中国雷电研究进展综述

中国雷电研究进展综述

朱晓华

（新疆维吾尔自治区阿克苏地区气象局，新疆阿克苏830002）

摘要：雷电是云间或云地间的一种放电现象，其在出现的过程中会释放出强大的能量，进而造成人员伤亡、电子系统损坏、火灾爆炸等事故，造成重大的经济损失和社会影响。本文主要是关于近年来我国气象学者对雷电活动研究成果的总结和归纳，主要包括雷电监测、雷电灾害风险评估、雷电预报等方面的研究进展，尽量呈现出气象学者对我国雷电活动的最新研究进展。

关键词：雷电监测雷电灾害雷电预报防雷减灾

引言

在所有的自然灾害中，雷电灾害仅次于干旱和洪涝，给人类生产生活和社会经济发展造成了严重的损失[1]。雷电被人们称之为闪电，是对流云（雷暴云）产生过程中的一种放电现象。雷暴天气系统的最基本特征是对流云云顶发展到-20℃等温线高度以上时，就会产生雷电。全球每秒会有2000个左右的雷暴天气出现，同时还伴随有巨大的雷电，始终维持着雷暴—电离层—晴天大气—地球之间所组成的全球电路[2]。随着社会经济的快速发展和人们生活水平的增强，信息技术在人们日常生产生活和工作中得到了广泛应用，雷电灾害影响范围和危害程度均呈现出逐年增加的趋势，为了最大限度的避免或者降低雷电造成的损失，对雷电活动进行研究已经引起了相关学者和气象部门的高度关注。

1、雷电监测研究进展

我国从20世纪80年代至今针对雷电研究就取得了很大的研究进展。特别是针对雷暴云电结构、雷电电磁辐射、人工引发雷电技术及其应用等方面进行了大量的研究，并取得了重要研究成果，在国际上具有一定地位。我国是世界上掌握人工触发雷电技术的四国之一，在同南北地区成功触发了近50次的雷电，每次实验过程中几乎都获得了同雷电电流、光、电磁等相关的综合测量资料，同时还加大了对流光激发、传播、回击过程模式等方面的研究。中国科学技术大学、中国气象科学研究院等也在开展这方面的研究，同时还取得了有意义的研究成果。尤其是中国科学院空间中心等几个范围开展的雷电定位系统研究，在我国雷电监测工作中发挥着十分重要的作用。

2、雷电灾害风险评估研究进展

雷击风险评估工作的主要特征是具有较强的技术性和规范性特征，涵盖范围广，对工作程序的要求严谨。因此，结合评估对象实际开展雷电灾害风险评估可以在短时间内判断易遭受雷电侵袭的高风险区，并尽快落实防雷工作。为决策部门开展防雷减灾、制定防雷区域减灾规划等提供决策依据。尽管雷电灾害不能避免，但是却能借助于风险评估来降低雷电出现的频率和造成的损失。随着全球化进程不断加快，各种高新科技产品在各个行业中得到了广泛应用，因雷击造成的人员伤亡和经济损失也快速增加。不管是发达国家还是发展中国家都比较重视雷电灾害风险评估研究，这是实现防雷减灾的第一步，也是最为关键的措施。当前，我国对雷电灾害风险评估和预测研究仍处于发展阶段，还没有完全形成公认的理论体系或评估方法。从技术上看，雷击风险评估的可操作性强，但是在国际技术标准、国家标准和行业规范中并未明确规定。

气象信息系统雷击电磁脉冲防护规范的QX3-2000的出现，在雷电灾害评估方面具有一定的指导意义，由于评估方法简单方便，其针对性和实用性较强。针对工程雷电风险评估，杨仲江等[3]结合热电厂雷电灾害实际，在IEC62305-2《雷电灾害风险管理》的基础上，对雷电风险进行了评估；葛谦等人[4]以客运站的目标进行雷电灾害预测评估，着重对建筑物的电磁脉冲防护进行了深入的研究。赵晓刚等[5]结合灰色灾变方法，对石油库未来的雷电活动特征进行了预测；曾庆锋[6]结合加油站的危险性和易损性特征，重点研究了雷电对石油库的影响。柳志江等[7]在化工储罐的雷电灾害评估基础上，结合化工企业的实际，开展了化工企业雷电灾害风险评估；钟万强[8]结合雷电灾害区特点，将风险权重、地区和行业因子引入到风险评估中，增加了雷电风险评估的准确性水平。人们针对煤矿、信息系统也开展了雷电风险评估工作[9]，并得出了很多有意义的结论。另外，杨仲江等结合自身多年雷电灾害风险评估研究和实践经验，撰写了同雷电灾害风险评估相关的书籍，在雷电防护方面有很大的参考价值。

3、雷电预报研究进展

近些年来，我国在雷电潜势预报方面取得了不少成果。郑栋等[10]结合大气不稳定参数开展了雷电潜势预报，研究发现潜在性稳定度指数、对流性稳定指数、抬升指数等参数与雷电活动之间的潜势预报效果较好，同时还建立起了雷电频数与各个参数之间的线性回归关系；林铍德等[11-12]根据雷电闪击时的天气现象和物理成因，并在国内外相关研究基础上，将雷电、雷达、卫星以及中尺度模式等资料，通过多参数集成方式，对雷电落点概率和强度预报方法进行了研究；徐会明等[13]结合2005年7~9月、2006年6~9月和2007年6月共8个月的雷电定位仪资料、常规探空资料和T213数值预报产品，生成了四川省未来12h雷电潜势预报决策树，并对2007年8~9月雷电开展了潜势预报，得出了潜势预报效果较好。梁巧倩等[14]结合2000~2005年这段时间内广州雷电定位资料、常规气象观测资料、NCEP/NCAR再分析资料等，在雷电天气学分型和完全预报方法原理的基础上，研究了广州雷电短期潜势预报，通过引入多种数学统计方法得出了有效的雷电短期潜势预报方案，具有较大的参考价值。

4结论

现阶段，人类对雷电形成机理的认识和应用还十分有限，如何科学有效的认识雷电灾害，并运用自身掌握的科学知识来防御它，降低雷电灾害造成的损失是当前乃至未来一段时间面临的课题之一。随着科学技术水平的快速发展，人们将会全面认识到雷电机理，以更好的开展雷电防灾减灾、雷电灾害风险区划等工作。

参考文献

[1]李家启.雷电灾害典型案例分析[M].北京:气象出版社,2007.

[2]郄秀书.全球闪电活动与气候变化[J].干旱气象,2003,21(3).

[3]杨仲江,赵景昭.热电厂雷电灾害案例分析与防护对策[J].灾害学,2008,23(2).

[4]葛谦,侯勇.某客运站雷电风险评估分析及雷电防护完善施[J].广东科技,2007(7).

[5]赵晓刚,周毅,李少鸣,等.石油库雷电灾变系统预测及其应用[J].天然气与石油,2008,26(5).

[6]曾庆锋,王振会.小型加油站雷击风险评估的灾害分析及防护对策[J].气象与环境科学,2010,33(1).

[7]柳志江,吴芳华,李杏,等.化工储罐区的雷电防护[J].化学工程与装备,2011(11).

[8]钟万强.雷电灾害风险评估的参数研究与模型设计[D].南京气象学院,2004.

[9]季海.雷击风险评估在电子信息系统雷电防护中的作用和评估方法探讨[J].广西气象,2006(27).

[10]郑栋,张义军,吕伟涛,等.大气不稳定参数与雷电活动预报[J].高原气象,2005,24(2).

[11]林铍德,支树林,罗树如.雷电落点和强度临近预报方法初探[J].气象与减灾研究,2007,30(4).[12]罗树如,毛连海,胡新华.雷电落点概率和强度预报方法初探[J].气象与减灾研究,2008(2).

[13]徐会明,靳小兵,季海,等.决策树法在雷电潜势预报中的应用[J].高原山地气象研究,2008,28(4).

[14]梁巧倩,林良勋.一种可业务化的雷电潜势预报方案[J].气象科技,2008,36(2).