2010-2016年秦皇島地區地閃分布特征

張一博，李瑞盈

（秦皇島市氣象局，河北 秦皇島 066000）

秦皇島是全國著名旅游城市，北部為山區，東南部臨海，受海洋影響，夏季多強對流天氣，是地閃高密度區，汛期為閃電頻發期。2010年8月21日秦皇島海港區北港鎮西連峪村遭雷擊，擊壞村民生活用水水泵房，水泵變頻系統控制箱、三相開關、單相刀閘及配套線纜被燒毀，3臺電視機、23盞路燈被損壞，村民飲用水中斷，直接經濟損失1.2萬元。文章利用2010-2016年秦皇島地區地閃定位資料分析秦皇島地閃分布、雷電流幅值等，研究雷電分布規律，為探究當地雷電災害風險提供參考。

1 資料與方法

選取2010-2016年4-10月秦皇島地區雷電發生時間、經緯度、極性和強度、陡度等，根據經緯度信息將閃電數據分別對應青龍滿族自治縣、盧龍縣、昌黎縣、撫寧區、秦皇島市，對秦皇島地區地閃分布特征分析。

秦皇島各地雷擊大地密度值1.54～4.59（表2）。其中北戴河區最高4.59，盧龍縣第二3.97，撫寧區2.46，其他地區均在2以下。青龍大部分為山區，盧龍、撫寧、昌黎為山地丘陵區，撫寧、昌黎西部至沿海分別為山麓平原、濱海平原。多樣地形加上海洋影響，造成秦皇島各地雷擊大地密度分布復雜性（圖1）。北戴河區4-10月地閃密度達最大值，旅游旺季雷擊災害風險增大。

2 數據分析

2.1 地閃總體分布

2010-2016年4-10月秦皇島地區年均地閃19363次，其中正地閃1414次，僅占總閃數7.9%，負地閃次數遠大于正地閃；正地閃平均強度均在45kA以上，約為負地閃平均強度2倍，以上符合負地閃與正地閃發生的一般規律。正地閃發生時陡度較負地閃小，而電流強度較負地閃大，表明正地閃持續時間較負地閃長，秦皇島市區正地閃比例達12.3%，遠大于其他地區（表1）。

表1 2010-2016年4～10月秦皇島各地區地閃統計

2.2 雷擊大地密度

雷擊大地密度（Ng）表示單位面積土地在一定時間內接受雷擊總數。即

Ng=一定時間內總地閃數/該區域土地面積（次/km2）

得到2010-2016年4-10月秦皇島各地區雷擊大地密度（表 2）。

表2 2010-2016年4～10月秦皇島各地區地閃密度

2.3 雷電流幅值概率

2010-2016年秦皇島地區正地閃電流分布與負地閃相比分散性較大，正地閃平均電流強度47.61kA，電流強度頻率最高20-40kA，占總數30%；雷電流60kA以下正地閃占總數73%；而100kA以上強電流占總數8%，極大值達200kA以上；負地閃電流強度平均27.96kA，占負地閃總數52%，60kA以上負地閃進站總數4%，電流強度＞100kA負地閃較少（圖2）。

2.4 地閃月平均變化

圖1 秦皇島雷擊大地密度分布圖

2010-2016年4-10月秦皇島地區雷電主要在夏半年，從4月雷電逐漸增多，進入汛期（6月）后，地閃次數較4、5月增加近10倍，8月地閃總數達4月的20倍；9月地閃總數驟減但仍高于5月。正、負地閃次數變化與總地閃趨勢一致。

4月正地閃占總地閃28.11%，8月僅占3.23%，9月總地閃次數減少，正地閃占7.7%。正地閃占比與總地閃次數呈負相關，隨地閃次數增多正地閃減少，地閃次數減少，正地閃增加。

3 結語

圖2 2010-2016年4-10月秦皇島地區正、負地閃電流強度分布

①秦皇島青龍縣面積最廣，4-10 月地閃次數最多，但下墊面性質單一，雷擊大地密度排第五。昌黎、撫寧、盧龍地貌復雜，雷擊大地密度較高。秦皇島市區雷擊密度差距較大，可能與海陸分布有關，有待研究。

②秦皇島夏半年雷電流強度在20～40 kA，總地閃平均強度37.79 kA，負地閃發生概率遠大于正地閃，正地閃電流強度大于負地閃，這是由于正、負地閃產生機制不同。夏半年正地閃比例與總地閃次數呈負相關。