摘要：采用2010～2018年海南島天氣分型資料和閃電定位數據，統計分析在南海低壓槽影響下海南島地閃發生概率和地閃頻次的時空分布特征.結果顯示：4～10月南海低壓槽是影響海南島天數最多的天氣分型，產生的地閃頻次僅于華南沿海槽，列第二位;南海低壓槽影響的月份主要為5～10月份，地閃頻次以8月最多，5和10月較少;海南島地閃發生概率和地閃頻次時段分布曲線均呈單峰特征，高值區分布在12：00～21：00時段和15：00～18：00時段為高峰期，在12：00～21：00時段過程中后2d的地閃發生概率要比過程中前2d的稍高，但地閃頻次要明顯低于過程中前2d;海南島地閃發生概率月分布曲線呈單峰特征，8月份地閃發生概率最高，5和10月相對較低;海南島21：00～12：00時段地閃發生概率高值區主要分布在東南沿海并隨時間逐漸向西北擴展，概率值在5%以下，12：00～21：00時段地閃發生概率高值中心主要分布在昌江、白沙、儋州等海南島西部市縣，15：00～18：00時段概率中心值達40%.

　　關鍵詞：南海低壓槽;地閃;特征

　　海南島地處熱帶北緣，既受熱帶系統影響，又常受冷空氣侵襲.夏季高溫、高濕，局地強對流天氣經常發生，海南島是我國雷電活動最頻繁的地區之一[1]，年均雷暴日數多數市縣在100d以上，雷暴是海南島造成人員傷亡和經濟損失僅次于熱帶氣旋的氣象災害[2-3]，對雷電有效監測、預警對人民生命財產安全有重要意義.目前主要的雷電預警方法是基于雷達、閃電定位、大氣電場儀等多源數據融合的推演分析[4-6]，其缺陷就是預警時效短，在30min內有較高的預警準確率，超出30min準確率迅速降低.

　　因此目前雷電預警產品很難滿足多方要求.利用天氣分型預報短期天氣是二十世紀中期最普遍使用的預報方法，天氣分型是根據多年的天氣個例積累總結出的天氣規律，長期的預報實踐證明，其預報方法是可行、有效的[7-10].不同的天氣分型具有不同的輻合、熱力、背景風和水汽等條件，不同的天氣分型影響意味著將出現不同的天氣現象和天氣分布.

　　因此，利用各天氣分型影響下的雷電活動規律作為雷電預警的氣候因子，可以根據各天氣分型的雷電活動特征提前作出雷電概率預報，這不失為一種延長雷電預警時效的好方法[11-15].南海低壓槽是夏秋季影響海南的主要天氣系統之一，也是影響海南島雷電活動的主要天氣系統[16]，南海低壓槽具有很強的輻合條件和偏東背景風，水汽輸送條件好，容易激發強對流天氣，研究南海低槽影響下海南島雷電活動特征對準確預報海南島雷電活動有積極的意義.

　　1資料和處理

　　1.1資料

　　1.1.1天氣分型資料

　　天氣分型資料源自海南省氣象臺每日對外發布的天氣形勢分析.海南的天氣分型定義東西向的南海季風槽控制南海中部或北部(有時低壓中心及槽線或輻合線在15°~20°N)為南海低壓槽天氣.南海低壓槽控制海南時，越南至北部灣可能有低壓槽或低壓，海南島高空吹東北、東或東南風，典型的吹東南風;若輻合線橫穿過海南島時，南部吹偏西風，在南海低壓槽影響下，大多數時候會造成海南島產生降水過程，且強度比較強，是海南島的多雨天氣型[17].

　　1.1.2閃電數據

　　閃電數據來自海南省ADTD閃電定位系統.海南省ADTD(AdvancedDigitalThunderDecting)閃電定位系統是VLF二維閃電探測系統，由北京華云東方探測技術有限公司研制.ADTD閃電定位系統要求由2個以上測站及一個數據處理站組成，系統探測距離300km，定位精度500m.海南省ADTD閃電定位系統始建于2007年，在海南島上設有5個測站，分別為海口(E110.24°，N20.00°)、三亞(E109.54°，N18.22°)、東方(E109.83°，N19.04°)、瓊海(E110.46°，N19.24°)、瓊中(E108.63°，N19.09°)，5個測站在海南島大體呈東、西、南、北、中分布，觀測點的間距均在200km以內.石湘波[17]認為探測點的布局與距離將影響到探測效率，一般來說，站點圍線以內的高于站點圍線以外的，相鄰站點距離近的高于距離遠的.潘言敏[18]認為站點間距在150~200km之間探測效率可達90%.

　　海南省ADTD閃電定位系統采用二站振幅、二站混合、三站混合、四站算法等4種定位方式，就與雷達回波配合來看，采用三站混合、四站算法定位的閃電與雷達回波配合較好，二站振幅、二站混合的誤測率較高、定位誤差也較大.ADTD閃電定位系統的一條數據記錄對應一次回擊，從現存定位數據來看，三站混合、四站算法的記錄約占40%，二站振幅、二站混合的記錄約占60%.本次研究為保證定位精度只保留三站混合和四位算法定位的閃電數據.2012年的閃電數據由于部分月份數據缺失未列入統計范圍，本次研究實際只采用8年閃電數據.

　　1.2數據處理閃電數據在統計之前做必要的質控處理，首先剔除數據中的繼后回擊，然后采用30dBZ雷達回波對誤測數據進行甄別篩選.以下統計和地閃發生概率計算都將涉及到地閃日的概念，此處地閃日的概念定義為：當天只要有一個及以上的地閃落在某一特定區域內，則稱當天為這一特定區域的一個地閃日.

　　2結果與分析

　　2.1系統影響天數和地閃數據

　　St1為南海低壓槽，St2為華南沿海槽，Swt為西南低壓槽，Yt為越南低壓槽，Dd為熱帶氣旋，Wf為冷空氣偏西下，Ef為冷空氣偏東下，G2為變暖高壓脊，G1為副熱帶高壓.從中可以看出，2010～2018年4～10月南海低壓槽年均影響海南島天數最高，達46d/y，年均地閃頻次13597次/y，僅次于華南沿海槽.

　　南海低壓槽影響海南島的月份主要在5～10月，8年影響天數共369d，共有83個影響過程，平均過程時間為4.4d.在南海低壓槽影響下，8年海南島出現地閃日共329d、地閃小時共2733h、地閃次數共108781次，地閃次數以8月最多，5月、10月較少.

　　2.2時間分布特征

　　2.2.1時段分布

　　由各時段的地閃日除以系統影響天數，由各時段地閃發生次數除以地閃發生天數，可得到各時段的地閃頻次.南海低壓槽影響的平均過程時間為4.4d，將影響過程分為過程中前2d和過程中后2d，對比分析過程前期與過程后期的地閃發生概率和地閃頻次.在地閃沉寂期，各時段的地閃發生概率主要分布在海南島的萬寧、陵水、三亞等東南沿海，并隨時間逐漸向西、向北內陸擴展，概率中心在南部海面.

　　從等值線空間變化來看，在地閃沉寂期，雷電活動范圍較小，地閃發生概率低.分析原因：在南海低壓槽影響下，海南島吹東南背景風，水汽充足，夜間有陸風從陸地吹向海面，在東南沿海與背景風相向輻合，給水汽上升提供了動力，但夜間熱力條件差，雷暴較弱，地閃發生的概率較低.太陽出來后陸風消失、海風逐漸增大，在海南島東部海風與背景風疊加，風力加強，水汽受陸地高山阻擋抬升，雷電活動范圍逐漸向內陸擴展[26-27].從06：00～12：00時段地閃發生概率比00：00～06：00時段較小，說明夜間陸風與背景風的輻合作用對雷電的影響要比白天地形的抬升作用要大.

　　在地閃的活躍期，12：00～18：00時段在海南島的中西部內陸出現一個大的、穩定的概率高值閉合中心，原因分析：1)該區域為海南島午后氣溫的高值中心;2)該區域高山起伏、地形復雜，由于地表受熱不均容易產生不穩定能量激發對流天氣;3)該區域是東南向背景風與西向海風的匯合點，熱力因素和動力因素的雙重作用使該區域成為地閃發生概率的高值中心[28].另外，12：00～18：00時段在瓊中縣鸚歌嶺東側出現一個小的、穩定的概率高值閉合中心，東北-西南走向的鸚歌嶺地形對東南向背景風及海風起到了阻擋抬升作用，導致此處常有雷電活動.

　　自然災害論文投稿刊物：《自然災害學報》旨在展示我國災害科學的研究成果，促進自然科學與社會科學在災害科學方面的結合。刊登各種自然災害和社會科學在災害科學方面的結合。刊登各種自然災害和發生機理、災害與人類社會的關系及其影響、防災減災系統工程等方面的研究論文。讀者對象為災害學研究工作者、防災減災專業技術人員及相關專業大專院校師生。獲獎情況：中國自然科學核心期刊;中國科技論文統計源期刊。

　　3小結

　　利用2010～2018年海南島閃電定位數據和南海低壓槽天氣分型資料，分析在南海低壓槽影響下海南島地閃的時空分布特征，得到以下結論：1)4～10月南海低壓槽是影響海南島天數最多的天氣分型，產生的地閃頻次僅次于華南沿海槽，位于第二位;2)南海低壓槽影響海南島的月份一般為5～10月，地閃頻次以8月最多，而5和10月較少;3)海南島地閃發生概率、地閃頻次的時段分布曲線均呈單峰特征，地閃發生概率、地閃頻次高值區分布在12：00～21：00時段和15：00～18：00時段為地閃發生概率和地閃頻次高峰期;4)12：00～21：00時段過程中后2d的地閃發生概率要比過程中前2d的稍高，但地閃頻次要明顯低于過程中前2d;5)海南島地閃發生概率月分布曲線呈單峰特征，地閃發生概率高峰期在8月，而5和10月相對較低，特別是12：00～21：00時段地閃發生概率要明顯低于其他月份;6)海南島21：00～12：00時段地閃發生概率高值區主要分布在東南沿海并逐漸向西北擴展，概率值在5%以下;12：00～21：00時段地閃發生概率高值中心主要分布在昌江、白沙、儋州等海南島西部市縣，15：00～18：00時段概率中心值達40%.

　　參考文獻：

　　[1]高燚，周方聰，勞小青.1999-2011年海南島雷電災害特征分析[J].自然災害學報，2014，23(5)：253-262.

　　[2]勞小青，高燚，吳海，等.2007年海南島閃電特征初步分析[J].氣象研究與應用，2009，30(2)：90-92.

　　[3]高燚，陳匯林，勞小青，等.海南文昌火箭發射場雷電環境分析[J].自然災害學報，2012，21(4)：182-189.

　　[4]許小峰，郭虎，廖曉農，等.國外雷電監測和預報研究[M].北京：氣象出版社，2003.

　　[5]彭治班，劉建文，郭虎，等.國外強對流天氣的應用[M].北京：氣象出版社，2011：141-163.

　　[6]林鈹德，支樹林，羅樹如.雷電落點和強度臨近預報方法初探[J].氣象與減災研究，2007，30(4)：57-60.

　　[7]蔡親波.海南省天氣預報技術手冊[M].北京：氣象出版社，2003.

　　[8]孔德兵，汪結華，尚可政，等.基于天氣分型和物理量診斷西北地區東部雷暴預報方法研究[J].氣象與環境學報，2016，32(5)：32-39.

　　作者：李敏1，2，勞小青2，高燚2，韋傳波3，李雨珊4