收稿日期：2020-09-22
作者简介：陈太龙（1987-），男，江苏宿迁人，工程师，主要从事雷电防护科学与技术研究，（电话）139****8581（）**************。
夏季是雷暴多发季节，雷电因其强大的电流、炙热的高温、强烈的电磁辐射以及猛烈的冲击波等物理效应而能够在瞬间产生巨大的破坏作用，造成严重的经济损失和人身伤亡。据不完全统计，2002—2017年湖南省全省共计发生雷电灾害事故2050起，造成人员伤亡555人，其中城市伤亡167人，农村伤亡388人。2004年发生雷电灾害事故多达288起，造成65人伤亡［1］。对雷电引起的灾害事故鉴定是《中华人民共和国气象法》《防雷减灾管理办法》等赋予气象部门的一种职责。
目前在雷灾鉴定上应用比较广泛的是剩磁法［2］
和金相法［3］，吴孟恒等［4］对雷灾调查与鉴定的基本流程进行了论述。罗树如等［5］探讨了雷电定位资料在雷电灾害鉴定中的应用。冯民学等［6］结合雷达回波和闪电定位资料对油罐起火原因进了分析。但目前雷灾鉴定的方法还比较少，雷灾鉴定中应用的气象资料比较单一。为更好地做好雷灾鉴定工
作，本
研究以2019年8月7日18：29：52岳阳市云溪区发生的一起雷灾事故为例，该事故导致某大型化工企业35kV 高压双回路同时跳闸，全厂供电中断，损失上千万元。在此次雷灾鉴定过程中尝试综合应用多元气象资料，进一步提升雷灾鉴定的科学性和客观性，为雷灾鉴定的结果提供更加有力的支撑。
1
天气形势分析
1.1
天气形势
强雷电的发生一般有强对流的发生作为基础条
件，强对流的产生一般发生在两股不同气流的交汇处。通过分析岳阳市天气资料（图1）发现，8月7日20：00500hPa 华北地区有低槽发展东移，岳阳市受高空槽后偏北气流控制，有利于带动中低层冷空气南下；700hPa 低涡东移至重庆、贵州至湘西一带，湘东及湘南地区为偏东气流控制，长江北岸的武汉市为弱的偏北气流，岳阳市云溪区正处于偏北气流和
多元气象资料在雷电灾害鉴定中的综合应用
陈太龙1，张驰成2，蒋
帅1
（1.岳阳市气象局，湖南岳阳
414000；2.临湘市气象局，湖南岳阳
414300）
摘要：综合常规高空观测资料、地面站点观测数据、多普勒雷达产品数据、大气电场时空变化、闪电定位系统监测数据等多元气象资料，从时间、空间维度对岳阳市2019年8月7日发生的雷电灾害进行了验证和分析。多元气象资料的应用为雷电灾害鉴定提供了丰富的数据支撑，极大地提高了雷灾鉴定结果的科学性和客观性。
关键词：雷电灾害；雷灾鉴定；多元气象资料中图分类号：P41
文献标识码：A
文章编号：0439-8114（2020）S1-0333-04
DOI:10.14088/jki.issn0439-8114.2020.S1.091
Comprehensive application of multi meteorological data in lightning disaster identification
CHEN Tai-long 1，ZHANG Chi-cheng 2，JIANG Shuai 1
（1.Yueyang Weather Bureau ，Yueyang 414000，Hunan ，China ；2.Linxiang Weather Bureau ，Yueyang 414300，Hunan ，China ）
Abstract ：Based on the conventional high-altitude observation data ，ground station observation data ，Doppler Radar Product data ，temporal and spatial changes of atmospheric electric field ，lightning location system monitoring data and other multiple meteorological data ，the occurrence of a lightning disaster in Yueyang city on August 7，2019was verified and analyzed from the time and space di⁃mensions.The application of multiple meteorological data provides abundant data support for lightning disaster identification ，which greatly improves the scientificity and objectivity of lightning disaster identification results.
Key words ：lightning disaster ；lightning disaster identification ；multiple meteorological data
湖北农业科学2020年
偏东气流的交汇处；850hPa 受东北气流控制；从地面来看，岳阳市云溪区有辐合线存在，岳阳市北部地区有冷空气侵入，有利于前期雷暴的触发。1.2
多普勒雷达组合反射率
通过追踪岳阳市多普勒雷达组合反射率回波的变化（图2至图5），分析对流云团的发展过程发现，
雷暴云17：49自临湘市及云溪区出现3个雷暴单体逐渐发展，18：18雷暴单体迅速合并增强，据统计热力雷暴的雷达回波强度一般大于40dBZ ［7］，而18：29雷达回波强度最大值超过60dBZ 强回波，这与灾害
发生的时间高度吻合。百度手写输入
图1岳阳市2019年8月7日20：00500、700、850hPa
及地面高空填图
图217：49
雷达回波图图318：18
雷达回波图图418：23
雷达回波图
图518：29雷达回波图
334
增刊1.3多普勒雷达回波顶
通过分析岳阳市多普勒雷达回波顶高度（图6、图
7）发现，雷灾发生区域18：23的回波顶高度在14~15km 约3km 2，而18：2914~15km 高度范围迅速发展到7km 2，6min 内云顶高度急速发展上升，表明此时该对流系统发展异常旺盛，强雷暴天气剧烈发生。
1.4
多普勒雷达风暴趋势
通过分析岳阳市多普勒雷达风暴趋势发现，雷灾发生区域回波顶在17：53—18：29呈发展态势，特别是在18：05—18：11，回波顶有明显升高，并在18：29达到最强；18：17之前最大反射率因子高度缓慢增
加，其对应质心高度变化与之对应。VIL 是对反射率因子的垂直积分，最能反映雷暴的垂直发展强度，从其变化来看，18：23之前呈显著发展态势，在18：23达到最强，18：29呈减弱态势。最大反射率因子在40~60dBZ ，期间呈缓慢增加趋势。
2累计雨量观测数据
吴羽卿强对流的发生会伴随强降雨，云溪区8月7日
18：00—20：00、18：00—19：00累计雨量观测数据见图8，监测资料显示18：00—20：00云溪区出现短时
强降水，共出现暴雨3次，最强降水时段为18：00—19：00，最大2h 累计降水量出现在灾害发生地最近
的云溪水厂监测站（59.6mm ），达到暴雨橙预警级别，降雨主要集中在18：00—19：00，小时降雨量最大达43.2mm ，说明这个时段该区域内云团对流旺盛，短时强降水特征明显。2.1
大气电场
雷灾发生区域附近有2台DZZ4（KDY-V ）型旋转式地面大气电场仪，单站测量电场变化的范围最大可达16km ，灾害发生地点位于其监测范围内；仪器测量范围为±50kV/m ，数据收集时间间隔1s 。晴空大气电场值一般为0.13kV/m ［8］，临湘市大气电场
仪8月7日1：00—24：00要素曲线图见图9。由图9可知，临湘市大气电场仪8月7日13：00分钟最高秒电场值达到-27.01kV/m ，16：00后电场变化再次加剧，18：30左右最高秒电场值跃至峰值32.30kV/m ，表明此时雷电活动最为剧烈，与灾害发生的时间高
度切合。
图9临湘市大气电场仪8月7日1：00—24：00要素曲线
岳阳市云溪镇大气电场仪8月7日1：00—24：00要素曲线图见图10。由图10可知，8月7日15：00前雷暴云尚不在该大气电场仪监测范围内，其数值
变化一直较平稳。15：00开始雷暴云逐渐向灾害发生区发展，进入该监测范围内边缘，电场逐渐出现多次起伏，但变化幅值较小，最大仅为0.68kV/m ，说明整个强对流过程雷暴云始终在该监测范围边缘，未
陈太龙等：
多元气象资料在雷电灾害鉴定中的综合应用
图6
18：23
百善孝为先作文
多普勒雷达回波顶
图718：29
多普勒雷达回波顶
高蓓蓓结婚
a.8月7日18：00—20：00
b.8月7日18：00—19：00
图8云溪区8月7日18：00—20：00、18：00—19：00
累计雨量观测数据
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湖北农业科学2020年
进一步向其所在方向发展，而灾害发生地点位于2
站中间位置。
图10岳阳市云溪镇大气电场仪8月7日1：00—24：00要素曲线
2.2闪电定位系统监测数据
通过查询闪电定位系统（图11）发现，当日18：
25—18：35灾害发生的时间段内，雷击灾害点周边半径5km 范围内共监测到3条地闪（该定位系统只
记录云地闪，地闪漏记率约为15%，且系统定位精度误差较大）
。
图11湖南省闪电定位系统18：25—18：35
笑的组词
时刻监测闪电分布
闪电定位系统18：25—18：35监测闪电信息见表1。由表1可见，系统监测的3条闪电均为正地闪，平均强度为90.2kA 。根据中国气象局发布的全国正地闪平均强度分布数据［9］显示，湖南地区正地闪平均强度为51.77kA ，而此次监测到的3条闪电数据均值为90.2kA ，且定位方式为6台闪电定位仪同时监测记录，因此准确度较高。雷电流幅值高反映了此次雷暴活动剧烈，破坏力大。
表1
闪电定位系统18：25—18：35监测闪电信息
时间
2019-08-0718:31:162019-08-0718:32:012019-08-0718:35:43经度
113.2851113.2995113.3328纬度
29.4785529.4559929.49213
闪电强度//kA 79.57
111.6179.51定位方式
666
中国一般地区雷电流幅值超过I 的概率为［10］：
lg P =-
1
88
（1）
吴奇隆 蔡少芬式中，P 为雷电流幅值概率；I 为雷电流幅值，kA 。
按时间最近的3条闪电均值90.2kA 计算，此强度雷电流概率为9.5%。据统计，幅值超过70kA 的雷电流比例为18%，此次短时雷暴过程中监测到灾害周边20km 范围内21条闪电中有11条超过了70kA ，占比52%，4条超过了100kA ，占比19%，均远高于统计比例。内陆地区的雷电流强度异常剧
烈，定位系统监测的雷电流强度与灾害发生的破坏程度高度切合。
3小结
1）高度场高空填图的应用有效地描述了雷暴发
生时的天气背景。多普勒雷达反射率因子、回波顶的应用可以充分反映雷暴云的活动剧烈程度，有效还原雷暴发生的时间、发展的路径以及发生的剧烈程度。大气电场强度的变化可以反映其探测范围内
雷暴发生的时间和剧烈程度，由于大气电场仪的探测范围较小，结合大气电场仪的布网，可以实现雷暴活动范围的精准监测。闪电定位系统资料的应用可以获取地闪发生的具体时间、经纬度、幅值、陡度等多项具体参数。
2）多元气象资料在雷灾鉴定中的综合应用可以
从空间、时间等维度印证雷电灾害的发生，有效避免单一气象资料某些固有的系统误差，进一步结合剩
磁法、金相法、现场勘查等可以更加全面客观地鉴定雷电灾害事故。因此可以使雷灾的鉴定更加科学、客观，能够更好地履行相关法律法规赋予气象部门的职责。
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缘配合DL/T620—1997［S ］.
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