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摘要 通过分析广宁县近30年（1981—2010年）的雷暴资料，总结出雷暴天气的变化特征。在此基础上结合防雷中存在的问题，有针对性地提出了防御雷暴的对策，以供参考。
关键词 雷暴日；基本特征；防御对策；广东广宁
中图分类号 P446 文献标识码 B 文章编号 1007-5739（2012）24-0261-02
雷暴在自然界是一种比较常见的现象，是由雷云之间或雷云与大地之间放电而产生的。雷暴发生具有放电电压高、电流大、能量释放时间短的特点，具有很强的破坏力，是一种重大的气象灾害[1]。研究表明，全世界每年约发生1 600万次雷暴，日均发生次数为4.4万次，每小时约发生1 820次[2-7]。雷暴对人们生活造成的损失随着经济的发展和信息网络技术的大面积应用而日益增加。研究雷暴活动，对雷电时间及强度的预测，具有重要的现实意义。
近年来广宁县雷灾多，人民群众的生命财产安全受到严重威胁。该文通过对近30年（1981—2010年）广宁县雷暴统计资料进行分析，找出雷暴出现的气候特征以及雷暴天气背景和雷暴发生的一般规律，并结合当前防雷存在的一些问题，提出防御雷电的若干对策，以期达到防御雷电灾害的目的。
1 资料来源
雷暴日资料来源于广宁县1981—2010年的常规地面气象观测资料。雷暴日定义为在1 d内观测到１次以上的雷暴就统计为１个雷暴日。年雷暴日为在１年内的雷暴日总和[8]。雷暴的观测以北京时间20：00为日界。根据华南地区的气候特点划分四季：春季为3—5月、夏季为6—8月、秋季为9—11月、冬季为12月至次年2月。
2 雷暴的日、月、季、年变化特征
2.1 雷暴的日变化特征
雷电活动的强度因地区的不同而不同，有的地区强，有的地区弱。某地区的雷电活动强度，通常用“年平均雷暴日数”来表示。一天中打雷1次和一天中打雷几次或持续打雷一段时间都算1个雷暴日。广宁县的年雷暴日数为81 d，雷暴出现时间多集中在午后到傍晚前后，一般在12：00—20：00[9]。雷暴持续时间一般不超过2 h，持续时间为几分钟或者超过2 h的较少。在一天中任何时次都可能出现雷暴，各时次雷暴次数分布呈单峰结构，13：00—17：00为雷暴发生高峰期，14：00—15：00达到顶峰。
2.2 雷暴的月变化特征
从图１可以看出，近30年广宁县雷暴多集中在4—9月，7、8月最多；1、11、12月出现次数最少。
2.3 雷暴的季节变化变化特征
从表1可以看出，近30年广宁县出现雷暴最多的季节为夏季（6—8月），平均出现雷暴日数1 336 d，占夏季总天数的54.5%；其次为春季（3—5月），平均出现雷暴日数772 d，占该季节总天数的31.5%；出现雷暴日数最少的为冬季，共68 d，占冬季总天数的2.7%。
2.4 雷暴的年变化变化特征
按照《建筑物电子信息系统防雷技术规定（GB50343-2004）》规定：年平均雷暴日数≤20 d为少雷区、20～40 d为多雷区、40～60 d为高雷区、＞60 d为强雷区。由表2可以看出，广宁县年平均雷暴日数为81 d，属于强雷区，雷暴出现最多的年份是1983、1997年，有104个雷暴日，出现最少的年份是2003年，只有60个雷暴日。
3 雷暴天气分析
3.1 雷暴的成因
雷暴是积雨云中所发生的雷电交作的激烈放电现象，产生雷暴的积雨云叫雷暴云。雷电是积雨云中“温差起电”以及其他原因造成的。一般来说，当云顶温度达到-20 ℃以下时，就会出现闪电和雷鸣，随着云顶增高，闪电雷鸣便愈频繁[10]。
3.2 发生雷暴的天气系统
雷暴是一种对流性的天气系统，其形成的必要条件是充足的水汽条件、不稳定层结和抬升条件。在一定天气形势下，逐步酝酿起来的锋面、高空槽、切变线、低压副热带高压边缘不稳定区等都是形成雷暴天气的主要原因。另外，山地迎风坡地形的抬升作用，局地热力抬升作用等也能造成雷暴天气。广宁县雷暴时间多发生在7—9月，时间为下午至上半夜，雷暴持续时间较短，但发展迅速，突发性强，威胁大。而在4—6月出现的雷暴多伴有锋面、切变线、槽线等较明显的天气系统，在槽前、锋面附近、切变线附近的辐合上升运动而引起的雷暴多为系统性的，持续时间一般较长，强度也较为剧烈，有时还会出现雷雨大风、龙卷风、冰雹等对流性天气。热带气旋和东风波也可出现雷暴天气，特别是台风前飑线，台风螺旋雨带常出现雷暴。雷暴发生时，通常表现出温、压、湿、风等气象要素的变化，如出现气温下降，气压涌升、相对湿度上升，强烈时会出现雷雨大风，甚至出现龙卷风。
4 雷暴的防御对策
雷电（闪电）是大气中发生的剧烈放电现象，通常在雷雨云（积雨云）情况下出现，雷雨云下面带有负电，地面带正电，二者相互吸引，产生电流，放电时产生大量热量，使周围的空气急剧膨胀，形成隆隆声。雷电具有以下特点：一是放电时间短，一般为50～100 μs；二是冲击电流大，其电流可高达几万到几十万安培；三是冲击电压高，感应电压可高达万伏；四是释放热能大，瞬间能使温度升高至数千度以上；五是产生的冲击压力大，空气的压强可高达几十个大气压。因此，雷电有着巨大的破坏力，对人身安全形成巨大的威胁。雷电通过多种途径扰乱和破坏人们的生活，其破坏方式有直击雷、感应雷和球形雷3种形式，生活中最常见的是直击雷和感应雷，而球形雷比较少出现，也是最难防范的，至今仍未找到有效控制或防御球形雷的方法。广宁县是雷暴高发区，近几年来，随着经济的不断发展，厂房设备、高层建筑物的不断增多，给雷击事故提供了更多的机会和途径。故对易燃易爆场所的防雷定期检测时间为每年的4月前和9月后，避开雷暴高峰期，在4月前完成防雷设施检测工作，发现问题及时整改，减少雷灾损失。
4.1 各种雷击形式的防御对策
4.1.1 直击雷的防御。可以在建筑物上安装包括接地装置、引下线、接闪器的一套装置，以接受到闪电“将其进行分流”导向地面，减少雷暴对建筑物的损害。根据建筑物的重要程度和使用性质对建筑物进行分类，然后采取相应的措施进行防护。对一类防雷建筑物的直击雷防护采用接闪杆或接闪线或网；对二、三类防雷建筑物的直击雷防护宜采用接闪网、接闪带或接闪杆，也可采用由接闪网或接闪杆混合组成的接闪器，一般采用均压环进行对建筑物的自身保护。
4.1.2 感应雷的防御。感应雷发生时，会产生较强的感应电压，将建筑物损坏。为了减少感应雷产生的损害，应该采用屏蔽、接地、等电位等措施，将建筑物的金属设备、金属管道、结构钢筋等予以接地，建筑物顶层的钢筋网应尽量焊成接地小网格，连成通路并予以接地。防雷装置安装的依据是建筑物的重要性和弱电设备的分布情况。由雷电波的频谱分析，建筑物电源部分对雷电流的截流最为关键，它可吸收约90%的雷电流，此时应设第一级SPD防护；对后续雷电流选用浪涌电压雷电放电器作为2级保护；第３级SPD则为细保护，吸收线路上的感应性负载和容性负载的“通”、“断”引起的浪涌电压，以及对相电压可能产生的误输入电压进行保护。大规模敏感电子设备的安装、调试要尽量避开雷暴高峰期。
4.1.3 雷电流的防御。由于雷电对架空线路或金属管道的作用，所以产生的雷电波可能沿着这些管线侵入屋内，危及人员安全或损坏设备。由广宁县多年的雷灾统计得出：雷电波侵入造成的事故占雷击事故中相当大的比例，它引起雷电火灾和人自伤亡的损失也是最大的。所以防止雷电波侵入是防雷措施重要的一环。目前，防雷电波侵入的最有效方法是在电力、通信线路等的进出线端按防雷级别、性质的不同加装SPD，SPD的接地铜线截面在电气系统方面有：Ⅰ级试验电涌保护器为6 mm2、Ⅱ级试验电涌保护器为2.5 mm2、Ⅲ级试验的电涌保护器为1.5 mm2；在电子系统中有：D1类电涌保护器1.2 mm2、其他类电涌保护器不小于1.2 mm2。与接地连接排的距离最好不超过50 cm，同时要尽量避免使用架空线和天线。
4.2 室内外防雷避险以及人身防护的措施
室内外都要遵循“三避一躲”原则。“三避”的具体内容是指以下3个方面的内容：一是避高，即雷雨时尽量不到高地活动。二是要避水，雷雨时不宜在水面、岸边或水陆交界处游泳或作业活动。三是要避金属，室内不要使用电话，不要触摸金属管道、铁栅栏、金属晾衣绳等，不要使用管道淋浴设施。“一躲”主要是指要尽量选择附近有防雷设备的建筑物内或有建筑物屏障的街道等地方躲避，并注意关闭门窗。
4.2.1 室外防雷。要注意以下4点：一是要尽量避免在铁塔、烟囱、电线杆等高大物体附近活动，避雨的场所严禁选择大树或者孤立的棚子和小屋里。二是如果在上学、放学路上，或在郊外旷野里，为了避免直击雷造成伤害，不要站在高处，也不要骑车，更不要撑着雨伞或任何金属物等。正确的做法是找一块地势低的地方，蹲下且两脚并拢，使两脚之间不会产生电位差。三是金属物体容易导电或者感应雷电而对人体造成伤害，要避免与一些容易导电的金属物品接触，更不要在身上携带金属物件。四是尽量躲避在装有避雷针的建筑物里。如有汽车，可以躲在汽车里，并将车门和车窗关闭。
4.2.2 室内防雷。要注意以下4点：一是一定要关好门窗，尽量远离门窗，阳台和外墙壁。二是尽量远离各种导线和电器设备，如电脑、电灯、电话、电视机等，特别注意不要带耳塞机收听广播和使用手机，并把电器的电源线插头从插座中拔开。三是不要触摸室内的任何金属管线。四是发生雷击火灾时，要赶快切断电源，不要带电泼水，要使用干粉灭火器等专用灭火器灭火，并迅速拨打“119”或“110”电话报警。
4.3 加大宣传力度，提高防灾意识
只有广大群众充分认识到雷暴的危害，并了解日常生活中防雷暴的措施，才能在发生雷暴时不慌乱，及时采取有效措施，减少财产损失和人员伤亡。因此，要加大宣传力度，提高广大群众的防灾意识和自我保护意识。要增加经费投入，普及雷暴防御知识。尤其在广大农村地区，由于受地广人稀、建筑物防雷措施少、相对缺乏雷电防护知识等原因的影响，防灾减灾意识薄弱，一旦发生灾害，就会造成巨大的损失。气象部门应该定期或不定期地对本地区广大人民群众开展形式多样的防灾减灾知识，促使全社会都重视雷电安全工作。同时，要采取农户喜闻乐见的形式，将雷电安全防护知识普及到千家万户，使其掌握有效的救护方法和防护措施。
4.4 提高雷电监测预警能力
对雷暴的预测和预报工作是减少雷电造成损失的重要措施，为了加强对雷电的监测和预警，主要采取以下几个方面的措施：一是全面规划建设雷电监测网，逐步形成包括范围广、监测手段先进的综合化、立体化的雷电探测系统，建立雷电监测资料共享平台。二是将先进的预报方法和工具应用到实际的雷电观测中，尽量准确地预报雷电天气发生的时间及雷击落区，并对雷电路径和雷暴潜势进行预报。在对雷电的相关信息进行预测后，要通过电话 、电视、广播、互联网和手机短信等手段，将雷电预警的信息广泛传播，以供广大人民群众合理安排生活、生产和出行，为防雷避险提供优质服务。
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