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本文将通过统计和分析浙江电网雷电定位系统2004~2007年的监测数据,了解浙江省区域内雷电活动的特点,发现各雷电参数之间的对应性关系,以提出更适合于浙江省防雷设计的雷电参数。
1 浙江省雷电活动的特点
以浙江雷电定位系统2004~2007年的积累数据为基础,用地闪密度图分析和绘制软件制作了分辨率为1平方千米的浙江省4年的平均地闪密度分布,如图1所示。图中共划分了5级雷区,以灰度显示,
灰度由浅入深分别表示地闪密度值从小到大。
从浙江2004~2007年平均地闪密度图上可看出:浙江东部距离沿海有一条斜向的宽60~90 km的落雷密集带,该密集带的地闪密度大于7.5次/(km2·a),跨越浙江台州的大部分地区以及宁波、丽水和温州部分区域。另外,从总体分布情况看,浙江东部的地闪密度大于西部。
图1 根据雷电定位系统数据分析得到的
浙江省4年的平均地闪密度分布
参照常规地面气象观测站人员可能听到的雷声范围,利用雷电定位系统参数,以0.15º网格法[14-15]
制作的浙江4年的平均雷电日分布见图2,图中也以灰度由浅入深分别表示雷电日值从小到大。从图2可以看出:雷电日的最大值主要集中在浙江西南,
图2 采用0.15°网格法根据雷电定位系统数据分析得到的
浙江省4年平均雷电日分布
从西南到东部沿海地区的雷电日逐渐减小,地闪活动逐渐减弱,最小的雷电日出现在浙江东部沿海及舟山地区。
比较图1和2中浙江各地区4年平均雷电日及地闪密度的分布情况可以明显看出,各地区雷电日和地闪密度几乎没有对应关系,如图2中浙江西部衢州地区的雷电日最大(最深色区块),但地闪密度却较小(浅色区块);而东部台州地区雷电日相对较小(浅色区块),但雷电密度值却处于全省首位(最深色区块)。因此,浙江省雷电日分布与地闪密度分布之间的对应关系并不一致。
2 浙江雷电活动与地形和气候的关系
用等高线按照高程分色可以显示浙江省地势变化,如图3所示。
图3 浙江省地势分布
从图3可以看出,浙江省地势自东向西逐渐升高,从海平面向西在台州中部、台州与丽水及温州相邻处地势陡然升高(深色区域),而正是在这些区域每年、尤其是5~9月份的落雷很密集,区域内的输电线路因雷击而发生跳闸也特别频繁[16]。
通过分析浙江省的气候条件可知,在夏季,热带风暴带来的热空气从东部的海平面向西部内陆移动,在地势升高处与冷空气相遇就形成了大规模的锋面雷暴,浙江临近沿海的山区中就会产生强雷暴。这些地区的雷电在时间和空间上都比较集中,成为强雷暴集中的地区,这也正是图1中宁波、台州、丽水、温州一线落雷密度很大的原因。
在丽水西南部和衢州南部地区的地势虽高,但热空气到达这块山区时能量已基本消耗,已不具备形成锋面雷暴的条件,地闪密度相对较小;但由于这些地区的纬度低,温度和湿度使得该地区具备了常年形成弱雷暴的条件,因此该地区常年有雷(雷电日大)但落雷数并不多(地闪密度小)。
综上分析可知,浙江省各地区的雷电活动与气候、地形条件密切相关,而雷电日与地闪密度之间的对应关系并不一致。
3 结 论
(1)浙江省2004~2007年的雷电活动情况表明:各地区雷电日Td、地闪密度Ng与区域内的地形、季节性气候等因素密切相关;但Td和Ng之间并没有一致的对应关系,根据Td不能相应地推算出Ng。
(2)Ng比Td能够更准确地反映区域内雷电活动的频繁程度。随着雷电定位系统的普及和成熟,Ng可以直接由雷电定位系统的统计数据获得,因此推荐以Ng作为反映浙江雷电活动的主要参数,并进一步开展地闪密度应用导则的研究。


