1、余姚市閃電定位資料與人工觀測雷暴日的對比分析蘇夢杰，沈紅軍，陳美春（浙江余姚市氣象局，浙江，余姚315400）e-mail： mysul986126. com摘要：根據余姚市2010-2013年人工觀測雷暴日數與閃電定位儀雷電曰數資料，分析了雷暴日數與 雷電日數的關系、兩者對計算地閃密度相關性的分析，得出余姚市閃電活動的規律，找出適合余姚市的地 閃密度計算公式。關鍵詞：閃電定位儀；雷暴日；雷電日；經驗公式引言寧波地區在2009年開始使用閃電定位儀觀測記錄閃電數據。閃電定位儀作為對人工觀測的補充，對雷 擊大地的年平均密度分析具有重耍的意義。本文通過余姚市閃電定位儀數據及人工觀測雷暴日資料進行分

2、析，得出余姚市雷暴活動的一些規律。1資料來源及方法使用寧波市2010-2013年4a的閃電定位儀數據及余姚市人工觀測雷加日資料進行分析。通過比較余姚 市國家一般觀測站周圍各公里數范圍內，以及余姚市全市范圍內雷電ii數與人工觀測雷暴ii數進行對比， 分析閃電定位儀與人工觀測特點，及比較，通過閃電定位儀或人工觀測得出余姚市地閃密度。2分析2. 1人工觀測雷暴fi與閃電定位儀雷電h數辨識雷聲是人工觀測雷暴日的主要手段，但雷聲的傳播在環境條件較好的情況下最多也只有20km.另 外，由于地形因索、壞境噪音影響，觀測員聽力因索、觀測吋間等均影響觀測員対雷暴日的記錄。而閃電 定位儀利用閃電輻射的聲、光、電磁

3、場特性來遙感閃電放電參數的一種白動化探測設備，英處理的數據相 對比較客觀。余姚市國家一般觀測站位于北緯30.0541° ,東經121.1851° ,根據此經緯度算得5km范圍、 10km范圍、20km范圍四周的經緯度值。篩選各經緯度范圍內的地閃，只耍冇地閃記錄，則該日被統計為雷 電日。表1 2010 2013年余姚市人工觀測雷暴日與閃電定位儀雷電日對比表（單-位：d）年份人工觀測雷 暴日閃電定位儀雷電日5 km10km20km全市201038638285ill201129567892982012244156768620132134537085年平均2849678195從表1

4、可以看出，從全市范鬧來講，2010-2013年閃電定位儀雷電日年平均為95d,最多的是2010年達 到llld,幾乎是全年的1/3,最少的是2013年85d,且全市雷電|數，呈逐年下降的趨勢。這個規律從5km、 10km、20km范圍的數據也可以看出；同時人工觀測雷暴日數也呈逐年下降的趨勢，2010年最多達到38d, 2013年最少僅為21d。比校人工觀測雷暴日與閃電電位儀雷電日的數據，其相差還是很人的，甚至5km雷 電日數仍約為人工觀測雷暴日數的1.7倍。人工觀測雷暴日的受限條件比較多，特別是余姚市國家一般觀 測站位于市區，周圍為余姚市主干道，噪音巨大，限制了人工觀測的準確性；閃電定位儀能較

5、完整的記錄 各個強度的閃電，而人工觀測對小強度的閃電觀測存在難度，2010年閃電強度在-10至+10 z間的閃電占 14.72%, 2011年占14.31%, 2012年占13.31%, 2013年占16. 00%；人工觀測和閃電定位儀對日界的劃分不 同，造成對同一次雷暴過程的記錄夭數不同，根據全市閃屯定位儀數據，發生在8時-20時的地閃，分別 是2010年占82.91%, 2011年占91.86%, 2012年占90.31%, 2013年占74. 6%,對人工觀測與閃電定位儀 數據比較也有所影響；同吋閃電定位儀存在課測率，根據閃電定位儀各站混合、振幅、算法等數據，其正 確率2010年占78.

6、 51%, 2011年占79.53%, 2012年占95.45%, 2013年占89.75%。故人工觀測雷暴日與閃 電定位儀雷電日之間的關系不能完全對應，且人工觀測雷暴日數很難反應余姚市雷電活動的惜況。2.2人工觀測與閃電定位儀地閃密度分析人工觀測雷暴日主要以辯聲為方法，所以很難區分地閃、云內閃和云際閃。但根據gb50057-2010附錄 a公式：ng =0.17；,即靂擊大地的年平均密度為靂暴日的1/10 （次/km2/a）。規范中也指出，雷擊大地 的年平均密度，首先應按當地氣象臺、站資料確定。而閃電定位儀能較完整記錄每次地閃的時間、經緯度、 強度等。許小峰等指出“閃電定向探測器一般探測距離

7、為400km”在此范圉內根據估算，探測效率n為70%： 鐘穎穎等對南京地區閃電定位儀探測效率分析結果q為90. 17%。所以閃電定位儀的數據是可靠的。表2 2010年-2013年余姚市人工觀測與閃屯定位儀地閃密度對比表觀測范圍人工觀測5 km10km20km全市地閃次數 或人工觀 測雷暴日201038742235680091445220112942916326023106322012242467292481530420132119563625955774平均值28403133.847779040觀測范圍面積（km2）1527502008001527根據平均值計算地閃密 度（次/km2/a）2.

8、8& 066. 695.905. 92從表2可以看出，通過人工觀測雷暴fi計算地閃密度遠遠小于根據閃電定位儀計算的結果。tl地閃密 度在5km范圍內最人，隨著半徑的增人逐漸減少，20km范圍內的地閃密度與全市范圍的地閃密度接近，最 能反映全市的雷電活動頻率。從年際間的地閃次數可以看出，地閃次數正在逐年下降，這與前文提到的人 工觀測雷暴日數與閃電定位儀雷電日數逐年下降相一致。2.3適合余姚市的地閃計算公式雷擊大地的年平均密度是計算建筑物年預計雷擊次數，確定建筑物防雷等級的重耍系數，而一般臺站 的雷暴日數據記錄較完整，所以通過人工雷暴日計算地閃密度是i分方便的。如果使用gb50057-93

9、的地閃 密度公式：n =0.0247/3,2010-2013年年平均地閃密度僅為1. 8次/km2/a,比通過gb50057-2010計算gd得到的2. 8次/km2/a更小。prentice在1977年時提出,地閃密度凡和雷暴日幾有關,可以用經驗公式: =atdb示，這里的系數不同的地區會有差異。如此，余姚市也應該根據自身特點，對經驗公式進行 修整。通過對2010-2013年年平均地閃密度與人工觀測雷暴日數據擬合得到，余姚市地閃密度計算公式為： 竹=0.01617/7597。再根據此公式進行反演，如圖1所示。該經驗公式與余姚市實際地閃密度一致性更 好。圖1實際地閃密度與各公式計算結果對比3結

10、論1、余姚市閃電定位儀雷電日數明顯多于人工觀測雷暴日數。由于人工觀測與閃電定位儀觀測的方式、 方法、及其自身特點的不同，人工觀測雷暴日數與閃電定位儀雷電日數之間的關系不能完全對應，且人工 觀測雷暴日數很難反應余姚市雷電活動的情況。雷暴日數與雷電日數都逐年下降2、人工觀測雷暴日數計算地閃密度遠遠小于根據閃電定位儀數據計算的結果。且地閃密度在5km范圍 內最人，隨著半徑的增大逐漸減少，20km范圍內的地閃密度基本可以反映全市的雷電活動情況。兩者計 算地閃密度都逐年下降。3、通過對2010 2013年年平均地閃密度與人工觀測雷暴日數據擬合得到，余姚市地閃密度計算公式為: ng =0.01617175

11、97。該公式與實際地閃密度的一致性較好。參考文獻1 許小峰，郭虎，縻曉農等.國外雷電檢測與預報研究.北京：氣象出版社，2003： 62 鐘穎穎等.閃電定位資料與h測雷暴日的對比分析.氣象科學，2010, 30 (6) : 851-855i 3richard e orville. lightning ground flash density in the contiguous united states-1989. monthlyweather review, 1991, 119： 573.4 建筑物防雷設計規范gb50057-2010.5 建筑物防雷設計規范gb50057 1993compar

12、ative analysis of yuyao lightning location dataand artificial observation of thunderstormssu mengjie shen llongjun chen meichun(yuyao city meteorological bureau, zhejiang, yuyao 315400)e-mail:mysul986126. comabstract： accord i ng to the yuyao 2010-2013 artificial thunderstorm and lightning location system of lightning data, analysis of the number of thunderstorm days and lightning days, the correlation analysis between density flash calcula