威海雷电灾害分布及成因分析

宫翠凤 宫新春 董涛

摘要 利用威海气象局1997—2017年雷电灾害统计资料，分析威海市雷电灾害的主要形式、经济损失、伤亡人数、时空分布特征、行业特征和地域差异，并对灾害成因做了进一步的分析。结果表明，雷灾事故相对发生较多的地区为威海中部及西部内陆地区，雷灾事故相对发生较少的地区为东部及南部沿海地区;年雷电灾害次数总体呈上升趋势;雷电造成的损害有直接雷击灾害和间接雷击灾害，其中间接雷击造成的损失占79.44%;每年5—8月是威海雷电灾害事故高发时期，每天15：00—17：00是雷电灾害事故高发时段;雷击造成微电子设施损失位居榜首，供配电设施次之;郊区雷击时常造成人员伤亡事故，应引起特别关注。

关键词 雷电灾害;时空分布;行业特征;灾害成因

雷电是伴随着强对流天气过程发生的一种灾害性天气现象。因其强大的电流、炙热的高温、猛烈的冲击波以及强烈的电磁辐射等物理效应而能够在瞬间产生巨大的破坏作用，常常导致人员伤亡，建筑物、供配电系统、通信设备损坏，引起森林火灾，造成计算机信息系统中断，引起仓储、炼油厂、油田等燃烧甚至爆炸，危害人民财产和人身安全，也会严重威胁机场和航班飞行的安全。

威海市雷电灾害发生频次多、范围广、雷暴活动期长，雷击造成郊区和沿海等空旷地区伤亡人员多、城市经济损失大，造成电力、信息系统瘫痪等，每年因雷电灾害直接造成人员伤亡几人到十几人，直接经济损失百万或近千万元以上。笔者利用威海气象局1997—2017年雷电灾害统计资料，分析了威海市雷电灾害的主要形式、经济损失、伤亡人数、时空分布特征、行业特征和地域差异，并对灾害成因做了进一步的分析，对今后的雷电灾害防御工作具有一定的参考作用。

1资料来源

由于威海市雷电灾害调查制度还不够健全，特别是2000年以前雷电灾害调查统计上报的工作刚起步，可能有相当部分的雷电灾害事故没有及时收集。2000年以来，威海市气象局逐步加强了雷电灾害事故的调查与统计上报工作，尽管还不完全，但近几年来雷电灾害事故的统计数据比较接近于实际情况。利用威海市气象局1997—2017年雷电灾害统计资料，分析威海市雷电灾害的特征和成因。

2结果与分析

2.1雷电灾害的主要形式

雷电造成的损害可分为直接雷击灾害、间接雷击灾害两类。统计表明，威海市雷电灾害形式主要是直接雷击和雷电感应等间接雷击，其中直接雷击占18.47%，间接雷击占79.44%。其他雷击造成的事故仅占2.1%（图1）。

2.2近20年雷电造成灾害事故概况

雷电灾害的等级分为A、B、C、D 4级。A级灾害：雷击造成人员死亡、爆炸起火、重要信息系统瘫痪、为公众服务系统瘫痪、企业全面停产，造成经济损失百万元以上或造成重大社会影响。B级灾害：雷击造成建筑物局部受损，部分设备损坏造成部分通信、网络中断，企业局部停产经济损失在20万～100万元。C级灾害：雷击造成少部分设备损坏，经济损失在20万元以下。D级灾害：雷击造成轻度损害，经济损失在1万元以下。

按照以上标准统计，1997—2017年度威海市发生A级雷电灾害事故10宗，B级雷电灾害事故39宗，C级雷电灾害事故253宗，D级雷电灾害事故1 261宗。

2.3全市雷电灾害地区分布

从威海市1997—2017年雷灾事故总数统计分析，乳山发生的雷灾总数468宗，雷灾事故排在首位，其他地区依次是文登392宗、荣成321宗、环翠区186宗、高技术产业开发区103宗、经济技术开发区93宗。雷灾事故相对发生较多的地区为威海中部及西部，雷灾事故相对发生较少的地區为威海东部及南部沿海地区。雷灾事故发生频次还与威海不同地区的电子信息化程度和人口活动密度有关。

从雷电灾害的总量上统计，乳山、文登雷灾次数较多，占总数的55%，受灾主要是通信和计算机系统及电子、电器设备的损坏，荣成、环翠区主要灾害集中在电力、石化和交通行业。

2.4威海市雷电灾害时空分布特征

2.4.1雷电灾害事故高发时期1997—2017年度全市雷电灾害事故统计结果显示，雷电发生年变化规律与其造成灾害相一致，每年5—8月是雷雨多发时期，也是雷电灾害高发时期（图2）。

2.4.2雷电灾害事故高发时段威海市陆地地区每天13：00—19：00是雷电灾害发生的集中时段，其中15：00—17：00最为突出，其间雷电造成财产损失事故和人员伤亡事故分别占各自总数的10%和20%以上，这与雷电日变化特征相关。在5、6、7、8月受太阳辐射和局地对流影响，午后出现雷阵雨的现象比较多，而此时段，在户外劳作的人群也比较集中，因此，雷电造成人员伤害的几率较大（图3）。

2.5威海市雷电灾害发生特征及成因分析

近年来，威海市区的高层建筑物越来越多，建筑物遭雷击的几率随着高大建筑物的增多和城市热岛效应的增强而增加。

2.5.1雷电感应造成微电子设施损失位居榜首从威海市发生的雷电灾害中受损物体的不同分类统计来看，损失最严重的是微电子设备，比例高达63%，其次是供配电设备，占11%，第3是家用和办公电器，占10%，这些电力、电子设备占总数的84%（图4），这说明随着威海市社会现代化、信息化的发展，雷电感应造成的危害越来越大，计算机信息系统、电信设备、监控设备、电力设备、家用电器等受到感应雷击的威胁已经超过建筑物、树木这些以往受直击雷击威胁的物体。德国一家重要的保险公司报道，感应雷击造成的电子设备的赔偿费在10年内翻了2番。由此可见，关注防雷尤其是电子设备的防雷是关注民生迫在眉睫的问题。

2.5.2郊区雷击时常造成人员伤亡事故，应引起特别关注郊区市民和打工者对防雷科学知识了解不足，防雷意识薄弱，对当地的雷电活动认识不够;住宅没有普及安装防雷装置，空旷地带没有专设防雷设施，雷暴到来时缺少临时躲避场所，所以往往在大树下、简易的棚架下，或在旷野中、田间地头被雷电击中造成伤亡。人员受到雷击时所处的环境主要是种植园、开阔地、水域及其附近和树下等环境。

2.5.3造成以上灾害特征的主要原因   由于下垫面的空旷、潮湿、多山地丘陵空旷场所和海岸线附近防雷措施难以完善，因雷电造成人员伤亡事故主要发生在这些地方。郊区居民科学防雷意识淡薄，防雷知识匮乏，忽视雷电防御装置建设，自建的建筑物遭受雷击被损坏的现象十分普遍。自住房、私营建房未经过正规设计和标准化施工，防雷管理工作不到位。由于城市不断扩展，有源线路架空敷设有增无减，雷电造成火灾、损坏电器设备的现象日趋严重。郊区新的住房大量安装水箱、太阳能热水器、电视接收天线，大多未做防雷接地，存在严重的雷击隐患。威海经济的高速发展以及信息化程度的提高，城市现代化、网络化、信息化建设进程加快，办公自动化、家庭电气化日益普及，各种设备本身抗雷击电磁脉冲干扰能力差，雷电感应产生的二次雷击使大量微电子设备损失十分严重。同时，由于弱电系统在综合布线设计阶段未全面考虑防雷措施，施工时未严格按照技术规范进行，造成防雷的先天不足，雷电波沿线路侵入而损坏电子电器设备现象较为普遍。

3小结

威海市雷电灾害次数、经济损失、伤亡人数及其密度分布具有明显的区域性，雷灾事故相对发生较多的地区为威海中部及西部内陆地区，雷灾事故相对发生较少的地区为东部及南部沿海地区，与威海雷暴气候特征基本一致;年雷电灾害次数总体呈上升趋势;雷电造成的损害有直接雷击灾害和间接雷击灾害，其中间接雷击造成的损失占79.44%;每年5—8月是威海雷电灾害事故高发时期，每天15：00—17：00是雷电灾害事故高发时段;微电子设施损失位居榜首，供配电设施次之;郊区雷击时常造成人员伤亡事故，应引起特别关注。

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责任编辑：郑丹丹