气象数据在雷电风险评估中的应用

龙思朝

(贵州省防雷减灾中心，贵州 贵阳 550002)

气象数据在雷电风险评估中的应用

龙思朝

(贵州省防雷减灾中心，贵州 贵阳 550002)

该文按照雷电风险评估对气象数据的应用要求，分别介绍气象数据的分类及其统计方法;气象数据的引用及注意事项;气象数据的分析及其在雷电风险评估中的广泛应用;气象数据的可行性论证要求。

气象数据;雷电风险评估;应用

1 引言

近年来，随着经济建设和社会发展需要，雷电风险评估工作已受到国家及其有关部门的高度重视。2000年1月1日，我国颁布实施的《中华人民共和国气象法》第三十四条规定：各级气象主管机构应当组织对城市规划、国家重点建设工程、重大区域性经济开发项目和大型太阳能、风能等气候资源开发利用项目进行气候可行性论证;2005年2月1日，中国气象局颁布实施的《防雷减灾管理办法》第二十七条规定：各级气象主管机构应当组织对本行政区域内的大型建设工程、重点工程、爆炸危险环境等建设项目进行雷击风险评估，以确保公共安全;同年4月1日，中国气象局颁布实施的《防雷装置设计审核和竣工验收规定》第八条规定：需要进行雷击风险评估的项目，需要提交雷电风险评估报告;2009年1月1日，中国气象局颁布实施的《气候可行性论证管理办法》对与气候条件密切相关的规划和建设项目进行气候适宜性、风险性以及可能对局地气候产生影响的分析、评估活动提供科学依据。

雷电风险评估是一项综合、复杂而又动态的工作，包括的内容和影响的因素比较多。其中，气象数据是雷电风险评估内容中最基础，也是最重要的因素之一。因此，本文按照雷电风险评估对气象数据的应用要求，分别介绍气象数据的分类及其统计方法;气象数据的引用及注意事项，气象数据的分析及其在雷电风险评估中的广泛应用;气象数据可行性论证等。

2 气象数据的分类及其统计方法

气象数据的分类：一般把气象数据分为气候资料和天气资料两种。前者通常所指的是用常规气象仪器所观测到各种原始资料的集合以及加工、整理、整编所形成的各种资料，而后者是为天气分析和预报服务的一种实时性很强的气象资料，一般指气象要素。

目前，气象数据的统计方法主要分为历年值统计和累年值统计两种。前者是指统计气象资料时，针对所有记录年代中的每一年求得的不同时段(年、月、日)的统计值(平均值、总量、极值)，后者是指统计气象资料时，针对整个记录年代求得的不同时段(年、月、日)的统计值(平均值、总量、极值)。通常要求统计量要有较长的时间记录，以便使所得的统计结果比较稳定，一般应取连续30a以上的记录，对不足30a的记录情况，按实有记录资料整理编制。如：国家雷电监测网资料。

3 气象数据的引用及注意事项

气象数据的引用必须是来至建设项目所在行政区域内气象台(站)、监测网等的观测、统计资料。同时应注意建设项目地点与拟引用数据的气象台(站)、监测网的距离、地形等因素对数值的影响。对地势平坦的区域，它们之间的水平距离在50km以内，海拔高差在100m以内时可以直接引用，否则应使用与建设地点相邻的两个气象台(站)、监测网的气象资料，按内插法取值;对地势崎岖的区域，气候受山脉的走向、高度、地形形态、坡度等因素的影响，地方性差异大，选取气象数据时应采用邻近气象台(站)、监测网的长年代资料和项目现场的探测(观测)数据对比取值。

4 气象数据分析及其在雷电风险评估中的应用

雷电风险评估中涉及的气象数据主要有：雷暴日、地闪密度、雷电小时、正负闪雷电流(强度、分布及极值)及雷电的季节变化等。

4.1 雷暴日

指在指定区域内一年四季所发生雷电放电的天数，用来表征某区域雷电强度的一个物理量，用Td表示。通过观测和统计，可获得指定区域的年平均雷暴日数、月平均雷暴日数、最高雷暴日数、最早出现雷电日的时间、最晚终结雷电日的时间、雷电活动主要发生的月份以及出现平均雷暴日最高的月份等，这些数据将能客观地反映该地区雷电活动的一般性规律。当测量地闪密度有困难时，雷暴日将作为计算雷击大地年平均密度的重要依据。

4.2 地闪密度

用来表征表征雷云对地放电的频繁程度的量，用Ng表示，单位为：次/(km2·a)。通过雷电监测网的探测和统计，可获得指定区域内需要的雷击大地年平均次数和密度值，它是估算建(构)筑物年预计雷击次数和评估风险的重要组成参数。

4.3 雷电小时

指不同地区每个雷暴日内共计发生的雷电活动时间长短，用雷电小时作为单位，即把一个小时内听到一次或一次以上的雷声计为一个雷电小时。对它的年、月、日平均统计资料分析，可以反映出某个区域发生首次雷击、后续雷击、长时间雷击以及各种雷击组合的活动规律，并为雷电环境评估提供多种不同的雷电流参量。

4.4 正负闪雷电流强度及其分布和极值

通过闪电定位数据的统计和分析，可以获得指定区域地闪强度的数值分布;雷电流最大正闪强度、最大负闪强度、平均正闪强度、平均负闪强度、平均综合闪电强度;雷电流累积概率分布。这些参数指标是雷电风险评估应用于建筑物内部磁场强度计算和浪涌保护器设计的重要科学依据。

4.5 雷电的季节变化

雷电的季节变化可以通过雷电监测网、气象台(站)观测数据进行统计和分析，得出指定区域一年四季的地闪月分布规律，主要是了解和掌握雷电活动的多发期，特别是高发期的具体月份指标，它将为建设项目的施工安全性雷电风险评估提供合理、科学的施工计划和防御安排。

4.6 雷电的日变化

雷电的日变化可以通过闪电定位资料进行统计分析，得出指定区域24h内雷电活动的日分布规律，主要是了解和掌握雷电可能发生的重要时段，主要应用在雷电风险评估指导施工现场作业在雷暴天气来临时的应急准备和临时采取的防护措施。

雷电风险评估报告中涉及的雷暴日、地闪密度、雷电小时、正负闪雷电流(强度、分布及极值)以及雷电的季节变化等气象数据，各级气象主管机构应当按照《气候可行性论证管理办法》规定，在上级气象主管机构和本级人民政府的领导下，组织管理本行政区域内的气候可行性论证工作。

5 结束语

①气象数据是雷电风险评估报告中最基础、最重要的资料之一，应当高度重视它的引用来源、统计方法、科学分析与处理，并通过专家论证后，才能确保其具有代表性、准确性和比较性，也才能确保雷电风险评估所得的结论科学、客观和准确。

②通过现场探测所取得的气象数据，还应当对探测仪器、探测方法和探测环境进行相关说明。

TM86

B

1003-6598(2011)02-0058-02

2010-12-16

龙思朝(1979-)，男(苗族)，工程师，主要从事防雷设计技术鉴定评价、环境雷电风险评估工作。