广安市闪电特征分析

陈冠宇 杨瑜

四川省广安市气象局 四川 广安 638000

引言

雷电灾害是最严重的自然灾害之一，雷电灾害通常造成人员伤亡、电子设备受损、供电故障、火灾爆炸、建筑物受损等事故，其中人员伤亡多位于郊区，而电子设备受损常见于城市，为了深入了解广安市雷电的活动规律，本文着重分析了广安市近5年的闪电时空特征及强度变化，给防灾减灾提供必要的数据支撑[1]。

1 资料介绍

四川省现有80套闪电定位仪，其监测数据可实现对闪电时间、经纬度、正负闪、强度等进行连续自动监测。文中采用的数据资料来源于四川省防雷中心的2017-2021雷电监测数据以及LMF1.1雷电监测系统探测的闪电资料，利用MATLAB及ArcGIS等软件对广安市闪电的特征进行分析。

2 结果与分析

2.1 正负地闪月分布

广安市2017-2021年雷电监测资料以及LMF1.1雷电监测系统探测的闪电资料显示，广安地区近5年共发生闪电37500次，其中正地闪937次，占闪电总数的2.50%；负地闪36563次，占闪电总数的97.50%。

广安地区闪电月分布呈双峰状，3-5月地闪频次逐月增加，6月份骤降，7、8月迅速攀升达到全年最高频次，5-8月发生闪电32682次，占闪电总数的87.15%。5-8月期间共发生正地闪753次，正地闪占全年正闪比例为80.37%，负地闪31929次，负地闪占全年负闪比例为87.32%；正地闪主要集中发生于7、8月份，频次均大于270次，其余月份频次相对较低均小于160次，且冬季未监测到正地闪发生；负地闪主要集中于7、8月份，频次均大于11000次，其余月份频次相对较低，均小于5000次，且1月、2月、12月未监测到负地闪发生[2]。

图1 2017-2021年广安市闪电次数月变化

闪电频次低的月份中正地闪却比例较高。正地闪比例较高的月份有4月、9月、10月，正地闪占总闪频次比例分别为6.05%、6.84%、14.01%；正闪比月分布呈现双峰状，4月份出现第一个峰值，然后趋于下降直到9、10月份迎来第二个峰值；正地闪占总闪频次月均为2.56%，远远低于负地闪，且负地闪频次越高，正地闪占比越低。

2.2 正负地闪日分布

图2是广安市总闪频次日变化情况，每15min统计1次总闪频次，从图中可以看出，广安市闪电频次日变化曲线呈三峰三谷型，三峰值分别是 5：15-5：30 时总闪频次为886次、0：00-0：15时总闪频次为936次、15：00-15：15时总闪频次为573次；最低谷发生于10：30-10：45时，总闪频次仅29次，占全天闪电总数的0.08%；21：30至次日1：00时为第一闪电频次时段，占总地闪的25.3%,13：00-18：00时为第二闪电频次时段，占总地闪的22.1%，4：45-7：30时为第三闪电频次时段，占总地闪的18.1%；广安市闪电活动在中午频次最低，主要是因为广安市多对流性天气系统，受西南低涡与北方冷空气共同影响，强对流天气在中午罕有发生。

图2 2017-2021年广安市总闪频次日变化

2.3 正负地闪强度分布

图3为广安市负地闪强度等级分布图，2017-2021年广安市负地闪强度范围分布在0~185KA，其中0~10KA强度等级的负地闪频次最高，负地闪次数占闪电总数的75.2%；10~20KA强度等级的负地闪占闪电总数的19.6%；大于20KA强度的负地闪仅占5.2%，其中出现最大强度的负地闪是184KA[3]。

图3 广安市地闪强度等级分布

正地闪强度分布呈单峰型，0~20KA范围内正地闪的频次随闪电强度的增大而增大，当正地闪强度于20KA时，闪电强度不断增大频率不断降低；10~20KA强度等级的正地闪频次最高，正地闪次数占闪电总数的31.2%；正地闪在各强度等级均有分布，小于70KA的正地闪占闪电总数比例均大于19%；超过100KA强度的正地闪总共出现7次，其中最大强度的正地闪强度达到338KA。综上可知广安市闪电强度等级分布特征，负地闪发生频率高，闪电强度低，主要分布在10KA以下。正地闪发生频率低，电流强度大，分布范围广，在0~338KA均有分布。

2.4 闪电密度空间分布

雷电监测资料显示邻水县正地闪电流强度的年平均值最大，达到30.7kA，其次为华蓥、岳池等地；广安地区正地闪频次的空间分布呈明显的地域性差异，华蓥市正地闪频率最低，仅占正地闪年平均次数的4.62%，频率最高的是岳池县，年平均102次；负地闪频次最高的是广安区，达到负地闪年平均次数的38.6%。

图4是广安市闪电密度分布图，由图可知广安市闪电地理分布呈分散状，大致可分为4个区域，广安区闪电密度最大值达14次/（km2·a）；广安区中部和华蓥市北部属于雷电高发区，闪电密度达10~14次/（km2·a），前锋区中部、武胜县西北部、邻水县中部偏北地区属于雷电多发区，闪电密度达 8~10次/（km2·a）；可以看出，广安市闪电分布在空间上呈现出中部汇集，北部多于南部[4]。

图4 广安市闪电密度分布图

广安市地形呈现三山夹两槽，中西部丘陵为主，东部为低山区。低层偏南气流到达华蓥山受地形抬升容易发生动力对流，有利于闪电的产生；广安处于四川盆地东北部，夏季受到孟加拉湾和南海的水汽与副热带高压的共同作用下容易产生暴雨，强烈的热力对流有利于闪电的产生。

3 结束语

广安市冬季无闪电活动；闪电月分布呈双峰分布，第一峰值出现于5月，第二峰值出现于8月。

闪电频次较低的月份，正地闪的相对比例较高。

广安市闪电频次日变化曲线呈三峰三谷型，闪电活动在中午频次最低。

广安市负地闪发生频率高，闪电电流强度低。正地闪发生频率低，闪电电流强度大，强度分布范围广；负地闪集中分布于0~10KA；正地闪集中分布于10~20KA。

广安市闪电密度介于0~14次/（km2·a），广安市闪电密度空间分布呈现出中部汇集，北部多于南部； 广安区中部和华蓥市北部属于雷电高发区，闪电密度达10~14次/（km2·a）。