2003—2018年龙南县地闪时空分布特征分析

代冬梅 肖银辰

摘要    利用江西省雷电监测系统获取的2003—2018年赣州地区范围内的地闪定位资料，对闪电的基本特性、日变化、月变化以及闪电密度的分布等方面进行了分析。结果表明，闪电强度平均值为8.27 kA;负地闪数占总闪电数的95.4%，平均闪电强度为-9.94 kA;正负闪电比为4.6%，正闪平均强度为26.38 kA;闪电的月变化表现为单峰型，主要出现在4—9月，其中6—8月最为频繁;一天中闪电活跃期为13：00—19：00;闪电密度分布由北往南依次减少。

關键词    地闪;月变化;日变化;闪电密度;江西龙南;2013—2018年

中图分类号    P427.32        文献标识码    A

文章编号   1007-5739（2019）17-0191-02                                                                                     开放科学（资源服务）标识码（OSID）

Abstract    The basic characteristics，daily variation，monthly variation of lightning and distribution of lightning density were analyzed by using the geophone localization data from 2003 to 2018 in the Jiangxi Province lightning monitoring system. The results showed that the average lightning intensity was 8.27 kA，the negative ground flash accounted for 95.4% of the total lightning，the average lightning intensity was -9.94 kA;the ratio between positive and negative lightning was 4.6%，and the average flashing intensity was 26.38 kA;The lightning monthly variation was characterized by a unimodal type，mainly occurring during April to September，and most frequently during June to August;the lightning active period was 13：00-19：00 in one day，and the lightning density distribution decreased from north to south.

Key words    ground flash;monthly variation;daily variation;lightning density;Longnan Jiangxi;2003-2018

随着社会的日益发展，人类的频繁活动改变了大气活动，致使更多的气象灾害出现，其中以雷电灾害格外突出。我国幅员辽阔、地形复杂、气候多变，雷暴活动由南往北逐渐减少。

近年来，国内气象工作者对区域雷电气候特征研究较多。周方媛等[1]、蒋慧敏等[2]利用2006—2007年安徽地区雷电探测网获取的闪电资料，对该区域闪电活动的月、日变化及闪电密度的空间分布特征进行了统计分析，并探讨了该地区闪电活动规律。李玉塔等[3]、严春银[4]、胡先锋[5]基于2004—2007年江西省地闪监测资料，分析了江西雷电分布特征。严春银[4]通过对50年人工观测的雷暴日数资料以及近9年的雷电灾害统计资料分析得出，赣州市为江西省的雷电高易损区。龙南县地处赣州最南边，平均年雷暴日为74 d，为雷电灾害多发区。据不完全统计，近年来，龙南每年发生雷电灾害事故约30起，直接经济损失数百万元，因而对雷电的研究是迫切需要解决的问题。鉴于龙南地区防雷的重要性以及闪电分布具有较强的地域性，更须对龙南地区范围内的闪电特征进行分析研究。

本文利用2003—2018年的地闪监测资料，分析龙南县雷电分布特征，进一步了解当地雷电活动规律，为雷电预警预报、雷电防护等业务提供参考依据。

1    资料与方法

本文中闪电定位资料来源于江西省雷电监测系统，该系统于2003年新建，共有南昌、九江、修水、景德镇、临川、上饶、鹰潭、宜春、泰和、广昌、赣县和寻乌站子站，中心站由江西省雷电监测预警与防护中心负责管理，子站探测到闪电信息后上传至中心站。定位结果即每个闪电（云对地闪电）记录包括了闪电发生的时间、闪击点的经纬度、闪电强度（带正负值以标明闪电极性）、闪电陡度、电荷量等参数。

闪电密度分布图采用ArcGIS软件将闪电点数据格栅化，栅格大小值为0.001，然后将闪电格栅数据做核密度分析绘制，闪电密度值（个/km2）为格栅内闪电个数与格栅面积之比。闪电强度分布采取将强度绝对值在100 kA以内的5 kA作为一个间隔统计各区间的闪电个数，然后绘制闪电强度分布图。

2    闪电参数的基本特征

2.1    闪电基本特性

2003—2018年赣州地区总闪电次数为37 126次，其中负地闪35 418次，占总闪电次数的95.4%;正负闪电数比为0.048 2，与江西省的正负闪比0.020 2～0.043 1相比，超出0.005 1。可能是由于2003年初建雷电监测系统，导致2003年數据有偏差，但与我国山东等地的正闪百分比12%有较大差别，估计与地形、雷暴云中电荷结构不同有关，具体原因有待研究。

监测到正地闪最大的电流强度值为158.3 kA，最小的电流强度值为0 kA;负地闪的电流强度极大值与极小值分别为 -804.9 kA与-0.1 kA。龙南县平均地闪密度为1.41个/km2，近30年统计的年平均雷暴日数为73.7 d。

2.2    闪电强度分布特征

图1、2分别为正地闪、负地闪在不同强度监测闪电次数的分布情况。可以看出，正闪电的强度大于负闪电;负闪电流峰值分布范围较窄，主要集中在0～15 kA，占到了总数的88.79%;正闪电流峰值分布更大，主要分布在5～35 kA范围内。

龙南县总闪电的电流强度平均值为8.27 kA，负闪平均值为-9.94 kA，正闪电强度平均值为26.38 kA，是负闪强度的2倍多。

3    闪电次数的日变化

从2003—2018年闪电日分布（图3）可以看出，龙南县闪电次数日变化为双峰型，主峰为13：00—19：00，次峰为0：00—2：00，主要发生时段为15：00—18：00，即雷电常常发生在午后到傍晚。这与我国大陆最大闪电活动出现的时间除了少数地区在午夜或凌晨外，大部分地区都出现在12：00—20：00的活动规律是一致的。主要原因是午后傍晚低层空气受热抬升向上运动形成的雷暴活动。

4    闪电次数的月变化

从2003—2018年闪电月分布（图4）可以看出，龙南县一年中闪电发生时间集中在5—9月，1月、12月极少发生地闪。从季节上来看，夏季（6—8月）闪电活动最频繁，春季（3—5月）次之，然后是秋季（9—11月），冬季（12月至翌年2月）最弱，这符合赣州地区闪电月变化规律。

5    闪电密度的空间分布

从龙南县闪电密度（地闪密度）分布（图5）可知，各乡镇闪电活动分布差异较大，从0.1～9.6个/km2不等。有3处闪电密度高值区（密度>8个/km2），位于里仁镇、龙南镇交界处;其次为龙南县北部的东坑管委会、汶龙镇，闪电密度值在8.0～9.6个/km2范围;地闪密度最低为龙南县南部的九连山林场，闪电密度值仅为0.1～1.6个/km2。

闪电密度的分布由北往南逐渐减少，这与雷暴活动由南往北逐渐减少不一致，可能原因：一是本文中统计的闪电密度为地闪密度，不包括云闪;二是与山区地形和局地雷暴活动有关。龙南县西部程龙镇闪电密度较高地区形成的圆形区域，一是可能与系统重复取值有关;二是可能与地形有关。

6    结语

（1）赣州2003—2018年的闪电数据分析中，正闪所占比例较小，负闪占到了总闪电次数的95.4%，赣州地区内平均地闪密度为1.41个/km2。

（2）龙南县总闪电的电流强度平均值为8.27 kA。负闪平均值为-9.94 kA，电流分布主要集中在0～15 kA;正闪电强度平均值为26.38 kA，集中在5～35 kA。

（3）一年之中闪电主要集中在夏季，6月的闪电总数最多，占28.44%，冬季闪电活动最弱。一天之中午后到傍晚时段（15：00—18：00）的闪电总数最多，其次为午夜到凌晨时段。

（4）龙南县的闪电分布较均匀，由北往南逐渐减少，主要集中在里仁镇、龙南镇交界处及东坑管委会等。

7    参考文献

[1] 周方媛，肖稳安.安徽省近10年的雷电灾害分布特征分析[J].安徽农业科学，2010，38（4）：1908-1911.

[2] 蒋慧敏，顾松山，吴林林.安徽地区闪电活动分布规律[J].科技信息（学术研究），2008（29）：336-337.

[3] 李玉塔，傅智斌.2004—2007年江西雷电分布特征分析[J].气象与减灾研究，2008，31（2）：70-72.

[4] 严春银.江西省雷电灾害易损性分析及其区划[J].江西科学，2006，24（2）：131-135.

[5] 胡先锋.江西省雷暴活动时空变化特征及雷电灾害的研究[D].南京：南京信息工程大学，2007.