昆明市闪电分布规律分析

摘 要：本文通过昆明市2013―2015年闪电定位资料，分析了该地区闪电活动的日变化、月变化、闪电强度、闪电密度等特征。负闪占闪电总数的96.33%；闪电主要集中在6月和8月；闪电活动日分布主要活跃在14：00―20：00时；总地闪和负闪闪电强度主要集中在10～50KA，正闪强度主要集中在10～70KA；昆明市闪电密度由北到南，由东到西逐渐增强，平均闪电密度为3.29次/km?・a，最大闪电密度为8.46次/km?・a。

关键词：闪电活动；空间分布；闪电强度；闪电密度

中图分类号：S761.5 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20161131060

昆明市位于云贵高原中部，属北亚热带低纬高原山地季风气候。伴随着全球变暖，气候异常现象增多，雷电活动有逐渐增强增多的趋势，易发生雷电灾害。通过对昆明市闪电活动进行分析，可以为该地区雷电灾害防御提供科学依据和基础性数据。

1 资料与方法

使用云南省雷电中心提供的昆明市2013―2015年闪电定位资料，资料的统计范围取E102.2～103.7、N24.4～26.5，即包括了昆明市的6个市辖区及下属的8个县（市）。采用统计分析及ArcGIS空间分析方法对闪电频次、闪电时空分布、闪电强度及闪电密度进行分析。

2 结果与分析

2.1 闪电总体特征

由表1可以看出2013―2015年共监测到昆明市发生闪电195293个，其中负闪电188127个，占闪电总数的96.33%；正闪电7166个，占闪电总数的3.67%。昆明市闪电活动以负闪电为主，正、负地闪次数差异较大。

2.2 闪电活动的月变化

从图1和表2可以发现，昆明市夏季（6―8月）闪电活动最为频繁，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、秋季及冬季地闪次数较少，但正闪比例较高，12月份比例达到最高，接近60%；夏季地闪次数较多，但正闪所占比例较少。

2.3 闪电活动的日变化

图2为昆明市2013―2015年闪电活动的日变化图，总地闪有一个明显的高峰时段，出现在14：00―20：00时，此时段闪电活动占全天的53.54%，其中16：00―18：00时峰值达到最大，占全天的22.46%。说明，由于昼夜循环作用， 14：00时以后地面温度升高，有利于对流的发展，易出现强对流天气，而17：00时前后是一天中强对流天气最易发展的时段。

2.4 闪电强度的分布特征

昆明市2013―2015年的总地闪平均电流强度为32.78KA，正闪的平均电流强度为54.53KA，负闪的平均电流强度为31.95KA，正闪的平均强度明显要高于负闪的平均强度。图3给出了不同等级地闪百分率的变化曲线，负闪与总地闪的变化曲线几乎一致，正闪的变化曲线较为平缓，其主要强度的谱宽比总地闪、负闪的大。电流强度在20～30KA的总地闪、负闪所占比例最大，电流强度在30～40KA的正闪占正闪总数比例最大，正闪主要集中在10～70KA，占正闪总数的75.65%。正闪频次虽然较少，但雷电流幅值较高，能量大，具有较强的破坏性。

2.5 闪电密度的分布特征

本文以ArcMap为软件平台对昆明市2013―2015年闪电定位仪数据进行处理，通过建立栅格，使用密度函数计算栅格密度，再将计算所得密度分级，并用不同颜色渲染，形成高精密度的、直观的地闪密度空间分布地图。从图4给出的昆明市闪电密度图可以看出，昆明市的平均闪电密度为3.29次/km?・a，最大闪电密度为8.46次/km?・a，昆明市闪电密度的分布由北到南，由东到西逐渐增强。闪电密度较大的地区主要集中于西南部的西山区、东南部的石林县及北部的东川区，主要在7～8次/km?・a范围内，极少数地区超过8次/km?・a。中部的官渡区、嵩明县闪电密度主要在4～6次/km?・a范围内。东南部的宜良县、东北部的寻甸县及北部的禄劝县闪电密度较小，均小于4次/km?・a。

3 结论

本文通过对2013―2015年昆明市闪电定位资料进行分析，可以得出该地区闪电活动主要特征表现如下。

昆明市2014年闪电发生次数最多，达到81439次，2015年最少，仅为43445次，造成此差异的主要原因是2015年负闪电次数明显减少。昆明市闪电活动以负闪电为主，占闪电总数的96.33%，正闪仅占3.67%，正、负地闪次数差异较大。

闪电活动的月变化呈双峰型分布，6―8月闪电活动最为频繁，占全年比例的68.32%。W电活动的高峰值分别出现在6月和8月，最少月份出现在11月和12月。正闪所占比例的月变化曲线呈凹字型特征，与地闪总频数呈负相关。

闪电活动的日变化有一个明显的高峰时段，即14：00―20：00时，此时段闪电活动占全天的53.54%，其中16：00―18：00时峰值达到最大，闪电活动最少时段出现在03：00―13：00时。正闪所占比例的日变化曲线呈单峰型，与地闪总频数呈负相关；

昆明市总地闪和负地闪的强度主要集中在10～50KA，正闪的强度主要集中在10～70KA。负闪与总地闪强度的变化曲线几乎一致，正闪的变化曲线较为平缓，其主要强度谱较宽，正闪雷电流幅值比负闪更加分散；

空间分布上地闪密度分布不均，平均闪电密度为3.29次/km?・a，最大8.46次/km?・a，闪电密度由北到南，由东到西逐渐增强。

参考文献

[1]李照荣，陈添宇，康凤琴，等.兰州周边地闪分布特征[J].干旱气象，2004，22（2）：45-50.

[2]冯桂力，陈文选，刘诗军，等.山东地区闪电的特征分析[J].应用气象学报，2002，13（3）：347-355.

[3]李霞，汪庆森，巩晴霞，等.苏州地区雷电分布规律分析[J].气象科学，2006，26（4）：442-448.