昆明市閃電分布規律分析

周清倩

摘 要：本文通過昆明市2013—2015年閃電定位資料，分析了該地區閃電活動的日變化、月變化、閃電強度、閃電密度等特征。負閃占閃電總數的96.33%；閃電主要集中在6月和8月；閃電活動日分布主要活躍在14：00—20：00時；總地閃和負閃閃電強度主要集中在10～50KA，正閃強度主要集中在10～70KA；昆明市閃電密度由北到南，由東到西逐漸增強，平均閃電密度為3.29次/km?·a，最大閃電密度為8.46次/km?·a。

關鍵詞：閃電活動；空間分布；閃電強度；閃電密度

中圖分類號：S761.5 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20161131060

昆明市位于云貴高原中部，屬北亞熱帶低緯高原山地季風氣候。伴隨著全球變暖，氣候異常現象增多，雷電活動有逐漸增強增多的趨勢，易發生雷電災害。通過對昆明市閃電活動進行分析，可以為該地區雷電災害防御提供科學依據和基礎性數據。

1 資料與方法

使用云南省雷電中心提供的昆明市2013—2015年閃電定位資料，資料的統計范圍取E102.2～103.7、N24.4～26.5，即包括了昆明市的6個市轄區及下屬的8個縣（市）。采用統計分析及ArcGIS空間分析方法對閃電頻次、閃電時空分布、閃電強度及閃電密度進行分析。

2 結果與分析

2.1 閃電總體特征

由表1可以看出2013—2015年共監測到昆明市發生閃電195293個，其中負閃電188127個，占閃電總數的96.33%；正閃電7166個，占閃電總數的3.67%。昆明市閃電活動以負閃電為主，正、負地閃次數差異較大。

2.2 閃電活動的月變化

從圖1和表2可以發現，昆明市夏季（6—8月）閃電活動最為頻繁，占全年比例的68.32%；春季（3—5月）次之，占全年比例的17.48%。春季、秋季及冬季地閃次數較少，但正閃比例較高，12月份比例達到最高，接近60%；夏季地閃次數較多，但正閃所占比例較少。

2.3 閃電活動的日變化

圖2為昆明市2013—2015年閃電活動的日變化圖，總地閃有一個明顯的高峰時段，出現在14：00—20：00時，此時段閃電活動占全天的53.54%，其中16：00—18：00時峰值達到最大，占全天的22.46%。說明，由于晝夜循環作用， 14：00時以后地面溫度升高，有利于對流的發展，易出現強對流天氣，而17：00時前后是一天中強對流天氣最易發展的時段。

2.4 閃電強度的分布特征

昆明市2013—2015年的總地閃平均電流強度為32.78KA，正閃的平均電流強度為54.53KA，負閃的平均電流強度為31.95KA，正閃的平均強度明顯要高于負閃的平均強度。圖3給出了不同等級地閃百分率的變化曲線，負閃與總地閃的變化曲線幾乎一致，正閃的變化曲線較為平緩，其主要強度的譜寬比總地閃、負閃的大。電流強度在20～30KA的總地閃、負閃所占比例最大，電流強度在30～40KA的正閃占正閃總數比例最大，正閃主要集中在10～70KA，占正閃總數的75.65%。正閃頻次雖然較少，但雷電流幅值較高，能量大，具有較強的破壞性。

2.5 閃電密度的分布特征

本文以ArcMap為軟件平臺對昆明市2013—2015年閃電定位儀數據進行處理，通過建立柵格，使用密度函數計算柵格密度，再將計算所得密度分級，并用不同顏色渲染，形成高精密度的、直觀的地閃密度空間分布地圖。從圖4給出的昆明市閃電密度圖可以看出，昆明市的平均閃電密度為3.29次/km?·a，最大閃電密度為8.46次/km?·a，昆明市閃電密度的分布由北到南，由東到西逐漸增強。閃電密度較大的地區主要集中于西南部的西山區、東南部的石林縣及北部的東川區，主要在7～8次/km?·a范圍內，極少數地區超過8次/km?·a。中部的官渡區、嵩明縣閃電密度主要在4～6次/km?·a范圍內。東南部的宜良縣、東北部的尋甸縣及北部的祿勸縣閃電密度較小，均小于4次/km?·a。

3 結論

本文通過對2013—2015年昆明市閃電定位資料進行分析，可以得出該地區閃電活動主要特征表現如下。

昆明市2014年閃電發生次數最多，達到81439次，2015年最少，僅為43445次，造成此差異的主要原因是2015年負閃電次數明顯減少。昆明市閃電活動以負閃電為主，占閃電總數的96.33%，正閃僅占3.67%，正、負地閃次數差異較大。

閃電活動的月變化呈雙峰型分布，6—8月閃電活動最為頻繁，占全年比例的68.32%。閃電活動的高峰值分別出現在6月和8月，最少月份出現在11月和12月。正閃所占比例的月變化曲線呈凹字型特征，與地閃總頻數呈負相關。

閃電活動的日變化有一個明顯的高峰時段，即14：00—20：00時，此時段閃電活動占全天的53.54%，其中16：00—18：00時峰值達到最大，閃電活動最少時段出現在03：00—13：00時。正閃所占比例的日變化曲線呈單峰型，與地閃總頻數呈負相關；

昆明市總地閃和負地閃的強度主要集中在10～50KA，正閃的強度主要集中在10～70KA。負閃與總地閃強度的變化曲線幾乎一致，正閃的變化曲線較為平緩，其主要強度譜較寬，正閃雷電流幅值比負閃更加分散；

空間分布上地閃密度分布不均，平均閃電密度為3.29次/km?·a，最大8.46次/km?·a，閃電密度由北到南，由東到西逐漸增強。

參考文獻

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