樸春蘭
雷暴是一種災害性天氣,強烈雷暴的發生,常伴隨大風、大雨或冰雹等強對流天氣出現,有時人畜還受直接雷擊造成傷亡現象,或引起火災、或使建筑物倒塌,感應雷還能致電子設備損壞。給人類帶來災害。因此,準確的雷暴資料,對天氣預報的分析和工業、農業、計算機網絡等都具有非常重要的作用。
一、雷暴的形成條件
形成雷暴的積雨云發展旺盛,云的上部常有冰晶。冰晶的凇附、水滴的破碎以及空氣對流等過程,使云中產生電荷。云中電荷的分布很復雜,但總的說來,云的上部以正電荷為主,云的中、下部以負電荷為主,云的下部前方的強烈上升氣流中還有一范圍小的正電區。因此,云的上、下之間形成一個電位差,當電位差大到一定程度后,就產生放電,這就是平常所見得閃電現象,放電過程中,閃道中的溫度驟增,使空氣體積急劇膨脹,從而產生沖擊波,導致強烈的雷鳴。當云層很低時,有時可形成云地間放電,這就是雷擊。因此,雷暴是大氣不穩定狀況的產物,是積雨云及其伴生的各種強烈天氣的總稱。雷暴的持續時間一般較短,單個雷暴的生命史一般不超過2小時。雷暴是大氣中的放電現象,一般伴有陣雨,有時還會出現局部的大風、冰雹等強對流天氣。強雷暴天氣出現有時還帶來災害,如雷擊危及人身安全,家用電器、計算機機房直接遭雷擊或感應雷的影響而損壞,有時還引起火災等。雷電是一種大氣中放電現象,產生于積雨中,積雨云在形成過程中,某些云團帶正電荷,某些云團帶負電荷。它們對大地的靜電感應,使地面或建(構)筑物表面產生異性電荷,當電荷積聚到一定程度時,不同電荷云團之間,或云與大地之間的電場強度可以擊穿空氣(一般為25-30KV/cm),開始游離放電,我們稱之為“先導放電”。云對地的先導放電是云向地面跳躍式逐漸發展的,當到達地面時(地面上的建筑物,架空輸電線等),便會產生由地面向云團的逆導主放電。在主放電階段里,由于異性電荷的劇烈中和,會出現很大的雷電流(一般為幾十千安至幾百千安),并隨之發生強烈的閃電和巨響,這就形成雷電。
二、雷暴記錄和觀測
1、雷暴記錄
(1)以該系統第1次聽到雷聲的所在方向記為開始方向,最后一次聽到雷聲的所在方向為終止方向。按8個方位記錄。如雷暴始終在一個方向,則只記開始方向。
(2)當積雨云入侵測站天空時。云體可跨占幾個方位。甚至布滿全天。當其中某一方向雷暴系統移到天頂或其他方位時,在原來方位或相鄰方位可產生另一個雷暴系統,此時值班員切勿將2個系統的雷暴混記為1個系統,這樣會造成回頭雷暴或近似回雷暴的可疑記錄,應另記1個雷暴系統。
(3)雷暴應從整體出發判別其系統,記錄其起止時間和開始、終止方向。以該系統第1次聽到雷聲時間為開始時間。最后一次聽到雷聲時間為終止時間。
2、雷暴觀測
(1)在觀測雷暴時,要特別定準雷暴的方位。打雷時(尤其在夜間)雷鳴響聲四周回蕩,其方向難以判定,所以,要密切監測云的來向和閃電的方位。
(2)參考風向判別系統。因為積雨云邊緣有強烈的下沉氣流。所以風標的指向常是雷雨方向,積雨云在測站北面,風向指北,積雨云如經測站南移,則風向立即轉向南方。
(3)結合天氣形勢或天氣預報判斷雷暴路徑。觀測人員應根據天氣形勢或天氣預報做好可能雷暴的準備,特別是初雷時期更要注意,以免漏記或出現臨時忙亂發生差錯。
三、雷暴來臨時氣象的變化
1、氣溫變化:雷暴發生前由于受暖濕空氣控制,所以常會感到悶熱;雷暴發生時,由于下降氣流出現,所以溫度驟然降低。
2、濕度變化:雷暴發生前。由于上升運動的發展。把近地面層空氣中的水汽大量上傳所以地面相對濕度減小。
3、風的變化“當雷暴處于發展階段時地面風很小。雷暴到達成熟階段以后,隨著下降氣流的出現,風向往往突然改變,風速立即增大,并帶有明顯的陣性。這種現象常常是雷雨即將來臨的先兆。
4、氣壓變化:雷暴處于發展階段時。地面氣壓一直下降,但到成熟階段,由于下降冷空氣的出現,氣壓便突然上升。這是因為雷暴附近地面的氣壓場的變化,導致測站氣壓自記曲線上出現一個凸起的高峰。這個高峰和氣溫驟降的時間大致相同。
四、做好人身防雷和儀器工作
(1)觀測員遇雷雨天氣時應注意人身防雷安全,到室外觀測天氣狀況時,不要佩帶或使用有引雷的金屬用具,不打金屬雨傘,不拿金屬照明用具,最好穿有絕緣功能的雨衣和鞋具等。
(2)目前觀測場儀器都設有防雷設施,但強雷暴過后仍出現儀器被雷擊的現象。所以,雷暴出現時,特別是遇到強雷暴時,除做好雷暴觀測記錄外,值班人員應及時切斷采集器的交流電,轉用電池供電,以減少采集器被雷擊的機會,保證氣象要素的完整。
五、注意事項
(1)在雷雨季節來臨之前。觀測員應做好觀測前的準備工作,熟練掌握雷暴觀測、記載等有關技術,有突發性較強的雷暴、雷雨天氣發生時,應及時監測強對流天氣的變化,做到準確無誤地記載和上報。
(2)雷暴等其他強對流天氣過后。觀測員注意檢查儀器和防雷設施是否被雷擊,同時要注意做好報文的檢查及記錄的整理工作。
(3)強雷暴常伴有暴雨、大風、冰雹等天氣現象,所以,觀測員觀測到有可能打雷時。應提前檢查各種儀器是否正常運行,特別應保持雨量傳感器和雨量計的清潔。保持漏斗的暢通,保證降水量的準確率。
(作者單位:154700黑龍江省湯原縣氣象局)