臺州市雷暴及雷電災(zāi)害特征分析

2010-09-21 07:36:34池景冬池景波

浙江氣象 2010年3期

池景冬池景波

(1.臺州市氣象局,浙江臺州318000;2.三門縣氣象局,浙江三門317100)

臺州市雷暴及雷電災(zāi)害特征分析

池景冬1池景波2

(1.臺州市氣象局,浙江臺州318000;2.三門縣氣象局,浙江三門317100)

通過對臺州市1971—2008年雷暴資料及2000—2008年雷電災(zāi)害資料進(jìn)行統(tǒng)計分析,得出臺州市一年四季均可發(fā)生雷暴現(xiàn)象,雷暴主要集中在春夏之交和盛夏,盛夏發(fā)生機(jī)率最高,西部地區(qū)雷暴多于東部地區(qū);雷電災(zāi)害的地區(qū)分布東部地區(qū)較多,郊區(qū)、鄉(xiāng)村更易發(fā)生雷電災(zāi)害,電子電器設(shè)備最容易受損。

雷暴;雷電災(zāi)害;特征;分析

0 引言

雷電是國際減災(zāi)委員會確定的“十大自然災(zāi)害”之一,臺州每年都發(fā)生因雷電而造成人員傷亡和財產(chǎn)重大損失。中國氣象局已把雷電的預(yù)警和技術(shù)服務(wù)列為公共氣象范疇。因此,對雷暴特征的研究及其發(fā)生雷電災(zāi)害的規(guī)律的統(tǒng)計和分析,對臺州市雷暴預(yù)測、預(yù)警及雷電防護(hù)提供依據(jù)。

1 雷暴特征分析

1.1 臺州市雷暴的年、月及地域分布

表1是臺州市各地雷暴日數(shù),該數(shù)據(jù)是通過浙江省自動站實時監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)歷史資料的統(tǒng)計資料中得出,通過對臺州市1971—2008共38 a,456個月雷暴資料進(jìn)行統(tǒng)計分析,年平均雷暴日數(shù)是指38 a中每年的平均雷暴日數(shù)總和除以38 a得出(見公式1);月平均雷暴日數(shù)是指38 a中456個月每月的雷暴日數(shù)總和除以456個月得出;最多雷暴日數(shù)是指38 a中及456個月中篩選出的最多年份、月份的雷暴日數(shù);最少雷暴日數(shù)是指38 a及456個月中篩選出的最少年份、最少月份的雷暴日數(shù)。通過數(shù)據(jù)可見,臺州市一年當(dāng)中每個月都可發(fā)生雷暴。年平均雷暴日數(shù)在30～50 d之間,多雷暴年份的雷暴日數(shù)在50～80 d之間,雷暴日最少年份也有16～30 d。雷暴多發(fā)生在3—9月,此時段的雷暴日數(shù)約占年雷暴的90%以上。

Td:年平均雷暴日數(shù) Tn:例年一年中平均雷暴日數(shù)

表1也可見,西部地區(qū)雷暴多于東部地區(qū)。西部年雷暴日數(shù)可達(dá)50 d以上。東部沿海地區(qū)年平均雷暴日在40～50 d。在分析連續(xù)雷暴日數(shù)時還可發(fā)現(xiàn),西部山區(qū)一個月中最長連續(xù)雷暴日數(shù)可達(dá)25 d,東部沿海一個月中最長連續(xù)雷暴日也可達(dá)15～20 d。

1.2 雷暴發(fā)生與臺州地理

我們知道,雷暴往往產(chǎn)生于不穩(wěn)定的對流天氣系統(tǒng)中。冷暖空氣交匯、高低空受熱不均勻等等都容易有雷暴天氣產(chǎn)生。

3—6月份的雷暴主要是太陽高度角升高,暖空氣勢力加強(qiáng),而此時冷空氣強(qiáng)度雖然在減弱,但其仍有一定的勢力,所以此時段內(nèi)冷暖空氣交匯頻繁,雷暴明顯增多。7,8月份,臺州市處于副熱帶高壓邊緣西南氣流或副熱帶高壓控制下,氣溫高,加上地面輻射,使近地面層空氣吸收熱量最多,熱空氣上升,當(dāng)有冷空氣南下時,冷暖空氣相遇往往有雷暴,甚至強(qiáng)雷暴出現(xiàn)。山區(qū)地表性質(zhì)特殊,空氣流通慢,地表輻射使近地層空氣吸收熱量更多,也不均勻,加上地形的強(qiáng)迫使暖濕氣流抬升快,更容易形成對流運(yùn)動,若其上空有弱冷空氣,對流運(yùn)動將加劇,非常有利于雷雨云的形成,產(chǎn)生雷暴。沿海平原受熱相對山區(qū)較勻,又沒有地形抬升,空氣對流相對較山區(qū)弱,雷暴次數(shù)少些。海島溫度低,熱力對流條件差,雷暴較少。但少數(shù)雷暴越過海洋時得到更充足的水汽時,雷暴強(qiáng)度也是很強(qiáng)的。進(jìn)入秋季后,氣溫降低,空氣干燥,不易形成雷雨云,雷暴次數(shù)很少。

表1 臺州市雷暴日數(shù) d

臺州東部瀕海,西北環(huán)山,地勢自西向東傾斜,中西部與北部山脈綿延起伏,天臺、仙居等盆地相嵌其中。臺州的這種地形特征,導(dǎo)致雷暴具有明顯的地域性。即西部雷暴次數(shù)多于平原,平原多于海島。東部地區(qū)東臨東海,水汽的補(bǔ)給充足,雷暴強(qiáng)度較強(qiáng)。

1.3 雷暴移動路徑

通過對全市7個觀測站近30 a雷暴統(tǒng)計資料分析得出臺州雷暴向各方向移動情況皆存在,但由西到東方向的占移動雷暴總次數(shù)50%以上,其次是北向南移動占移動雷暴次數(shù)31%,其它方向移動的雷暴不到20%。決定雷暴路徑的主要因素:一是受天氣系統(tǒng)影響,例如冷峰型雷暴都由西北到東南方向移動,副高型雷暴大多由西到東或西南到東北方向移動;二是受地型、山脈走向影響,例如臨海西部和北部皆為高山,靈江順著兩山的下口流入城關(guān),所以來自西、西北方位的雷暴順靈江進(jìn)入城關(guān),使得西向東的雷暴幾率最大。又如仙居、天臺、三門測站,地勢均為近西南到東北方向走向,所以雷暴沿盆地移動,近西到東雷暴路徑占多數(shù),但天臺近北方向與新昌接壤處,山脈高度低,易使雷暴侵入,故由北向南路徑多于仙居;三是河流走向及海岸線影響,如永安溪近西南到東北方向走向,仙居很多雷暴易向于永安溪流向一致,又如椒江也近西向東流入東海,由北向南移動的雷暴不易越過椒江而轉(zhuǎn)向偏東方向移動。

所以影響臺州雷暴的路徑主要有3條:一是中路起源于仙居盆地西部,沿盆緣作近東方向,經(jīng)括蒼山入臨海市北部,東移到椒北平原入海;二是北路源于大雷山,掠臨海、三門入海;三是南路亦大多起源仙居和黃巖西部,移入黃巖前往溫黃平原入海,或南下玉環(huán)。

以冷空氣影響為主的雷暴,多發(fā)生在3—6月,其移動路徑大致由西北向東南。如致臨海杜橋死傷10多人的2004年6·26強(qiáng)雷暴,11時03分起于天臺北部,向南移動,12時10分經(jīng)臨海,后再沿靈江北側(cè)山脈東移,12時36分移至洪家東北方,于15時21分在洪家正東方向終止入海(未經(jīng)過溫嶺、玉環(huán))。可見其移動路徑大致沿著地面、山脈、河谷、河流走向移動。

圖1 臺州雷暴路徑

2 雷電災(zāi)害特征分析

依據(jù)臺州市防雷中心2000—2008年的雷電災(zāi)害統(tǒng)計資料。9 a來,臺州市共發(fā)生雷電災(zāi)害140起。其中發(fā)生在郊區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)105起,占總次數(shù)的75%;城區(qū)35起,占總起數(shù)的25%。遭受雷電災(zāi)害中致人員傷亡65人;電子、電器等設(shè)備遭受雷擊損壞119起;建筑物遭受雷擊28起。各所占比例如圖2。

圖2 遭受雷擊比例

究其原因,主要是郊區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)等設(shè)備設(shè)施幾乎未設(shè)防雷裝置,個別雖有防雷裝置,但也因年久失修,起不到防雷作用,甚至起到引雷作用。另外鄉(xiāng)村的百姓防雷意識淡薄,對防雷不夠重視,建構(gòu)筑物缺少防雷裝置,是導(dǎo)致近年來鄉(xiāng)村雷電災(zāi)害多于城市的原因。如臨海杜橋的“6· 26”重大雷災(zāi)事件,就是因為百姓防雷意識淡薄,在雷雨天氣時仍在空曠的高樹底下聚集,才導(dǎo)致群死群傷事件的發(fā)生;另外,農(nóng)民在田地里勞作時,很少注意到防雷安全問題。在65人的人員傷亡中,有近一半的人員傷亡發(fā)生在田地勞作時。電子、電器設(shè)備等因耐受過電壓過電流弱等自身特點,且比較普遍,人們不重視其防雷安全,所以遭受雷擊比例居首位。

2.1 時間特征分析

圖3是臺州市各月雷電災(zāi)害次數(shù),雷電災(zāi)害發(fā)生在4—10月,在全市140次雷電災(zāi)害中, 122次發(fā)生在6—9月,占總數(shù)的87.1%。其中, 6月25次,7月35次,8月39次,9月23次。也就是說6—9月是臺州市雷電災(zāi)害最為集中的時間,8月是雷電災(zāi)害次數(shù)最多的一個月,這個結(jié)果與雷電活動的時間規(guī)律是相符的。

2.2 地區(qū)特征分析

從圖4臺州市各縣(市、區(qū))的雷災(zāi)次數(shù)看,臺州市雷電災(zāi)害在地區(qū)分布上東部多于西部,三門、溫嶺、玉環(huán)是沿海縣市及島嶼,雷暴次數(shù)雖不比山區(qū)多,但沿海城市經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá),人員較密集,且建筑物、設(shè)備、設(shè)施較多,所以遭受雷災(zāi)的次數(shù)也同比增多。西部基本為山區(qū),人員較分散,經(jīng)濟(jì)也不夠發(fā)達(dá),建筑物、設(shè)備、設(shè)施較少,遭受雷擊的次數(shù)就少了。在全市140次雷電災(zāi)害中,三門24次,仙居11次,天臺10次,臨海14次,溫嶺23次,玉環(huán)15次,椒江20次,路橋8次,黃巖15次。