臺州市雷暴及雷電災害特征分析

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年雷電災害資料進行統計分析,得出臺州市一年四季均可發生雷暴現象,雷暴主要集中在春夏之交和盛夏,盛夏發生機率最高,西部地區雷暴多于東部地區;雷電災害的地區分布東部地區較多,郊區、鄉村更易發生雷電災害,電子電器設備最容易受損。

雷暴;雷電災害;特征;分析

0 引言

雷電是國際減災委員會確定的“十大自然災害”之一,臺州每年都發生因雷電而造成人員傷亡和財產重大損失。中國氣象局已把雷電的預警和技術服務列為公共氣象范疇。因此,對雷暴特征的研究及其發生雷電災害的規律的統計和分析,對臺州市雷暴預測、預警及雷電防護提供依據。

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

Td:年平均雷暴日數 Tn:例年一年中平均雷暴日數

表1也可見,西部地區雷暴多于東部地區。西部年雷暴日數可達50 d以上。東部沿海地區年平均雷暴日在40～50 d。在分析連續雷暴日數時還可發現,西部山區一個月中最長連續雷暴日數可達25 d,東部沿海一個月中最長連續雷暴日也可達15～20 d。

1.2 雷暴發生與臺州地理

我們知道,雷暴往往產生于不穩定的對流天氣系統中。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,而此時冷空氣強度雖然在減弱,但其仍有一定的勢力,所以此時段內冷暖空氣交匯頻繁,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,當有冷空氣南下時,冷暖空氣相遇往往有雷暴,甚至強雷暴出現。山區地表性質特殊,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,加上地形的強迫使暖濕氣流抬升快,更容易形成對流運動,若其上空有弱冷空氣,對流運動將加劇,非常有利于雷雨云的形成,產生雷暴。沿海平原受熱相對山區較勻,又沒有地形抬升,空氣對流相對較山區弱,雷暴次數少些。海島溫度低,熱力對流條件差,雷暴較少。但少數雷暴越過海洋時得到更充足的水汽時,雷暴強度也是很強的。進入秋季后,氣溫降低,空氣干燥,不易形成雷雨云,雷暴次數很少。

表1 臺州市雷暴日數 d

臺州東部瀕海,西北環山,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,導致雷暴具有明顯的地域性。即西部雷暴次數多于平原,平原多于海島。東部地區東臨東海,水汽的補給充足,雷暴強度較強。

1.3 雷暴移動路徑

通過對全市7個觀測站近30 a雷暴統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50%以上,其次是北向南移動占移動雷暴次數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,所以來自西、西北方位的雷暴順靈江進入城關,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,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。

以冷空氣影響為主的雷暴,多發生在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強雷暴,11時03分起于天臺北部,向南移動,12時10分經臨海,后再沿靈江北側山脈東移,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(未經過溫嶺、玉環)。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 雷電災害特征分析

依據臺州市防雷中心2000—2008年的雷電災害統計資料。9 a來,臺州市共發生雷電災害140起。其中發生在郊區、鄉鎮105起,占總次數的75%;城區35起,占總起數的25%。遭受雷電災害中致人員傷亡65人;電子、電器等設備遭受雷擊損壞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、鄉鎮等設備設施幾乎未設防雷裝置,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。另外鄉村的百姓防雷意識淡薄,對防雷不夠重視,建構筑物缺少防雷裝置,是導致近年來鄉村雷電災害多于城市的原因。如臨海杜橋的“6· 26”重大雷災事件,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,才導致群死群傷事件的發生;另外,農民在田地里勞作時,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生在田地勞作時。電子、電器設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害次數,雷電災害發生在4—10月,在全市140次雷電災害中, 122次發生在6—9月,占總數的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月是臺州市雷電災害最為集中的時間,8月是雷電災害次數最多的一個月,這個結果與雷電活動的時間規律是相符的。

2.2 地區特征分析

從圖4臺州市各縣(市、區)的雷災次數看,臺州市雷電災害在地區分布上東部多于西部,三門、溫嶺、玉環是沿海縣市及島嶼,雷暴次數雖不比山區多,但沿海城市經濟較發達,人員較密集,且建筑物、設備、設施較多,所以遭受雷災的次數也同比增多。西部基本為山區,人員較分散,經濟也不夠發達,建筑物、設備、設施較少,遭受雷擊的次數就少了。在全市140次雷電災害中,三門24次,仙居11次,天臺10次,臨海14次,溫嶺23次,玉環15次,椒江20次,路橋8次,黃巖15次。