青海東部閃電活動時空分布特征

摘 要：本文利用青海東部地區2010—2014年閃電監測資料，對閃電頻次、密度和強度等參數進行分析。結果表明：青海東部閃電以負地閃為主，具有明顯的季節性和日變化特征：6—9月為高發月份，其中8月最多;日變化主要活躍在15：00—22：00，占總地閃的67%，17：00達到最大;閃電強度主要集中在15～50kA，占總地閃的83.7%。從密度分布圖來看，負地閃和總地閃分布較一致，總體呈現出北多南少的地區特征，高值區呈片狀或帶狀分布。正地閃密度從北到南呈多帶狀分布，覆蓋范圍擴大。

關鍵詞：閃電活動;時空分布;閃電特征;閃電密度

中圖分類號：P446 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2018）25-0157-02

閃電因具有大電流、高電壓和強電磁輻射的特點，對通信、計算機網絡及家用電器等弱電系統影響較大。了解并掌握閃電活動規律及其分布特征，不僅可以反推雷電天氣的發生和演變規律，而且對防御雷電災害及防災減災具有重要意義。近年來，許多學者分區域研究閃電活動 [1，2]，發現因地域跨度大，氣候差異明顯，使得閃電活動具有明顯的區域特征。本文選用青海東部2010—2014年的閃電資料，從時空變化和密度分布特征揭示閃電的活動規律，為雷電災害普查和隱患排查工作提供參考依據。

1 資料介紹及處理

閃電資料由青海省雷電監測定位系統ADTD獲取，基本覆蓋了剛察、共和、興海、瑪沁和達日5個監測站連線以東的所有地區（青海東部地區）[3]，有效探測效率為80%～90%，有效探測的平均范圍是200km。由于ADTD定位方式存在多站定位，因此，利用相似性檢驗方法訂正閃電資料在同一時間存在一條閃電被重復記錄的現象，以2km×2km網格為單元計算閃電密度。

2 結果與分析

2.1 閃電時間變化特征

2.1.1 總體特征。2010—2014年青海東部地區共發生閃電總頻次為171 711次（見表1），其中正地閃占總地閃的比例（正閃比）為13.3%;負地閃占總地閃的比例（負閃比）為86.7%。此外，負地閃的平均強度（-29.66kA）遠大于正地閃的平均強度（54.03kA）。這可能與雷暴云中正負電荷分布結構和夏季雷暴云的放電頻率較高有關。

2.1.2 月變化。閃電主要集中在5—9月，占總閃電頻數的93.6%，高發月份為6—8月，8月閃電達到最高，也正好對應青海東部的雨季，季節性特征較明顯。這與黃濤等[4]的研究結果一致，具有相同的月變化特征。3月、4月、10月和11月正閃比較高，5—9月較低，說明夏季正閃相對少（見圖1）。閃電高發期主要以負閃為主，而閃電發生較少的時期，正閃比率則較高。

2.1.3 日變化。青海東部每日逐小時內都有可能出現閃電。地閃日變化主要呈單峰型分布，負閃和總閃頻數的日變化分布趨勢基本一致。閃電活動主要集中在15：00—22：00，該時段閃電占總地閃活動的67%，17：00達到一天中最高，呈現出明顯的日變化特征。從圖2可以看出，正閃比呈多峰型分布，其中高峰值在05：00，與正地閃的低值區相對應;次峰值在18：00，對應正地閃高值區。

2.2 閃電空間分布特征

負地閃和總地閃密度圖分布較一致，高值區總體呈片狀或帶狀分布。整個東部地區幾乎都會發生閃電，呈北多南少的地區特征。這可能與青海省南部地區雷電監測定位系統未完全覆蓋有關。高密度區集中在北部地區，以大通為中心向西北和東南一線帶狀分布，中心點閃電密度值為12.0次?km-2?a-1。正地閃密度從北到南呈多帶狀密度分布，相對負地閃和總地閃，其密度覆蓋范圍明顯擴大。

3 結論

①青海東部地區2010—2014年閃電活動主要以負地閃為主，具有明顯的季節性和日變化特征：高發月為6—8月，其中8月最多;日變化主要活躍在15：00—22：00，17：00達到最大;閃電高發期主要以負地閃為主，而閃電較少的時期，正閃比率則較高。

②密度高值區呈北多南少的片狀或帶狀分布特征：負地閃和總地閃分布較一致，高密度區相對比較集中，主要分布在北部，以大通為中心向西北和東南一線呈帶狀分布;正地閃密度從北到南呈多帶狀分布。

參考文獻：

[1]Beasley W. Positive Cloud-to-ground Lightning Observations[J]. Journal of Geophysical Research，1985（D4）：6131-6138.

[2]王欣眉，宋琳，王新功，等.1971—2008年青島地區雷電時空分布特征[J].氣象與環境學報，2011（4）：39-43.

[3]陶世銀，李元錦，余振幫.基于GIS的青海省地閃監測范圍特征[J].青海氣象，2014（4）：36-38.

[4]黃濤，王讓會，王潤元.青藏高原東北側雷電氣候特征[J].南京信息工程大學學報（自然科學版），2012（2）：151-156.