兴安盟乌兰浩特市大气电场强度变化规律

赵爱慧

雷电能够造成人员伤亡、火灾、爆炸或电气、电子系统损坏等，严重危及人们的生命财产安全，是常见的气象灾害之一。乌兰浩特市雷暴初日最早出现在4月9日，终日最晚出现在10月31日，初终间日数最长可达193天，年雷暴日数最多可达40天，雷电灾害隐患非常大。但是，多年来乌兰浩特市雷电预警缺乏客观、定量的预警指标，雷电预警水平亟待提高。大气电场仪是用来测量大气电场及其变化的设备，它是利用导体在电场中产生感应电荷的原理来测量电场的。当云中发生电荷分离时，地面电场将发生相应的变化，其强度与云中电荷的积累量和分布有关，因此通过测量地面大气电场的变化，可以反演出高空云层电场的变化，可以对局部地区潜在的雷暴活动做出一定的预测预警，从而在易发雷击事故的场合，提前预告雷暴的来临，减少雷击伤害事故的发生，对人身安全和財产安全起到保护作用。开展乌兰浩特市雷电预警指标研究，建立客观、定量的雷电预警指标，对提高乌兰浩特市雷电预警水平，防御和减轻气象灾害具有重要意义。

一、资料来源与分析方法

1、资源来源

使用资料为2019年乌兰浩特市地区1～10月大气电场仪监测数据，全部来源于兴安盟乌兰浩特市气象局。设备安装于乌兰浩特市国家基本气象观测站内（经度122度03分、纬度46度 05分、海拔高度274.7米）。

2、分析方法

对数据运用EXCEL2010进行统计分析与聚类分析。

二、分析结果

1、2019年1～10月月平均场强变化特征

通过图一可以看出，1～10月月平均场强以5月最高，7月次之，1月最小。

2、2019年1～10月10秒钟、1分钟、1小时平均场强变化特征

通过图二可以看出，10秒钟、1分钟、1小时平均场强变化特征完全一致。5月份最高，3月份最小。正电场最大值为66.14V/m，出现在6月份;正电场最小值为0.34V/m，出现在3月份，负电场最大值为51.93V/m，出现在7月份;负电场最小值为0.13V/m，出现在1月份。这一规律与雷暴出现的季节变化规律一致。根据乌兰浩特市地面观测记录雷暴天气现象统计得出，雷暴主要出现在春夏5-9月，冬季未出现雷暴现象。

3、2019年1～10月乌兰浩特雷暴现象每月出现天数

2019年乌兰浩特地区共记录雷暴天气现象23天。其中7月份出现8天最多，6月份7天次之，1～3月与10月未出现雷暴天气。

4、10秒钟、1分钟、1小时平均场强聚类分析处理

通过与实际出现雷暴日与大气电场仪监测数据分析，当10秒钟、1分钟、1小时平均场强达到15V/m时则未来6小时内出现雷暴现象，为进一步保证预警准确率，通过对10秒钟、1分钟、1小时平均场强进行6小时、3小时、1小时聚类分析，并结合经验法判断得出雷暴预警阈值。

三、结论

通过对2019年乌兰浩特市地区1～10月大气电场仪监测数据得出：1～10月月平均场强以5月最高，7月次之，1月最小。1～10月10秒钟、1分钟、1小时平均场强变化特征完全一致。5月份最高，3月份最小。通过与实际出现雷暴日与大气电场仪监测数据分析得出，当10秒钟、1分钟、1小时平均场强达到15V/m时则未来6小时内出现雷暴现象。

（作者单位：137400内蒙古自治区兴安盟乌兰浩特市气象局）