编者按:夏季,我国大部地区进入雷暴、冰雹、大风、短时强降水等强对流天气多发季节,其中雷暴会影响飞机起降,易引发火灾、击中行人造成伤亡,以致于人们“谈雷色变”。
通常来说,我国年均雷暴日数低纬地区多于高纬地区,南方雷电灾害多于北方。本期科普看台将带大家就此进行探访,看看鲜为人知的人工引雷试验、看看因雷电而“得名”的那些地方,多角度认识雷暴这个“暴脾气”的天气系统。
雷电具有高电压、大电流、强电磁辐射等特征,一旦被击中,会导致非常严重的危害和经济损失。
世界气象组织将一个观测站听到雷声的观测日叫做雷暴日,我们用年雷暴日数来衡量雷电活动的频繁程度。
1961-2016年数据统计显示,我国年平均雷暴日数超过40天的区域主要分布在新疆西北部、西藏中部、四川西部以及沿长江以南地区,云南南部、广东南部以及海南北部年均雷暴日数高达90天以上,算是雷暴最常“打卡”的地方
我国雷暴主要发生在4月至9月,7月达到峰值,6月至8月是我国雷电灾害高发期,此时雷电造成的伤亡人数占全年65%。
雷电喜爱在尖端放电。农田、开阔地、水域等环境发生雷击灾害的比例高,上述区域往往地势平坦,相对而言人置较高,人在其中更容易被雷电击中。
有针对性地修建防雷设施十分重要。市面上常见的防雷装置有:避雷针、避雷网、避雷带、避雷线、避雷塔、防雷器等
其中,避雷针大多数都用在对建筑物或构筑物的保护,避雷线大多数都用在保护电力线路,避雷网和避雷带也大多数都用在对建筑物的保护,避雷器则是防止雷电侵入波的一种保护装置。
近年来,气象部门针对重点防雷村庄修建的避雷塔以及在宽阔农田建立的防雷亭在实践中颇有成效。(张娟王美丽)
雷暴活动和大气的活跃度关系紧密,有很强的季节性。华南是我国雷暴活动较多的区域,年雷暴日数超过60天。区域内海南、广西南部、广东西南部年雷暴日数超过80天。
秋季,随着季风南退,大气活动渐趋平缓,雷暴较夏季明显减少,一般不超过10天,但在广西南部、广东西部、海南等一些地区,雷暴活动仍较为频繁,雷暴日数超过10天,特别是广东雷州半岛、海南等地超过15天。冬季较少出现雷暴天气,最多雷暴日数仅有3至5天。
春夏之交,广州市所处的珠江三角洲正是冬、夏季风转换期,同时受锋面、西风扰动系统、西北太平洋副热带高压边缘不稳定和低层较强暖湿气流影响,多产生强对流天气。
以广东为例,广东省地处低纬,地形地势总体北高南低,东北部为中低山地,中部主要为丘陵盆地,南部主要为沿海冲积平原,海洋、陆地、大气之间作用强烈,受低纬度热带天气系统和中高纬度天气系统交替影响,因强对流天气引发的雷电、暴雨成为常见的灾害性天气。
以广东为例,1999-2022年数据统计显示,广东省雷暴大多分布在在4至9月出现,占全年96.1%。
其中,前汛期占46.67%,6月份最多,占21.76%;后汛期占49.44%,8月份最多,占20.27%。
前汛期常伴随着暴雨,雷电灾害最为频繁,而后汛期午后局部对流抬升的频繁发生以及台风的影响,也是雷电多发的成因。
雷暴分布时段大多分布在在午后,12时至20时是高发时段,占总数的65.87%,其中15时和16时是峰值时段,各占10.05%和10.43%,午夜至次日上午是低发期。
从空间分布来看,广州、珠江三角洲和粤西区域雷电活动概率更大,分布更密集,粤东和粤北地区雷电相对较少,分布更稀疏。
主要成因是城市发展对风速影响较大,高大建筑物增大了地面对气流的摩擦力,阻碍气流的运动。
城区风速减小阻碍了雷暴云的水平运动速度,使其在城市上空的停留时间变长,城市的雷电密度也随之升高。多个方面数据显示,珠三角地区地闪密度值较高,平均电流强度值则是沿海片区更高。
雷电的强度和频次每年都有变化,受当年天气情况影响较大。整体看来,近年来华南地区雷暴发生频次呈现缓慢上涨、略有上升趋势。
近年来,随着中小尺度灾害天气自动监测站网的建设应用,以及闪电定位仪、新一代多普勒天气雷达、气象卫星等监测手段的逐渐完备和升级,我国雷电预报预警能力不断提升。
2021年起,全国开展雷电气象灾害风险普查工作,多部门联动对雷电灾害致灾因子、脆弱性和承灾体做多元化的分析研究,并对天气展开实时监测,结合区域分布特点进行防雷区域划分,提升了全国雷暴预报预警的准确率和时效性,为防雷减灾提供重要决策依据。未来将继续加强在实践中运用风险普查数据,促进成果转化。
此外,农村居民防雷意识较为薄弱,要逐步加强农村雷电风险灾害宣传引导,加强农村房屋等基础建设的防雷减灾管理
油库、气库、弹药库、化学品仓库和烟花爆竹、石化矿区等易燃易爆场所,及其旅游景点、学校等重点行业要逐步加强雷电防护装置日常巡查、维护,联合相关职能部门,建立健全防雷安全联合监督管理机制,加强跨部门跨区域防雷减灾执法。(王天巍饶方成)
云南省内地势自西北向东南呈阶梯状逐级下降,省内气候复杂多样,兼具季风气候、低纬高原气候特征,北依广袤的亚洲大陆,南临辽阔的印度洋及太平洋,受青藏高原大地形影响,处于南亚季风和东亚季风交汇和显著影响区。主要体现为年温差小、日温差大、干湿季分明、气温随地势高低垂直变化明显,立体气候特征显著。
西藏自治区位于青藏高原西南部,地形多高山峡谷,地貌复杂多样,也是我国雷暴多发地之一。西藏雷电活动多发生在6月至9月,16时至21时是多发时段,占全天64%左右;从空间分布来看,西藏雷暴活动中心与对流活动中心基本吻合,多发生在那曲市中部、北部。
2017年至2022年,云南省地基闪电定位系统监测多个方面数据显示,滇西南的普洱、西双版纳,滇中及以东的昆明、楚雄、曲靖,滇东南的文山、红河等地雷电活动频繁,这些地区年平均闪击次数超过了40000次
其中,文山壮族苗族自治州的年平均闪击次数最多,达95000余次,普洱市次之,为93000余次。
一般来说,多雷电地区与多降水、高气温区域具有较好的对应关系,与特殊的地形地貌也密切相关。
云南地处低纬高原地区,一年四季得到的太阳光热较多,配合充足的水汽条件以及复杂的地形地貌,是造成云南雷电活动频发的主要原因。
其中,水汽主要来自于孟加拉湾和中南半岛、南海一带,滇西南属于热带、亚热带地区,温湿条件较好,一旦有抬升的动力条件,利于形成雷暴
对于滇中地区来说,从南部来的暖湿气流和东北部来的冷空气,进入云南省后,受到重重高山阻挡,尤其是西北部横断山脉的阻挡,冷暖空气在滇中及以东地区容易交汇,在这些区域产生雷暴
此外,云南省自东南向西北逐渐抬升的地形,使得暖湿气流不断抬升,易引起对流不稳定,也是当地雷暴多发的成因之一。
复杂的地形地貌和局地气候差异,使得云南省内雷暴活动分布不均,雷暴日的空间分布呈南多北少的特征,西双版纳是全国闻名的“雷都”,年平均雷暴日数在110天以上。
对西藏来说,独特的地形地貌、下垫面复杂多样以及高海拔、纬度偏南、相对落差大等综合因素,是导致其雷电活动多发的成因。
雷电活动是由中小尺度强对流天气系统形成,且伴有闪电和雷鸣的一种大气放电现象。水汽输送、热力条件、环流背景和地形等因素与雷电的发生发展紧密关联,影响着雷电活动的时空分布。从近年来雷电的监测情况去看,云南省闪击频次和雷电流强度的年际变化不明显。
随着全球气候变暖和区域气候平均状态随时间的变化,极端天气气候事件增多趋强。大气热力条件和水汽输送等影响因子的变化,也将对雷电的环境场产生一定的影响,虽然雷电活动对气候变暖的响应还有待进一步研究,但能明确的是,雷电灾害的威胁始终存在,强化雷电灾害防御和风险管理至关重要。
近年来,随着闪电定位监测系统、多普勒天气雷达、气象卫星和大气电场仪等雷电监测系统的日趋完善和业务应用,为开展雷电监测预警、雷电灾害风险管理和防灾减灾工作提供了丰富的手段和方法。
对气象部门来说,易燃易爆场所、风电等新能源产业、长距离输油气管线等重点行业和雷电易发区的村庄、人员密集区、风景名胜区等对雷电预警服务需求越来越大
对服务产品的精细化水平、针对性要求高,当前存在服务产品品种类型不多,精细化程度不够、科研成果转化效益不高等问题。
未来,仍需不断锚定服务需求,推进雷电灾害监测预警能力提升。返回搜狐,查看更加多