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本研究应用湖南省2000年~2007年的雷电灾害报表、1951年~2005年的雷暴观测资料以及2004年~2007年的闪电定位仪监测资料,详细分析了湖南雷电灾害的时空分布特征、雷暴活动特点、湖南闪电监测定位网络的工作性能和湖南雷电监测预警业务能力,沿着雷电灾情调查—雷暴(雷电)预防—雷电监测—雷电预警的线索,作了回顾、总结和评价,并发现了一些新的问题,提出了一些新的观点。
通过分析湖南省气象局2000年~2007年的雷电灾害报表,掌握了湖南省雷电灾害的特征,并发现了一些新特点:湖南雷电灾害多发地带为湘北和湘南,而湘西和湘东较少,证实以前认为湖南雷灾南多北少的结论是不准确的;雷电灾害的高发期为每年的3月至9月,尤以7月最多,12月最少;雷电灾害损失年均近3000万元,在湘北中部的工业集中区损失最为严重,城市当中的损失是农村的2倍多,量化了城市与农村损失的差距;雷电灾害造成的人员伤亡多出现在农村,占总次数的82.5%,最多的是益阳和郴州;雷电灾害多与用电设备和线路有关,引发雷电灾害的雷击多为感应雷,直击雷引发雷灾的概率很少;雷电灾害具有特别突出的局地性,开展雷电灾害预警对于预防和减少雷电灾害损失有非常重要的现实意义。
对35a资料的统计分析表明,湖南省年雷暴日数在不断减少,而年代际间变化是成加速度减少。人工观测的主观性和观测环境的不断恶劣是引起雷暴日数减少的原因之一。通过与湖南温度年距平的变化曲线对比分析,雷暴逐年减少与气温逐年增加似乎是负相关的。湖南省夏季雷暴数占全年的百分比随着年代际间变
化是逐步下降,而冬季和春季雷暴发生的比例逐步增加。湖南闪电以负闪为主,其占总闪的比例为94.59%,年平均闪电强度为46.14kA,强度最大的月份在7月,最小的月份在1月。13时~20时是一天中最容易发生闪电的时段,其次数占总闪电次数的58%左右。利用湖南电力系统的雷电监测资料以及气象系统监测网的资料,对湖南省气象局第一期闪电监测定位网的分析结果是:第一期建设(2004年完成)的5个雷电定位监测站,加上共享邻省部分定位站数据来监测湖南雷电活动时,总体监测效果较好;雷电定位精确度较高,平均误差为1.49km;雷电强度平均为40.62kA,大于100kA的数据仅占总数的3.11%,真实反映了湖南雷电的实际情况;雷电强度绝对值大于500kA的数据可视为漂移数据,可订正到±500kA的范围;在剩下的第二期6个站建设未完成之前,现有这种替代的监测方式取得的数据稳定可信,可以应用于雷电监测预警业务。分析所得结果一方面有利于正确使用现有雷电监测资料,另一方面为客观检验闪电定位监测网络质量提出了一种科学的方法。
通过对湖南雷电监测的研究发现:大多数的情况下,雷达强同波附近,闪电也较密集;闪电一般稍前于回波出现;没有回波的地方出现的闪电一般为漂移数据,可滤除;通过雷达回波移动的判断,可预测闪电的变化趋势。应用湖南省多普勒雷达资料、雷电定位资料及北京MM5数值预报产品,采用数值预报产品释用的方法,可进行雷电危险度等级5km×5km格点客观化0~3小时预警。雷电监测和预警的方法结合GIS和数据库技术,应用于湖南省雷电预警综合业务平台,可以很方便地进行防雷减灾的公众和专业服务。
本研究全方位地探讨和研究了湖南省雷电业务的多数内容,对指导雷电业务规划、雷电灾害风险评估、雷电监测和防护业务开展以及提升雷电预警服务水平具有十分重要的意义和参考价值。