85－2007)，选用雷击密度、雷击强度、经济损失模数3个指标分析雷灾易损性，其中前两项指标着重于雷电灾害发生频率和次数评价，反映致灾因子时空分布和承灾体受损程度，后一项指标侧重于灾害损失评估，反映承灾体受损强度。 ①雷击密度D。D=X/n；X为通过闪电定位仪记录的区域内历年雷击总数，n为年数。雷击密度越大，说明该区域雷电灾害孕灾环境复杂、致灾因子活跃，承灾体易损性大。 ②雷击强度F。F=（A*20%+B*80%）/（20%+80%）；F指区域内平均历年发生的雷击强度的加权平均值，表示区域内雷击发生强度高低，客观反映区域易损性情况。A为区域内发生雷击强度的绝对值的极大值，权重20%，B为区域内发生雷击强度的绝对值的算术平均值，权重80%。 ③经济损失模数E。E=DS/S；E指区域发生雷电灾害时单位面积经济损失，单位为万元/km2，DS为统计年限内区域因雷电灾害造成的经济损失，S为区域面积。该指标客观全面反映区域雷电灾害损失程度和损失分布情况，并间接反映区域防御雷灾、抵抗雷灾能力和可迅速恢复能力。 4.2 昆明市雷灾综合易损指数模型建立 根据各区域内指标指数与全区指标指数平均值差异百分率，划分不同评价指数。距平百分率在-20%～20%内为中，指数0.6;距平百分率在21%～40%内为高，指数0.8;距平＞40%为极高，指数1.0;距平百分率在-21%～-40%内为低，指数0.4;距平＜-40%为极低，指数0.2。 将各区域各项指数之和作为各区域雷灾综合易损指数R。 将综合指数R按5级划分雷电灾害综合易损性风险等级:R≤1.0为极低易损区，1.0＜R≤1.4为低易损区，1.4＜R≤1.8为中易损区，1.8＜R≤2.2为高易损区，R＞2.2为极高易损区。 5昆明市（主城五区）雷电灾害易损性风险评估及区划研究 以金碧路、拓东路、青年路、巡津街交汇处4区分界点为原点，5×5km的网格作为单位网格划分。 5.1致灾因子危险性 主要考虑雷电强度和雷电面密度，雷电强度越大，面密度越高，风险越大。昆明市（主城五区）2012-2014年共监测到地闪87269次；最多年份2014年，共38524次；最少年份2013年，共24821次；年平均雷击次数最多区域为237.7次；年平均雷击次数最少区域为31.7次。全市年平均雷击次数138.2次。单网格雷击次数较高区域分布在主城中心及环滇池附近，这与主城中心高层建筑密集及滇池水体对周边土壤电阻率影响有关。 从雷击强度来看，最大雷击强度为521.5kA，最小雷击强度为0.2kA；最大平均值为35.2kA，最小平均值为24.9kA；最小加权平均值为40.5，最大加权平均值为129.0kA。大部分网格单元加权平均雷击强度集中在40-45kA，约15%左右网格单元为60-80kA。雷击强度高的网格单元在位置分布上无明显规律。 5.2承灾体易损性分析 雷电损失与地方人口、地方经济及城镇化率水平密切相关，因此雷电灾害承灾体易损性评估重点考虑地方经济( 地均GDP) 、城镇化率及雷击事故历史3方面因素。经济密度较高地区主要位于城市，山区相对较低；城镇化率较高地区也位于城市，淮北大部地区及沿江西部相对较低。三指标归一化后，根据各指标对雷电灾情解释能力及相关性，最终得到各网格单元承灾体经济损失模数。高易损区主要位于城市
邓州市雷电时空分布特征分析
邓州市雷电时空分布特征分析 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。 标签：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 雷暴的月活動变化特征
DB15_T 1925—2020-雷电灾害风险区划技术规范
ICS 07.060 A 47 DB15内蒙古自治区地方标准 DB15/T 1925—2020 雷电灾害风险区划技术规范 Technical specifications for risk zoning of lightning disaster 2020-06-28 发布2020-07-28 实施内蒙古自治区市场监督管理局发布
DB15/T 1925—2020 目次 前言................................................................................ II 1范围 (1) 2规范性引用文件 (1) 3术语和定义 (1) 4雷电灾害风险区划 (2) 5雷电灾害风险区划结果评估 (9) 6雷电灾害风险区划报告 (9) 附录A（资料性附录）归一化处理方法 (11) 附录B（资料性附录）层次分析法 (12) 附录C（资料性附录）加权综合评价法 (14) 附录D（资料性附录）百分位数法 (15) 参考文献 (16) I
DB15/T 1925—2020 前言 本标准按照 GB/T 1.1—2009 给出的规则起草。 本标准由内蒙古自治区气象局提出并归口。
DB15/T 1925—2020 雷电灾害风险区划技术规范 1范围 本标准规定了雷电灾害风险区划及区划结果评估、雷电灾害风险区划报告内容。 本标准适用于内蒙古自治区、盟市、旗县三级雷电灾害风险区划及评估。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 21010—2017 土地利用现状分类 GB 50057—2010 建筑物防雷设计规范 QX/T 103—2017 雷电灾害调查技术规范 3术语和定义 QX/T 103-2017、QX/T 405-2017、MZ/T 027-2011、GB/T 26376-2010界定的以及下列术语和定义适用于本文件。为了便于使用，以下重复列出了某些术语和定义。 3.1 雷电灾害 lightning disaster 因雷电对生命体、建（构）筑物、电气和电子系统等所造成的损害。 [QX/T 103—2017，定义3.2] 3.2 雷电灾害风险 lightning disaster risk 雷电灾害发生的可能性及其可能损失。 [QX/T 405—2017，定义3.1] 3.3 孕灾环境 disaster-formative environment 由自然与人文环境所组成的综合地球表层环境以及在此环境中的一系列物质循环、能量流动以及信息与价值流动的过程——响应关系。 [MZ/T 027—2011，定义3.4] 1
《雷电灾害防御重点单位界定规范》编制说明
气象行业标准《雷电灾害防御重点单位界定规范》编制说明 一、工作简况 1.任务来源 本标准由全国雷电灾害防御行业标准化技术委员会(雷电TC)提出并归口。 2019年9月，《中国气象局政策法规司关于下达2020年气象行业标准制修订及预研究项目计划的通知》(气法函〔2019〕58号)下达了本标准《雷电灾害防御重点单位界定规范》（项目编号QX/T-2020-02）的编写任务。 2.起草单位 本标准起草单位为河北省气象行政技术服务中心，河北省气象局，吉林省气象局，黑龙江省气象局，北京市气象灾害防御中心，上海市气象行政服务技术中心，湖南省气象局，广东省气象局，云南省气象灾害防御技术中心，青海省气象灾害防御技术中心。 3.主要工作过程 （1）2019年11月，编制组明确了总体目标任务，并进行任务分工。 （2）2019年11月~2020年3月，编制组对调研、搜集、查阅到的各种材料进行汇总，并深入分析、研究，其成果在本标准起草过程中得到充分吸收利用。3月底，形成工作组讨论稿初稿。 （3）2020年4月9日，编制组河北成员召开讨论会，对工作组讨论稿初稿进行讨论。会后形成工作组讨论稿第二稿。 （4）2020年5月12日，编制组以视频会议方式召开讨论会，讨论工作组讨论稿第二稿。编制组中河北、北京、黑龙江、吉林、上海、湖南、青海等省成员参加讨论。 （5）2020年5月18日，编制组河北成员召开讨论会，对5月12日的讨论意见进行修改，形成工作组讨论稿第三稿，同时发函向有关专家咨询和征求意见。 （6）2020年5月下旬，编制组根据有关专家反馈的意见，进行了讨论，最终形成征求意见稿。 4.标准主要起草人及其所做的工作 本标准主要起草人为张彦勇、李海青、梁钰、何军、郅京敏、葛春凤、袁湘玲、符琳、陈海量、陈渊博、苏瑶、郭东鑫、彭黎明、杨宗凯、贺敬安、马海玲、杨敏、李小龙、崔海华、孟震宝、王凤杰、付国振。其分工如下：
雷电基本理论
雷电基本理论 Ⅰ．雷电概述 人们通过模拟地球原始大气在密室中进行放电的实验，结果由无机物合成了11种氨基酸。这些物质的出现，是生命起源的基础，因此，一些生命起源学说认为，是雷电孕育了地球上的生命。同理，地球上空有一层电离层，它是由带正电荷的粒子组成，该电离层起着防止太阳和宇宙空间各种有杀害生命作用的射线进入地面，保护地球上的生命，如果没有这电离层，即使地球上本来已经有的生命，也会被来自太空的各种射线杀死，地球不可能出现现在的繁荣和文明。但是电离层的正电荷以平均约1800A的电流强度向大地放电，可想而知，如果得不到补充，电离层的电荷恨快便会放尽。由于雷电不断补充电离层放电失去的电荷，保持电离层总电荷量大体平衡，使这层生命的保护屏障得以保存，使地球上的生命不致被宇宙射线灭绝。因此，可以说，是雷电促使地球成为文明的星球。从这个角度来讲，人类有今天的文明应该感谢雷电。 由于雷击会给人类带来灾害，因此，人类很早就与雷害进行斗争。其中取得卓越成就的有18世纪中叶著名科学家富兰克林(Franklin)M·B·罗蒙诺索夫(JIOMOHOCOB),L·B·黎赫曼(PHXMAH)。他们通过大量实验建立了雷电学说，认为雷击是云层中大量阴电荷和阳电荷迅速中和而产生的现象；并且创立了避雷理论，发明了避雷针。他们取得的这些科学成就，已为人类作出了重大的贡献。 我国古籍中，有关雷电理论和避雷实践的记载十分丰富。例如东周时《庄子》上记述：“阴阳分争故为电，阳阴交争故为雷，阴阳错行，天地大骇，于是有雷、有霆。”这些学说与现代的雷电学说是如此相似，不过它比现代雷电学说要早2000多年。在古籍中关于建筑工程中避雷的记载也十分丰富。南北朝的孟奥《北征记》中有如下记述：“凌云台南角一百步，有白石室，名避雷室。”又有盛弦之《荆州记》中记述：“湖阳县春秋蓼国，樊重之邑了，重母畏雷，为立石室，以避之，悉之文石为阶砌，至今犹存。”书中谈及的白石、文石，据分析应该属于绝缘性能较好的石块。至于宋、元、明、清代的建筑物多用“雷公柱”（宋代称枨杆）等措施以避雷。 在古籍中有关雷击的事故的记述就更多了，例如： 《续晋阳春秋》：“太元五年，霹雳含殿四柱，杀内侍二人。” 《晋安帝记》：“义熙三年六月，震太庙鸱尾，彻壁柱，若有文字。” 《晋中兴书征祥说》："元兴三年，永安王皇后至住巴防，将设威仪入宫，天大雷震，人马多死。" 《沈括·梦溪笔谈》：“内侍李舜举家为暴所震，其堂之西屋雷火自窗间出，赫然出檐。人以为堂屋已焚，皆出避之。及雷止，其舍宛然，墙壁窗纸皆默。有一木格，其中杂贮诸器，其漆器银铝者，银悉容流在地，漆器不燃灼。有一宝刀，极坚刚，就刀室中容为汁。而室亦俨然。人必谓：当先焚草木，然后流金石，今乃金石皆烁而草木无一毁者，非人情所测。 《齐书·五行志》：“永元三年正月，豫章郡，天火烧三千余家。”该天火，到底是一般雷击，还是球形雷？未加考证。以上只是我国古籍关于雷记载中的点滴摘录，当然它与现代雷电理论和避雷技术相比还有差距，但是从历史观点来看，我们的祖先能够在那么早的年代里就创造出那样完整的雷电理论，并且在技术上得到应用，这是我们民族光辉灿烂文化历史的一页。 Ⅱ．雷电成因 通常所谓雷击是指一部分带电的云层与另一部分带异种电荷的云层，或者是带电的云层对大地之间迅猛的放电。这种迅猛的放电过程产生强烈的闪电并伴随巨大的声音。当然，云层之间的放电主要对飞行器有危害，对地面上的建筑物和人、畜没有很大影响。然而，云层