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南阳市雷暴发生规律及防御措施

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【摘 要】本文分析了南阳市近三十年来雷暴发生规律及其灾害影响,南阳市雷暴大体有3种形式:直击雷、感应雷、球形雷。雷暴最早出现在2月份,最晚出现在11月份,集中出现在6、7、8月份,季节性比较强,且危害比较大。进一步说明了防雷减灾工作的必要性,并结合南阳市实际,提出相应的防御对策。

【关键词】雷暴;灾害;规律;防御

0.引言

雷暴是发生在大气中的强对流性天气,它通常伴随着暴雨或冰雹。雷暴就是带电的云层对大地间迅猛地放电现象,对建筑物、人和建筑物内电子设备产生极大危害,是人类研究的主要对象。

南阳市是雷暴天气频繁发生的地区,每年都有因雷击造成危及人身安全,停工停电,线路中断,诱发火灾及建筑物和各种通讯设备损坏等事故发生,损失严重。例如:2007年8月10日03时,XXX县邮电局办公楼遭雷击,程控机房、传输机房、电力机房设备被击毁,市话、移动电话通讯系统中断,直接经济损失65万元,间接经济损失100多万元。据不完全统计,最近的2006年~2010年5年间,南阳市共发生雷电灾害28起,造成人身伤亡15起,致6人死亡,28人受伤,共造成经济损失1150多万元。雷电灾害还造成建筑物、电力、电子设施、设备受损,涉及电力、石化、通信、交通等多个领域,农村防雷形式依然十分迫切。同时,据调查有相当数量的雷电灾害是由于防雷装置不完善、未安装防雷装置和人们缺乏防雷常识造成的。

为做好南阳市的防雷安全工作,减少雷暴灾害损失,本文就我市雷暴发生的一般规律、天气学背景、雷暴的原因及防御措施做一些初步探讨。

1.南阳市自然概况

南阳市位于河南省西南部,在北纬32°17'~33°48',东经110°58'~113°49'之间。南阳地区位于中国第二级地貌台阶向第三级地貌台阶过渡地带的边坡上,南阳的东北西三面环山,南部是丘岭地,整个地形成为一个近马蹄形的盆地,总面积2.66万平方公里,山区、丘陵、平原约各占1/3,耕地1312万亩。 南阳市属于温带季风气候区,具有显著的季节变化和季风气候特征,属半干旱大陆性气候。

2.南阳市雷暴的发生规律

南阳市雷暴大体有以下几种形式:(1)直击雷。当天空出现雷云时,大地由于静电感应,带上与雷云相反的电荷,而建筑物的最高处与雷云距离最近, 以致附近空间产生较大的电场强度,较容易吸引雷电,异性电荷中和,放出巨大能量,产生直击雷;(2)感应雷。在直击雷放电过程中,强大的脉冲电流,对周围的导线或金属物产生电磁感应,引发高电压,产生感应雷击,这种感应高电压可通过电力线,电话线等传输到很远。(3)球形雷,俗称落地雷或滚地雷。其外形是一个“火球”,雷雨时,在天空降落后,有时平移,有时滚动,能通过烟囱,开着的窗户、门等进入室内,或无声地消失,或发生剧烈爆炸,或烧毁物体。

我们对全市气象台站观测到的雷暴现象(雷暴日数)进行了统计分析。资料来源于南阳市所辖11个观测站1981─2010年30 年间的地面气象观测记录。分别统计了每个观测站逐年、月雷暴总日数,并进行时间和空间上的比较。

2.1雷暴的年变化

南阳市历年雷暴发生日数进行分析:雷暴日数变化趋势是逐年减少。我们以10年为一段,分别计算了各时段的雷暴日数,可知:1981~1991年雷暴日数基本上都在30天以上,1991~2000年大部分年份雷暴日数在20~30天之间,2001~2010年雷暴日数在20天以内。

另外,南阳市11个观测站,30年总计雷暴日数XXXX天,平均每年共有XXX天,每个观测站平均XXX天。平均最多的年份是1967年XXX天,单站平均XX天,最多出现在XXX县XX天(1967年);平均最少的年份是1999年107天,单站平均13天,最少出现在XX县X天(XXXX年)。

2.2雷暴的空间分布

南阳市每个县(市)产生雷暴的日数也有所不同,各县之间雷暴日数差别不大,XX县最少,这与当地的下势面状况有着不可分割的联。XX县的砂质土壤最多,无论绝对面积还是相对面积上, 都列全市一至二位,而砂质土有一个重要特性就是易受热,地温较高, 使空气产生较强的对流,易产生局部不稳定能量,促发雷电的产生。

2.3雷暴的季节性变化

通过统计南阳市每月雷电日数,可看出雷暴最早出现在2月份,之后逐渐增多,夏季为一年中最多季节,之后逐渐减少,最晚出现在11月份。雷暴大多集中在6、7、8三个月,占全年总数的77.6%,尤其7月份最多,占全年的33.3%,5月份之前为15.2%,9月份之后为7.1%,因此,我市每年的防雷检测工作大多集中在6月份前,是符合雷电发生规律的。

3.产生雷暴的天气学背景

一般来讲,产生雷暴要有三个条件:一是大气中有足够的不稳定能量; 二是要有充沛的水气条件;三是有能够使不稳定能量得以释放的冲击力作用。产生雷暴的天气形势有以下几种:

(1)冷锋过境。

(2)高空槽前或切变线与地面辐合场区配合较好且湿度较大地带。

(3)冷涡中易产生雷暴。

(4)副热带高压西部的西南气流中易产生雷暴。

4.发生雷暴灾害的原因

引发雷暴灾害的原因很多,现从主、客观两方面对南阳市雷暴灾害的原因进行分析。

4.1客观原因

随着城市的不断发展,高层建筑物不断增加,现代化通信、计算机、程控交换系统及家用电器等抗干扰能力较弱的现代化设备越来越普及, 及易燃易爆场所的迅速增加等是导致雷电灾害频发以及损失越来越大的重要原因。

4.2主观原因

少高层建筑物的直击雷防护设施不完善。许多新建筑物的避雷设施不规范,没有严格执行《建筑物防雷规范》GB50057─94的设计要求;老旧建筑物的避雷设施因年久老化、损坏,避雷效果差,而又得不到及时整改,留下隐患。大量通信、计算机系统网络等弱电设备未严格按照国家技术规范进行防雷设计或根本就没有进行防雷设计便投入业务使用;更有些家庭和单位甚至将用电器、微机的接地线与避雷针引下线连接。上述原因导致了雷电灾害的频繁发生。

5.雷害的防御措施

由于近年雷电灾害的增多,因此雷害的防御成为人们普遍关心的问题,下面提出几条防御措施。

(1)新建高大建筑物、易燃易爆等场所必须严格按照国家规范设计、安装防雷设施,并严格监督、验收程序;对已安装避雷安全设施的建筑物等要定期检测,不符合要求的及时整改。

(2)对计算机、通信系统、电视系统等弱电设备及电力设备要进行防雷设计,安装相应的避雷器,因为避雷针只能防直击雷,对沿架空电线,电话线侵入的雷电波无能为力。由于高科技产品的不断增多以及感应雷的特点,再加上人们长期以来对感应雷的防护不够重视,导致了近年来感应雷击事故逐渐增多,因此,必须引起社会各界的广泛关注,聘用专业防雷队伍, 根据不同的用电设备、线路布置、环境条件进行防雷设计,把雷电灾害降到最低限度。

(3)用电器要有独立接地线,不能与水管、暖气片连接,更不能与避雷针引下线连接。

(4)要加大执法力度,贯彻落实《中华人民共和国气象条例》、《河南省防雷减灾实施条例》,为防雷电安全队伍的法制化、规范化、专业化,提供有力保障。

(5)气象部门本身要加强对雷电的监测、预报,加强对雷电防护技术的科学研究,切实做好防雷电安全工作。

【参考文献】

[1]孟令旺,孙骞.济南近50年雷暴气候特征分析及其灾害防御措施[J].山东气象,2012,(04).

[2]苏邦礼等.雷电与避雷工程[M].中山大学出版社,1997.