论文部分内容阅读
为了研究年雷暴日数与雷击大地年平均密度关系,本文采用2007-2010 年湖北省雷电监测定位系统监测资料和相对应的气象台站人工观测雷暴日数进行对比分析,探讨了以观测台站为圆点,观测人员所能听到最远半径的雷暴声,建立了雷暴日数与云地闪电密度关系式,从而可采用历史雷暴日数计算出某地云地闪电密度气候平均值,为雷电防护工程设计、雷击风险评估和雷电灾害防御工作提供科学依据。文中选取湖北省28 个气象台站,并要求该站雷电监测定位系统理论探测效率在95%以上。统计各站年雷暴日数和年平均雷暴日数,以上述各站的经纬度为圆点,分别统计以5、8、10、12、15、18、20、23、27、30、32、 35、38、40km 为半径范围的年云地闪电次数和年平均云地闪电次数,各半径范围内的年平均云地闪电密度(次/km2.a),可由其年平均云地闪电次数与其对应面积之比求出。结果表明:在观测台站周围5-40km 范围内,年雷暴日数与雷击大地年平均密度密切相关,相关系数在0.7513~0.8521 之间,达到0.001 极显著相关水平,峰值出现在台站周围18-20km 范围内,其中18km 范围内相关系数最大为0.8521;5km 范围内,相关系数最小为0.7513。造成上述原因一方面可能是观测人员能听到周围5km 以外地区所发生的雷暴声,以致5km 范围内的相关系数降低;另一方面是在20-40km 范围内,有雷暴天气发生时,雷暴云团会在一定时间(一天内)内会移动到观测台站能听到雷暴声的距离范围内,因此,雷暴日数与单位面积的云地闪电次数相关性较高。在观测台站周围18-20km 范围内,雷暴日数与雷击大地年平均密度相关系数最大,因此,可以认为观测人员只能听到观测站点周围18-20km 左右的雷声,在此距离以外的雷声就很难听到了。经统计分析,平均年雷暴日数与雷击大地年平均密度关系式为:NG=0.029Td1.5,在0.01 显著水平下通过F 检验。因此,在雷电防护工程设计和雷击风险评估以及雷电灾害防御工作中,可根据该关系式计算出某一地区雷击大地年平均密度气候平均值。通过对比分析表明,采用本文给出的拟合方程和规范方程分别计算各站雷击大地年平均密度,前者的相对误差为14.04%,而后者高达59.03%。说明在计算某地雷击大地年平均密度时,采用本文拟合方程计算效果明显优于与规范方程计算效果。