2024年1月24日发(作者：)

第４７卷第２期０１９年４月２气　象　科　技ＴＥＯＲＯＬＯＧＩＣＡＬＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＭＥ　　　ｏｌ．４７，Ｎｏ．２Ｖ．２０１９Ａｒｐ湖北省山区与平原雷电分布及其参数特征王学良　张科杰　余田野　汪姿荷）（湖北省防雷中心，武汉４３００７４摘要　为进一步了解山区与平原雷电参数分布特征及其差异，为山区和平原地区雷电防护工程设计和雷击风险评采用数理统计方法，对山估提供参考，根据湖北省ＡＤＴＤ地闪定位系统２００６年１２月至２０１６年１２月监测的资料，区和平原地区的地闪频次、极性、雷电流幅值和波头陡度等参数分布特征进行了对比研究。结果表明：①山区地闪密度略高于平原地区，平原正地闪百分比稍高于山区，近１０年的正地闪百分比呈上升趋势。②正地闪平均强度山负地闪平均强度山区比平原小３．平原总地闪平均强度比山区大３．区比平原大１．１６ｋＡ，６７ｋＡ，４６ｋＡ。③总地闪小雷电流幅值（概率山区比平原大８．大雷电流幅值（概率平原比山区大０．Ｉ≤３Ｉ＞１０ｋＡ）９％，００ｋＡ）６％。④山区／／，平原正、负、总地闪平均陡度分别比山区正地闪平均陡度分别比负、总地闪平均陡度大２．４４ｋＡｓ和２．３１ｋＡｓμμ／、／／。可以得出，大３山区小雷电流绕击率大于平原，正地闪雷电感应的危害大．４１ｋＡｓ５．７７ｋＡｓ和５．６４ｋＡｓμμμ于负地闪和总地闪；平原地区大雷电流反击率比山区大，雷电感应的危害大于山区。关键词　山区；平原；雷电参数；分布特征；对比分析：／中图分类号：４４６　ＤＯＩ１０．１９５１７．１６７１．２０１８０１３９６３４５Ｐ　文献标识码：Ａ－ｊ引言雷电也称闪电，是雷暴天气中发生的一种长距离瞬时放电现象。由于闪电产生的大电流、高电压和强电磁辐射等，常常对电力、通信、交通运输、自动控制等部门造成严重破坏或巨大损失，甚至对人民］１３－。因此，的生命财产安全构成严重威胁［人类对雷特征，尤其是地闪密度、雷电流幅值和陡度等雷电参数是雷电防护工程设计、雷击风险评估的重要基础数据，对研究雷电活动特性、雷电防护措施及分析鉴］１１１３－。由于定雷击事故等工作具有十分重要意义［雷电参数的分布情况与地形地貌、土壤电阻率、天气１４］，气候条件等很多因素有关［因此，国内外学者对雷电参数相关研究做了大量的工作。国外学者根据美国１分析了９８９—１９９９年共１１年雷电监测资料，闪电频次、雷电流幅值和闪电密度等雷电参数变化１５］。特征［ＥＥＥ工作组根据全球雷电流幅值分布研Ｉ电现象进行了长期不断的探索，许多国内外科学家］４５－。２对雷电进行了无数次的观测和试验研究［０世纪７美国科学家Ｕｍ０年代，ａｎ和Ｋｒｉｄｅｒ提出并实］７６－。随着雷电监测技现了现代雷电监测定位技术［］１１６８－。国内学究，推荐了雷电流幅值累积概率公式［１９］者曾楚英等［在综合国内外雷电观测资料的基础术的发展和成熟，目前我国已建成的雷电定位系统（）能实时监测并显ＬｉｈｔｎｉｎＬｏｃａｔｉｏｎＳｓｔｅｍ，ＬＬＳ　ｇｇｙ　示地闪的时间、位置、极性、频次、强度和陡度等雷电参数，从而改变了过去只能依赖人工观测获取的雷暴日数及其推算地闪密度等雷电参数，为进一步研究不同区域，不同时间内的雷电参数的分布规律提］０８１－。供了前所未有的条件［上，分析了雷电参数与海拔高度、地理纬度的关系。２０］钟连宏等［研究了土壤电阻率对雷电放通过试验，１］１电过程的影响。刘刚等［根据１９９９—２００８年雷电定位资料，统计分析了广州市平原和山区的雷电流１４］幅值概率分布特性等。李瑞芳等［以广东省雷电定位资料，统计分析了不同地形、不同地域的雷电密２１］度分布特征。赵伟等［根据浙江省电力部门雷电雷电参数是反映某一区域雷电活动强弱的基本：／／ｔｔｘｋ．ｎｅｔ．ｃｎ气象科技ｗｗｗ．ｈｐｑｊ）湖北省雷电灾害防御科研专项（资助ＦＬ０１４０２２－Ｙ－：正高级工程师，主要从事雷电气候、雷电防护技术研究，作者简介：王学良，男，Ｅ９６２年生，ｍａｉｌｗｘｌｈｂｆｌ６３．ｃｏｍ１＠１定稿日期：收稿日期：２２０１８年３月１３日；０１８年９月３０日

８３３气　　象　　科　　技　　　　　　　　　　　　　　　　　　第４７卷定位系统２研究结果表００５—２０１１年的地闪资料，明，地闪高密度区的分布，与气候、地形、地貌、地面大型水体和城市热岛效应有着密切关系。王学良］２２２５－等［根据湖北省Ｌ统计分ＬＳ监测到的雷电资料，析了湖北地区云地闪频次、地闪密度、雷电流幅值和雷电流波头陡度等雷电参数的时空分布特征。上述文献对山区和平原的雷电参数分布特征及其对比分析研究较少，为此，根据湖北省ＡＤＴＤ（Ａｄｖａｎｃｅｄ）第２代地闪ＤｉｒｅｃｔｉｏｎＦｉｎｄｉｎｏｎＴｉｍｅＤｉｆｆｅｒｅｎｃｅ　　　ｇ　定位系统２００６年１２月至２０１６年１２月监测的资６］２，料［在湖北省境内选取能代表山区和平原的２个区域，分别统计其云地闪频次、极性、雷电流幅值强度和雷电流波头陡度等雷电参数分布特征，并对山区和平原雷电流参数进行对比分析，为进一步研究山区和平原雷电活动规律及其防护措施提供参考。１　资料来源与统计方法湖北省ＡＤＴＤ雷电定位系统于２００６年建成，［７］（。该系统是由中科院包含１图１）３个探测子站２图１　湖北省闪电定位探测子站分布图、区代表山区地形（宜昌等８个县（市）图２中左侧蓝，色线框内）在纬度相差不大的地区，选取江汉平原的应城、天门、汉川、蔡甸、潜江、仙桃、监利和洪湖等、市）区代表平原地形（图２中右侧蓝色线框８个县（，上述２个区域雷电监测理论探测效率在９内）０％２２２］。山区与平原面积分别为１以上［和９７７７ｋｍ２。采用湖北省Ａ６７８３ｋｍＤＴＤ雷电定位系统１空间科学与应用研究中心研制，主要用于探测云地闪，单站探测范围约为１组网后网内理论定５０ｋｍ，位精度优于３雷电流幅值和波头陡度值采用００ｍ，］２３８０－，多站信号强度归一化（处理方法［该系１００ｋｍ）２００６年１２月１日至２０１６年１２月３１日监测的云地闪电资料，并剔除闪电强度为零和大于等于５００ｋＡ的数据，分别统计分析山区和平原地区的年、季、月、逐日各小时的正地闪、负地闪、总地闪次数和年、月、逐日各小时的雷电流幅值和波头陡度。统从投入业务运行至今实际运行性能良好。在鄂西山区选取兴山、远安、宜陵、巴东、秭归、长阳、五峰和图２　湖北省山区与平原区域分布

第２期王学良等：湖北省山区与平原雷电分布及其参数特征９３３　　按照整点分别统计００：００—０１：００（整点数据不包括起始整点，包括结束整点数据，下同），０１：００—０２：００，…，２２：００—２３：００，２３：００—２４：００（北京时）的闪电次数、雷电流幅值强度和波头陡度，标记为０１：００，０２：００，…，２３：００，２４：００的闪电次数、雷电流幅值强度和波头陡度。分别统计雷电流幅值大于２、５、１０、１５、…、１９０、１９５、２００ｋＡ的正地闪、负地闪和总地闪（正地闪＋负地闪）次数，计算正地闪、负地闪和总地闪大于不同雷电流幅值的闪电次数占其闪电总数百分比，即可得到大于不同雷电流幅值的正地闪、负地闪和总地闪的累积概率。采用３—５月、６—８月、９—１１月和１２月到次年２月，分别代表春、夏、秋、冬４个季节；本文规定：１天中０７：００—１２：００代表上午，１３：００—１８：００代表下午，１９：００—２４：００代表傍晚，０１：００—０６：００代表凌晨，０７：００—１８：００代表白昼，１９：００至次日０６：００代表夜间。年、月、时和１０年平均雷电流幅值、波头陡度，分别由相应期间的雷电流幅值绝对值、波头陡度总和与其对应的闪电次数总和之比求得。２　结果分析２．１　闪电频次及极性分布特征分析２．１．１　年际变化特征统计２００７—２０１６年雷电监测资料表明，山区与平原地闪次数分别是５３０２９５和４０６０６２次，其１０年平均地闪密度分别为２．６８次／（ｋｍ２·ａ）和２．４２次／（ｋｍ２·ａ）。说明山区地闪密度略高于平原地区，与文献［３１］统计得出的华中地区地闪密度为２．７４次／（ｋｍ２·ａ）结论差异不大。山区与平原负地闪频次分别占其总地闪频次的９４．２６％和９４．６１％。图３给出了山区与平原各年份的总地闪频次占其１０年总地闪频次百分比的变化曲线。图３显示，山区与平原总地闪频次年际变化趋势基本一致，且近１０年的总地闪频次呈明显的下降趋势，说明本文所选取的山区与平原地区属于基本相同的雷电气候环境。闪电频次相对最少年份山区与平原均出现在２０１４年；闪电频次相对较多的年份，山区发生在２０１０年，平原则出现在２００８年和２０１０年。统计２００７—２０１６年各年正地闪频次占总地闪频次百分比显示，山区与平原正地闪百分比年际变化明显，山区年平均正地闪比率在３．７４％～１５．０３％，平原年平均正地闪比率在３．７４％～９．８１％。山区变差系数Ｖｐ＝０．３３［３２］，大于平原变差系数Ｖｐ＝０．３０。山区和平原近１０年平均正地闪百分比分别为５．３９％和５．７４％，平原稍高于山区。从图３可以看出，近１０年的正地闪百分比呈上升趋势，与文献［３１］指出从２００５—２０１４年正极性比率呈现总体上升趋势的结论一致。图３　２００７—２０１６年湖北省山区与平原各年总地闪频与１０年总地闪之比，各年正地闪与各年总地闪之比年际变化２．１．２　季节变化特征根据２００６年１２月至２０１６年１２月ＡＤＴＤ监测资料，表１给出了不同季节总地闪和正地闪频次百分比。从表１可知，山区与平原总地闪频次均呈现明显的季节变化。山区与平原夏季总地闪频次最多，分别占全年闪电频次的７６．２２％和７２．８５％，春季多于秋季，冬季最少，与文献［３３］结论一致。春、夏季山区地闪占全年闪电频次的９５．５０％，平原占９４．１１％，由此说明，春夏季是山区与平原雷电多发季节，也是雷电防护的关键季节。表１数据显示，正地闪占其总地闪频次的比率季节变化明显。山区和平原夏季正地闪比率最低，冬季最高，秋季高于春季。经统计，除夏季外，春、秋、冬３个季节的总正地闪比率，山区和平原分别为９．６５％和８．４５％，也就是说，夏季山区和平原的正表１　２００７—２０１６年湖北省山区与平原总地闪及正地闪占比季节分布％春季夏季秋季冬季山区平原山区平原山区平原山区平原总地闪占全年比率１８．５１　２１．２６　７６．９９　７２．８５　３．４３　４．６５　１．０７　１．２４正地闪占总地闪比率８．６１　７．９３　４．１２　４．７３　１３．８６　８．９８　１４．０３　１５．４６

０３４气　　象　　科　　技　　　　　　　　　　　　　　　　　　第４７卷地闪比率分别是其他季节的４２．６９％和５５．９７％。其主要原因是夏季雷暴云暖云区厚度较厚，雷暴云混合区域内的过冷水含量少，使得混合区域内的大粒子浓度较小，加上反转温度层较低，下部正电荷区存在的范围小且强度较弱［３４］。因此，夏季相对其他季节，山区和平原的正地闪比率最小。从表１中山区与平原的正地闪比率季节变化来看，秋季山区正地闪比率比平原高５％左右，冬季平原比山区高１．４３％。春、夏季正地闪比率，山区与平原相差在１％以下；秋季山区正地闪比率比平原明显较高的原因可能是鄂西山区秋季的出现连阴雨的频率大于江汉平原［３５］，其具体原因有待进一步探讨。．１．３　月变化特征图４给出了２００７—２０１６年山区与平原各月的总地闪频次占其全年闪电频次百分比的变化曲线。从图４可以看出，山区和平原的总地闪频次月变化大致呈双峰特征，山区主峰在８月，次峰在４月；平原主峰在７月，次峰在５月。１年中，３—９月山区和平原总地闪频次分别占全年的９７．８５％和９６．８％，属雷电多发期，其他月份山区和平原总地闪分别占全年的２．１５％和３．７２％，属雷电少发期，７—８月是雷电集中高发期，山区和平原总地闪分别占全年的７１．９５％和６３．８１％，９月闪电频次急剧下降，山区和平原８月闪电频次大约分别是９月的１６．６倍和１２．２倍。７—８月空气水汽含量充沛，对流发展旺盛，有利于雷电的形成，加上山区地形抬升作用，因此，一年中７—８月雷电最多，而且山区多于平原。图４　２００６—２０１６年湖北省各月山区与平原总地闪和正地闪与全年总地闪之比月变化图４中山区与平原各月正地闪百分比可以看出，１月和１２月正地闪比率较高，７—８月正地闪比率较低。统计显示，１月山区正地闪比率最大为２８．８９％，１２月平原正地闪比率最大，高达８５．７１％；山区和平原正地闪比率最小值均出现在８月，分别为３．５２％和３．９６％，这与我国正地闪百分比最小值在８月，其最小值为３．６％的结论基本一致［３６］。１—２月、４月和１２月，平原正地闪比率均比山区高；５月和９—１１月，山区正地闪比率比平原高，其他月份，山区与平原相差在１％以下。上述结论说明，正地闪比率冬季平原比山区高，秋季山区高于平原地区，与季节变化特征一致。２．１．４　日变化特征图５显示不同时段总地闪频次与全天总地闪之比，山区和平原总地闪频次比率日变化特征明显，凌晨至上午气温相对较低时段，总地闪频次比率较低，下午至傍晚气温相对较高，其总地闪频次比率也相对较高。其主要原因是午后太阳辐射影响，地面温度升高，热力条件较好，有利于对流云的发展，一般对流云在午后开始发展，在傍晚时达到最高［２，３７］。山区总地闪频次比率在下午１８：００达最大值，最小值出现在中午１２：００，１１：００—１８：００总地闪频次比率为快速增加时段，１７：００至次日１２：００，总地闪频次比率逐渐减少；平原总地闪频次比率在下午１７：００达最大值，最小值出现在１１：００，１０：００—１７：００总地闪频次比率增加较快，为快速增加时段，１６：００至次日１１：００，总地闪频次比率整体呈减少趋势。对比山区与平原总地闪频次日变化特征显示，山区最大值和最小值出现的时间均比平原地区偏晚１ｈ左右，１２：００—２１：００，山区总地闪频次比率大于平原，其他图５　２００７—２０１６年湖北省山区与平原各时段总地闪和正地闪与全天总地闪之比日变化（０１：００表示００：００—０１：００含０１：００不含００：００的整点数据，依此类推，下同）２２

第２期王学良等：湖北省山区与平原雷电分布及其参数特征１３４时间，平原的总地闪频次比率大于山区，也就是说，由于山区地形抬升作用，下午至傍晚时段，山区比平原更易发生雷电，其他时间平原比山区更易发生雷电。统计山区与平原各小时正地闪比率发现，山区和平原的正地闪比率日变化曲线均有不同程度的波动，但二者日变化趋势基本一致，即气温相对较低的凌晨至上午时段，正地闪比率较高，气温相对较高的下午至傍晚，正地闪比率较低，与总地闪频次比率日变化曲线呈相反关系。图５中正地闪比率变化曲线可见，０４：００—１２：００山区正地闪比率明显高于平原，其他时段山区与１２：００—１７：００平原高于山区，平原差异不大。山区正地闪比率在１０：００—１２：００最高为１４％左右，最低在１５：００仅有３．０％，山区正地闪比率呈急剧下降，由１１：００—１４：００，平原正地闪比率在１１３．９３％将至３．０％；３：００最高为９平．０９％，１８：００最低为３．７６％，１２：００—１５：００，原正地闪比率呈快速下降，由９．０９％降至３．９１％。造成这一现象的原因可能是上午一般对流发展不旺盛，雷暴活动较弱，午后对流发展旺盛，雷暴活动增强，而在较弱的雷暴过程或雷暴的消亡阶段，更容易发生正地闪，相对较强的雷暴或在雷暴成熟阶段则］３３８９－。因此，较少发生正地闪［山区和平原正地闪比率在午后均快速下降，加上山区地形抬升作用，山区的雷暴云发展强于平原，使得山区正地闪比率比平原更少。上午山区正地闪比率高于平原，可能是山区相对于平原总地闪频次较少，加上上午一般对流发展不旺盛，雷暴活动相对较弱，有利于正地闪发生。２．２　雷电流幅值分布特征分析２．１　年际变化特征２．从表２中可以看出，山区各年正地闪强度在平均强度为４平原各年４６．５０～６０．９６ｋＡ，９．６１ｋＡ，正地闪强度在４平均为４１．５１～５６．６５ｋＡ，８．４５ｋＡ。比较山区与平原各年正地闪强度可见，山区与平原正地闪平均强度差异没有明显的规律性，即有的年份山区大于平原，而有的年份平原大于山区，如２００７年山区正地闪强度比平原大７．１２ｋＡ，２０１５年平原比山区大９．１０ｋＡ，１０年平均山区比平原高１．１６ｋＡ。说明山区正地闪平均强度比平原地区偏大，但差异不大。其原因是正地闪大部分位于雷暴云的上层云砧下方，其垂直高度不会随海拔高度的变化而出现较大变化，而且山区与平原海拔高度差相对于云砧下部正电荷离地面的高度差异相对较小，正地闪强度受到山区与平原海拔高度影响较］４４０２－，小［山区与平原平均正地闪强度差异不因此，大，变化规律不明显。ｋＡ总地闪强度表２　２负、总地闪强度００７—２０１６年湖北省山区与平原各年正、正地闪强度山区负地闪强度平原４１．５１４４．４４４９．９９　４２．４２４３．６７５０．０８　５３．８９　５３．２０　５６．５６　５６．１４４８．４５差值－７．２１　－２．２１　１．７７　－５．１２　－７．１８　３．２１　７．３８　４．６０　９．１０　－４．８２　－１．１６　山区平原３２．８７　３５．３１　３２．９７　３４．３０　３２．５０　３５．０３　３７．２９　３９．７２　３７．６４　３６．２０　３４．７３　差值１．６８　４．７１　０．８９　１．７７　４．０５　４．０７　６．７８　８．２６　５．９７　６．２８　３．６７　山区平原３１９３．　３５．７９　３３．７１　３４．６８　３３．１４　３５．９３　３８．４８　４０．９６　３９．４３　３８．１５　３５．５２　差值１．２１４．３９０．９３１．５６３．８５４．２６７．１３８．１１６．３０３．５７３．４６００７２　２００８　２００９　２０１０　２０１１　２０１２　２０１３　２０１４　２０１５　２０１６　平均４８．７２　４６．６４　４８．２２　４７．５４　５０．８５　４６．８７　４６．５０　４８．６１　４７．４６　６０．９６　４９．６１　３１．１９　３０．５９　３２．０８　３２．５３　２８．４５　３０．９６　３０．５１　３１．４７　３１．６６　２９．９２　３１．０６　３１．９９　３１．３９　３２．７８　３３．１１　２９．２９　３１．６７　３１．３４　３２．８５　３３．１３　３４．５８　３２．０６　山区负地闪强度在　　表２中负地闪强度显示，平均为３平原负地闪强２８．４５～３２．５３ｋＡ，１．０６ｋＡ，度在３平均为３２．５０～３９．７２ｋＡ，４．７３ｋＡ。平原各平均强度年负地闪强度比山区大０．８９～８．２６ｋＡ，比山区大３．６７ｋＡ。山区正地闪平均强度比负地闪平均强度大１平原正地闪平均强度比负地８．５５ｋＡ，

２３４气　　象　　科　　技　　　　　　　　　　　　　　　　　　第４７卷闪平均强度大１３．７２ｋＡ。统计表明，山区与平原总地闪强度年变化特征与负地闪强度变化基本一致，其主要原因是山区和平原负地闪频次约占总地闪频次的９５％左右。山区总地闪强度在２９．２９～３４．５８ｋＡ，平均为３２．０６ｋＡ，平原总地闪强度在３３．１４～４０．９６ｋＡ，平均为３５．５２ｋＡ，平均强度比山区大３．４６ｋＡ。山区相对于平原地区海拔高度较高且土壤电阻率较大，雷暴云底离地高度比平原地区要低，在云中大量电荷形成之前就已达到空气的临界击穿强度，而且在土壤电阻率较大地区，发生较大雷电流幅值的概率较小［１１，４３］，所以山区负地闪和总地闪雷电流幅值平均强度均比平原地区小。２．２．２　月变化特征统计２００７—２０１６年总地闪频次表明，２—１１月山区和平原总地闪频次分别占全年的９９．９９％和９９．９８％，说明１月、１２月山区和平原地区地闪频次相对很少，其平均雷电流幅值强度不能真实反映其统计规律，因此，本文采用２—１１月相关资料，统计分析山区和平原雷电流幅值月变化特征。从图６可以看出，除９月平原负地闪强度稍大于正地闪外，其他各月山区与平原的正地闪强度均明显大于负地闪。图６中的正地闪强度月变化显示，山区和平原正地闪强度相对负地闪强度月变化明显较大。山区８—１１月正地闪强度逐月增加显著，最小值出现在８月为４１．３４ｋＡ，最大值在１１月为６０．３０ｋＡ。山区２—８月正地闪强度明显呈减小趋势，与崔海华等［４４］统计分析结论基本一致。其原因可能是随温度升高，空气相对密度减小，而雷电击穿空气的电压与空气相对密度呈正比关系［４５］，因此，随温度升高，空气相对密度减小的月份，其雷电流幅值相对较小，图６　２００７—２０１６年湖北省２—１１月山区与平原正、负地闪强度变化反之，雷电流幅值相对较大。平原２—１０月正地闪强度减小趋势明显，与冯真祯等［４６］研究结果相同。平原正地闪强度最小值出现在１０月为３６．３８ｋＡ，最大值在２月为６６．８９ｋＡ。比较各月山区与平原正地闪强度可见，２—４月平原地区大于山区，７—１１月山区大于平原地区，二者差异变化规律不明显。其原因是正地闪大部分位于雷暴云的上层云砧下方，其垂直高度不会随海拔高度的变化而出现较大变化，因此，山区与平原月平均正地闪强度差异不大，变化规律不明显。图６中负地闪强度月变化表明，山区与平原负地闪强度相对正地闪强度变化幅度较小。山区负地闪强度２—５月呈减少趋势，５—９月呈增加趋势，最小值在５月为２８．２９ｋＡ，最大值为３４．４０ｋＡ在９月，平原负地闪强度４—９月呈波动增加趋势，最小值在１１月为３０．２６ｋＡ，最大值为４１．６４ｋＡ出现在９月。比较各月山区与平原负地闪强度发现，３—１０月平原地区负地闪强度大于山区，在雷电多发期的３—９月在平原负地闪强度比山区大２．３１～７．６７ｋＡ，其中３、６、９月差异明显。说明山区相对较高的海拔和较大的土壤电阻率对负地闪强度的减小作用明显大于正地闪。统计分析表明，山区与平原总地闪强度月变化与负地闪相似，３—９月平原总地闪强度比山区大２．１８～７．６３ｋＡ，其中３月和６月比山区分别大７．６３ｋＡ和７．１１ｋＡ。２．２．３　日变化特征图７给出了２００７—２０１６年山区与平原正、负地闪强度日变化曲线，从图７中可以看出，山区与平原各小时的正地闪强度均大于负地闪。山区正地闪强度日变化大致呈双峰型，主峰在中午０６：００—１２：００图７　２００７—２０１６年湖北省山区与平原正、负地闪强度日变化

第２期王学良等：湖北省山区与平原雷电分布及其参数特征３３４左右，次峰在傍晚１７：００—２０：００左右，谷底出现在下午１６：００；平原地区正地闪强度日变化大致呈单峰型，主峰区在上午的０７：００—１２：００，谷底区在傍晚的１６：００—２２：００。００：００—１２：００山区和平原的正地闪强度相对较大，并呈波动增加趋势，１１：００—２４：００，山区和平原的正地闪强度相对较小，呈波动减少趋势，其中山区正地闪１１：００—１６：００呈直线减少，１５：００—２０：００明显增加。比较山区与平原逐小时正地闪强度可见，与其月变化相似，二者差异变化规律不明显，也进一步说明正地闪强度日变化受山区与平原海拔高度影响较小。从图７中负地闪强度逐小时变化曲线可知，山区负地闪强度０１：００—１２：００呈波动减少趋势，１１：００—２４：００，呈波动增加趋势；平原负地闪强度００：００—１５：００，呈波动减少趋势，１４：００—２４：００，增加趋势不明显。比较山区与平原逐小时负地闪强度可见，平原各小时平均负地闪强度均大于山区。统计显示，０１：００—１４：００平原负地闪强度比山区偏大３．６３～８．２７ｋＡ，１５：００—２４：００比山区偏大１．０５～３．４６ｋＡ，最大值在上午０８：００为８．２７ｋＡ，最小值出现在傍晚２２：００为１．０５ｋＡ。山区与平原总地闪强度日变化与负地闪相似，平原各小时平均负地闪强度均大于山区。０１：００—１４：００平原负地闪强度比山区增大３．１１～７．９６ｋＡ，１４：００—２４：００比山区偏大０．８５～３．８１ｋＡ，最大值在上午０７：００为７．９６ｋＡ，最小值出现在傍晚２２：００为０．８５ｋＡ。为进一步了解１天中不同时段山区与平原地闪强度分布特征，表３显示凌晨至上午（００：００—１２：００）和下午至傍晚（１３：００—２４：００）２个时段山区与平原正、负、总地闪强度及前后２个时段的地闪强度差值。从表３可以看出，山区与平原凌晨至上午时段的正、负、总地闪强度均比下午至傍晚时段的强度明显增大。比较００：００—１２：００与１３：００—２４：００的山区和平原正、负、总地闪强度差值发现，正地闪比负地闪和总地闪差值大，山区比平原差值大。山区凌晨至上午时段正、负、总地闪强度分别比下午至傍晚时段的强度增大１６．７２、２．８３、４．４３ｋＡ，平原凌晨至上午时段正、负、总地闪强度分别比下午至傍晚时段的强度增大４．７９、２．４１、２．９０ｋＡ。其原因可能是随温度升高，空气相对密度减小，而雷电击穿空气的电压与空气相对密度呈正比关系［４５］，在下午至傍晚时段空气温度相对较高，密度较小，其雷电流幅值相对较小，反之，在凌晨至上午时段空气温度相对较低，空气相对密度较大，雷电流幅值相对较大。表３　２００７—２０１６年湖北省１天中不同时段山区与平原正、负、总地闪强度比较ｋＡ山区平原正地闪负地闪总地闪正地闪负地闪总地闪０１：００—１２：００　５３．４２　３０．７０　３２．７０　５１．１８　３６．３６　３７．４６１３：００—２４：００　３６．７０　２７．８８　２８．２７　４６．３９　３３．９５　３４．５６差值１６．７２　２．８３　４．４３　４．７９　２．４１　２．９０　注：整点数据不包括起始整点，包括结束整点数据。２．２．４　累积概率分布特征国内外学者研究表明，雷电流幅值累积概率分布曲线，可拟合成如下式［４７］：Ｐ＝１／［１＋（Ｉｂａ）］（１）式中，Ｉ为雷电流幅值，２ｋＡ＜Ｉ＜２００ｋＡ；Ｐ是指大于雷电流幅值Ｉ的累积概率；参数ａ表示中值雷电流幅值（单位：ｋＡ），即大于雷电流幅值ａ的累积概率为５０％，ａ的增大反映某一地区的雷电流幅值普遍较大；参数ｂ反映了曲线变化程度，随着ｂ增大，中值雷电流附近的曲线变陡，两端的曲线变化变缓，即反映某一地区的雷电流幅值在较大和较小的情况下比较集中，在中值雷电流幅值附近比较分散［４８］。表４给出了２００７—２０１６年山区和平原不同极性雷电流幅值累积概率分布曲线拟合表达式的ａ、ｂ值以及实测值与拟合值的相关系数。从表４可知，山区正地闪的ａ值比平原大，平原负地闪和总地闪的ａ值比山区大；山区和平原正地闪的ａ值明显大于负地闪和总地闪，说明山区正地闪强度比平原大，平原负地闪和总地闪的强度比山区大，山区和平原正地闪强度明显大于负地闪和总地闪。表４中山区与平原负地闪和总地闪的ｂ值差异不大；山区正地闪ｂ值比平原大０．２１，说明山区正地闪中值雷电流幅值附近曲线比平原陡，山区雷电流幅在较大和较小的情况下比较集中。表４中山区和平原的正、负、总地闪的实测值与计算值拟合的相关系数均在０．９９８９及以上，均通过０．００１显著性检验［４９］。说明，山区和平原的正、负、总地闪雷电流幅值累积概率分布拟合效果非常好。

４３４气　　象　　科　　技　　　　　　　　　　　　　　　　　　第４７卷表４　２００７—２０１６年湖北省雷电流幅值累积概率分布拟合表达式主要参数／ａｋＡ正地闪ｂ总地闪２７．１２　２９．８６　－２．７４　正地闪相关系数负地闪２６．７７　２９．６５　－２．８８负地闪３．３５　３．３２　０．０３总地闪３．１３　３．１４　－０．０１　正地闪负地闪０．９９９７　０．９９９８　１－０．０００总地闪０．９９９５山区平原差值９．４０３　３７．４０　２．００２．６２　２．４１　０．２１　０．９９９３　０．９９８９　０．０００４０．９９９７－０．０００２　　为研究山区与平原不同雷电流幅值分布特性，表５给出了山区和平原小雷电流幅值（０ｋＡ）Ｉ≤３和大雷电流幅值（不同极性分布概率。００ｋＡ）Ｉ＞１表５可以看出，小雷电流幅值，负地闪和总地闪概率山区明显大于平原，分别比平原大９．５％和８．９％；大雷电流幅值，负地闪和总地闪概率平原比山区大正地闪小雷电流幅值概率平原大于山区，大０．６％；雷电流幅值概率山区大于平原。由于总地闪小雷电流幅值概率山区比平原大８．大雷电流幅值概９％，率平原比山区大０．由此可见，山区的绕击率大６％，于平原，平原地区的反击率大于山区。这与文献［］研究得出的山区输电线路防绕击跳闸是线路防１１雷的重点，山区的反击概率要小于平原的结论一致。表５　２００７—２０１６年湖北省山区与平原不同２．３　雷电流波头陡度分布特征分析２．３．１　年际变化特征—２统计２负、总地００７０１６年山区与平原每年正、）。山区每年正地闪陡度在８闪平均陡度（表６．７１～／，／，每年负地闪１３．６３ｋＡｓ１０年平均为１１．７５ｋＡｓμμ／，／，陡度在６．８８～１０．６９ｋＡｓ１０年平均９．３１ｋＡｓμμ／。可见山区正地闪平均陡度比负地闪大２．４４ｋＡｓμ／，平原每年正地闪陡度在１２．２９～１５．７６ｋＡｓ１０年μ／；平均为１每年负地闪陡度在１５．１６ｋＡｓ２．３２～μ／，／。山区和平原１３．６７ｋＡｓ１０年平均１５．０８ｋＡｓμμ每年总地闪陡度与负地闪陡度变化基本相同。比较表６中山区和平原每年正、负、总地闪陡度可知，平原各年正、负、总地闪陡度均大于山区，平原正、负、总地／、闪１０年平均陡度分别比山区大３．４１ｋＡｓμ／／；和５山区正地闪陡度比负、总５．７７ｋＡｓ．６４ｋＡｓμμ地闪陡度大，山区正地闪平均陡度分别比负、总地闪／／；平均陡度大２平原正、负、．４４ｋＡｓ和２．３１ｋＡｓμμ／，总地闪平均陡度基本相同，约为１且比山区５ｋＡｓμ正、负、总地闪平均陡度大。由于雷电感应电压大小与雷电流陡度呈正比例关系，雷电流波头陡度越大，－１·Ａｓｋμ雷电流幅值分布概率０ｋＡＩ≤３正地闪％００ｋＡＩ＞１总地闪５９．３　５０．４　８．９　正地闪负地闪６０．６　５１．１　９．５　负地闪１．２　１．８　－０．６总地闪１．６２．２－０．６山区平原差值５．３３　３９．３　４．０　９．０　８．８　０．２—２负、总地闪陡度表６００７０１６年湖北省山区与平原每年正、　２正地闪陡度山区负地闪陡度总地闪陡度平原１２．２９　１４．４６　１３．６１　１３．２５　１２．７４　１２．９３　１５．０５　１３．２４　１５．７６　１３．６４　１５．１６　差值２．７３　５．２０　１．５１　１．２７　４．０３　２．００　１．４２　２．９６　７．９６　３．１０　３．４１　山区平原１２．５８　１３．１３　１２．４８　１２．６９　１２．３２　１３．０２　１３．４７　１３．６７　１３．６５　１２．９４　１５．０８　差值５．１０　５．５０　４．３６　４．６８　５．３５　２．３３　４．２８　５．３５　６．１９　６．０５　５．７７　山区平原１２．５７　１３．２０　１２．５２　１２．７２　１２．３４　１３．０１　１３．５８　１３．６３　１３．８５　１３．０１　１５．０８　差值４．９９００７２　２００８　２００９　２０１０　２０１１　２０１２　２０１３　２０１４　２０１５　２０１６　平均９．５６　９．２６　１２．０９　１１．９８　８．７１　１０．９３　１３．６３　１０．２８　７．８０　１０．５５　１１．７５　７．４９　７．６２　８．１１　８．０２　６．９６　１０．６９　９．１９　８．３３　７．４６　６．８８　９．３１　７．５８　７．７１　８．２８　８．１７　７．０３　１０．７０　９．４２　８．４８　７．４９　７．４４　９．４４　５．４９４．２４４．５５５．３１２．３１４．１６５．１５６．３６５．５７５．６４

第２期王学良等：湖北省山区与平原雷电分布及其参数特征５３４可能产生的过电压就越高［１３，５０］，其雷电感应的危害性就越大。由此说明，平原的雷电感应的危害大于山区，山区正地闪雷电感应的危害大于负地闪和总地闪。２．３．２　月变化特征由于１月、１２月山区和平原地区地闪频次相对很少，其平均雷电流陡度不能真实反映其统计规律，因此，采用２—１１月相关资料，统计分析山区和平原雷电流陡度月变化特征。图８给出了２００７—２０１６年山区与平原地区的正、负地闪月平均陡度变化曲线。图８中正地闪平均陡度月变化显示，山区最大值在７月为１２．７７ｋＡ／μｓ，最小值在２月为６．９０ｋＡ／μｓ，二者相差５．８７ｋＡ／μｓ，２—７月大致呈增加趋势，其中５—７月增加幅度明显大于其他月份，７—１１月呈波动减少；平原地区最大值出现在６月为１６．３０ｋＡ／μｓ，最小值在１０月为８．０２ｋＡ／μｓ，二者相差８．２８ｋＡ／μｓ，２—６月呈增加趋势，４—６月增加幅度明显，６—１０月减少明显，１１月比１０月明显增加。山区和平原正地闪陡度月变化趋势基本一致，山区最大值出现在７月，比平原推迟１个月，除９月外，其他月份平原比山区大０．４９～５．７３ｋＡ／μｓ，５—６月平原比山区大５．５ｋＡ／μｓ以上。图８　２００７—２０１６年湖北省２—１１月山区与平原正、负地闪陡度变化从图８可以看出，山区负地闪陡度最小值在２月为６．５１ｋＡ／μｓ，最大值在８月为８．６４ｋＡ／μｓ，二者相差２．１３ｋＡ／μｓ，２—８月呈增加趋势，８—１０月呈减少趋势，１１月比１０月增加；平原负地闪陡度最小值在１０月为１１．０９ｋＡ／μｓ，最大值在９月为１４．１４ｋＡ／μｓ，二者相差３．０５ｋＡ／μｓ，２—９月呈增加趋势，９—１１月呈减少趋势。比较图８中负地闪陡度月变化可见，山区与平原负地闪月变化趋势基本一致，平原各月负地闪平均陡度均明显大于山区。统计表明，平原负地闪月平均陡度比山区大４．１２～６．６１ｋＡ／μｓ，总地闪各月平均陡度变化与负地闪基本相同，平原各月总地闪平均陡度比山区大３．６０～６．３９ｋＡ／μｓ。图８中可以看出，山区各月正地闪陡度均大于负地闪，平原地区正、负地闪陡度差异规律不明显。上述统计分析表明，平原地区正、负地闪陡度大于山区，山区的正地闪陡度大于负地闪陡度。２．３．３　日变化特征从图９中正地闪陡度日变化可以看出，山区正地闪陡度日变化明显，大致呈“Ｕ”字形，１天中０５：００—１５：００，正地闪陡度较低在８ｋＡ／μｓ左右，其他时间正地闪陡度较高在９．１～１２．５４ｋＡ／μｓ；平原正地闪陡度日变化不明显，其陡度变化范围在１２．４２～１５．４９ｋＡ／μｓ之间。平原地区各小时的正地闪陡度均大于山区，尤其在０７：００—１３：００，平原正地闪陡度比山区大５ｋＡ／μｓ以上。山区负地闪陡度００：００—１２：００相对较小，都在８ｋＡ／μｓ以下，并呈减少趋势，１２：００—２４：００相对较大，一般在８ｋＡ／μｓ以上，其变化趋势不明显；平原负地闪陡度日变化趋势不明显，００：００—０８：００负地闪陡度较大，都在１３ｋＡ／μｓ以上，０８：００—２４：００相对较小，约为１３ｋＡ／μｓ。平原负地闪各小时陡度均明显大于山区，其差值范围在３．６４～６．３４ｋＡ／μｓ之间。统计表明，总地闪各小时陡度值及日变化与负地闪基本相同。图９中山区正地闪陡度除１３：００外，其他各小时的正地闪陡度均大于负地闪，平原地区正、负地闪陡度日变化差异不大。上述分析进一步表明，平原正、负地闪陡度明显大于山区，山区的正地图９　２００７—２０１６年湖北省山区、平原正、负地闪陡度日变化

６３４气　　象　　科　　技　　　　　　　　　　　　　　　　　　第４７卷闪陡度明显比负地闪大。说明平原地区的雷电感应危害大于山区，山区的正地闪雷电感应危害性大于负地闪。３　结论根据湖北省２００７—２０１６年ＡＤＴＡ地闪定位系统得到的相关资料，经统计分析得出如下结论：（１）山区和平原平均地闪密度分别为２．６８次／（ｋｍ２·ａ）和２．４２次／（ｋｍ２·ａ），平均正地闪百分比分别为５．３９％和５．７４％，近１０年的正地闪百分比呈上升趋势。山区地闪密度略高于平原地区，平原正地闪百分比稍高于山区。（２）１年中，３—９月山区和平原总地闪频次分别占全年的９７．８５％和９６．２８％，属雷电多发期，７—８月是雷电集中高发期。山区和平原春、夏季总地闪分别占全年闪电频次的９５．５０％和９４．１１％，夏季正地闪比率最低，冬季最高，秋季高于春季。１天中，１３：００—１９：００，山区总地闪频次比率大于平原，其他时间，平原的总地闪频次比率大于山区。气温较低的凌晨至上午时段，正地闪比率较高，气温相对较高的下午至傍晚，正地闪比率较低，正地闪比率与总地闪频次日变化曲线呈相反关系。（３）山区和平原正地闪平均强度为４９．６１ｋＡ和４８．４５ｋＡ，负地闪平均强度分别为３１．０６ｋＡ和３４．７３ｋＡ，山区正地闪强度比平原大１．１６ｋＡ，平原负地闪强度平均强度比山区大３．６７ｋＡ，总地闪平均强度比山区大３．４６ｋＡ。山区与平原各月平均正地闪强度差异不大，各月平均负地闪强度相对正地闪强度变化幅度较小；凌晨至上午时段的正、负、总地闪强度均比下午至傍晚时段的强度大。山区的相对较高的海拔和较大的土壤电阻率对负地闪强度的减小作用明显大于正地闪。由于总地闪小雷电流幅值概率山区比平原大８．９％，大雷电流幅值概率平原比山区大０．６％，由此可见，山区的绕击率大于平原，平原地区的反击率大于山区。（４）山区与平原正地闪平均陡度分别为１１．７５ｋＡ／μｓ和１５．１６ｋＡ／μｓ，负地闪平均陡度分别为９．３１ｋＡ／μｓ和１５．０８ｋＡ／μｓ，平原正、负、总地闪平均陡度分别比山区大３．４１ｋＡ／μｓ、５．７７ｋＡ／μｓ和５．６４ｋＡ／μｓ，山区正地闪平均陡度分别比负、总地闪平均陡度大２．４４ｋＡ／μｓ和２．３１ｋＡ／μｓ。平原正、负、总地闪平均陡度基本相同，约为１５ｋＡ／μｓ。山区和平原正、负地闪陡度月变化趋势基本一致。平原正、负、总地闪的平均陡度大于山区，山区正地闪陡度大于负地闪和总地闪，由此说明，平原的雷电感应的危害大于山区，山区正地闪雷电感应的危害大于负地闪和总地闪。（５）由于目前闪电定位系统会将一部分云闪误判为正地闪，在资料统计时不能对其区分并予以剔除。因此，统计正地闪有关参量时，可能与实际情况存在一定误差。平原地区正、负、总地闪的平均陡度大于山区，其主要原因可能是平原地区的土壤电阻率一般比山区小，有利于雷电流快速释放，而且雷电流幅值与陡度呈密切正相关［５１－５２］。因此，平原地区平均陡度大于山区，具体原因还有待进一步研究。（６）闪电定位系统是根据１００ｋｍ处辐射场的波形，近似计算得出雷电流幅值及其雷电流波头陡度［３０］。由于监测得到的雷电流产生的电场实际上包含了地面、树木、山体和建筑物的反射波，因此，统计分析的雷电流幅值和波头陡度可能与实际值有一定误差，但得出的雷电流幅值和陡度的趋势还是可信的［５３］。参考文献［１］　郄秀书，张其林，袁铁，等．雷电物理学［Ｍ］．北京：科学出版社，２０１３：１－２．［２］　袁铁，郄秀书．卫星观测到的我国闪电活动的时空分布特征［Ｊ］．高原气象，２００４，２３（４）：４８８－４９４．［３］　冯桂力，陈文选，刘诗军，等．山东地区闪电的特征分析［Ｊ］．应用气象学报，２００２，１３（３）：３４７－３５５．［４］　付茂金，阮小飞，王州龙，等．高速铁路通信信号综合防雷技术［Ｍ］．北京：科学出版社，２０１４：１－８．［５］　孙萍．２２０ｋＶ新杭线雷电流幅值实测结果的统计分析［Ｊ］．中国电力，２０００，３３（３）：７２－７５．［６］　Ｕｍａｎ　Ｍ　Ａ．Ｔｈｅ　ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ　ｒａｄｉａｔｉｏｎ　ｆｒｏｍ　ａ　ｆｉｎｉｔｅ　ａｎｔｅｎ－ｎａ［Ｊ］．Ａｍｅｒｉｃａｎ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｐｈｙｓｉｃｓ，１９７５，４３（１）：３３－３８．［７］　Ｋｒｉｄｅｒ　Ｅ　Ｐ，Ｎｏｇｇｌｅ　Ｒ　Ｃ，Ｕｍａｎ　Ｍ　Ａ．Ａ　ｇａｔｅｄ，ｗｉｄｅ　ｂａｎｄ　ｍａｇ－ｎｅｔｉｃ　ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ　ｆｉｎｄｅｒ　ｆｏｒ　ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ　ｒｅｔｕｒｎ　ｓｔｒｏｋｅｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌｏｆ　Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｙ，１９７６，１５（３）：３０１－３０６．［８］　张义军，孟青，马明，等．闪电探测技术发展和资料应用［Ｊ］．应用气象学报，２００６，１７（５）：６１１－６２０．［９］　陈家宏，冯万兴，王海涛，等．雷电参数统计方法［Ｊ］．高电压技术，２００７，３３（１０）：６－１０．［１０］陈维江，陈家宏，谷山强，等．中国电网雷电监测与防护亟待研究的关键技术［Ｊ］．高电压技术，２００８，３４（１０）：２００９－２０１５．［１１］刘刚，唐军，孙雷雷，等．不同地形地貌的雷电流幅值概率分布对输电线路雷击跳闸的影响［Ｊ］．高电压技术，２０１３，３９（１）：１７－２３．

第２期王学良等：湖北省山区与平原雷电分布及其参数特征７３４［１２］ＧＢ　５００５７—２０１０　建筑物防雷设计规范［Ｓ］．北京：中国计划出版社，２０１１：５９－８２．［１３］王巨丰，齐冲，车诒颖，等．雷电流最大陡度及幅值的频率分布［Ｊ］．中国电机工程学报，２００７，２７（３）：１０６－１１０．［１４］李瑞芳，曹晓斌，陈奎，等．地域及气候对雷电参数的影响分析［Ｊ］．高压电器，２０１６，５２（３）：６３－６８．［１５］Ｏｒｖｉｌｌｅ　Ｒ　Ｅ，Ｈｕｆｆｉｎｅｓ　Ｇ　Ｒ．Ｃｌｏｕｄ－ｔｏ－ｇｒｏｕｎｄ　ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ　ｉｎ　ｔｈｅＵｎｉｔｅｄ　ｓｔａｔｅｓ：ＮＬＤＮ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｆｉｒｓｔ　ｄｅｃａｄｅ，１９８９－１９９８［Ｊ］．Ｍｏｎｔｈｌｙ　Ｗｅａｔｈｅｒ　Ｒｅｖｉｅｗ，２００１，１２９（５）：１ｌ７９－１１９３．［１６］Ｇｒａｎｔ　Ｉ　Ｓ，Ａｎｄｅｒｓｏｎ　Ｊ　Ｇ，Ｈｉｌｅｍａｎ　Ａ　Ｒ，ｅｔ　ａｌ．Ａ　ｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄｍｅｔｈｏｄ　ｆｏｒ　ｅｓｔｉｍａｔｉｎｇ　ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｏｆ　ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｌｉｎｅｓ［Ｊ］．ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ　ｏｎ　Ｐｏｗｅｒ　Ａｐｐａｒａｔｕｓ　ａｎｄ　Ｓｙｓ－ｔｅｍｓ，１９８５，１０４（４）：９１９－９３２．［１７］Ｔａｋａｍｉ　Ｊ，Ｏｋａｂｅ　Ｓ．Ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎａｌ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｏｆ　ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ　ｃｕｒｒｅｎｔｏｎ　ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ｔｏｗｅｒｓ［Ｊ］．ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　ｏｎ　Ｐｏｗｅｒ　Ｄｅ－ｌｉｖｅｒｙ，２００７，２２（１）：５４７－５５６．［１８］ＩＥＥＥ　Ｓｔｄ　１２４３－１９９７．ＩＥＥＥ　Ｇｕｉｄｅ　ｆｏｒ　Ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ　ｔｈｅ　Ｌｉｇｈｔ－ｎｉｎｇ　Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｏｆ　Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　Ｌｉｎｅｓ［Ｓ］．Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ　ＩＥＥＥＩｎｃ，１９９７：８．［１９］曾楚英，谷定燮，陈志述，等．雷电流参数与海拔高度、地理纬度关系的统计分析［Ｊ］．高电压技术，１９９１（２）：７０－７６．［２０］钟连宏，常美生．不同土壤电阻率对雷电放电过程的影响［Ｊ］．高电压技术，１９９７，２３（１）：６４－６６．［２１］赵伟，童杭伟，张俊，等．浙江省雷电时空分布特征及影响因素分析［Ｊ］．电网技术，２０１３，３７（５）：１４２５－１４３１．［２２］王学良，刘学春，黄小彦，等．湖北地区云地闪电时空分布特征分析［Ｊ］．气象，２０１０，３６（１０）：９１－９６．［２３］王学良，张科杰，余田野，等．基于ＬＬＳ的雷电流波头时间分布特征［Ｊ］．气象科技，２０１６，４４（２）：３１３－３１８．［２４］王学良，张科杰，余田野，等．基于ＬＬＳ的雷电流波头陡度时间和概率分布特征［Ｊ］．实验室研究与探索，２０１６，３５（２）：１１４－１１８．［２５］王学良，张科杰，余田野，等．雷电流幅值概率分布特征及累积概率分段修订［Ｊ］．气象科技，２０１６，４４（６）：１０３７－１０４２．［２６］王学良，张科杰，张义军，等．雷电定位系统与人工观测雷暴日数统计比较［Ｊ］．应用气象学报，２０１４，２５（６）：７４１－７５０．［２７］秦建峰，刘梦雨，吴昊．ＡＤＴＤ雷电探测系统典型故障分析［Ｊ］．气象科技，２０１２，４０（２）：１８０－１８４．［２８］田芳，肖稳安，冯民学，等．闪电定位仪观测结果的修订分析［Ｊ］．华东电力，２００８，３６（６）：３８－４２．［２９］曾庆峰，张其林，赖鑫，等．深圳市闪电定位资料误差分析及其优化［Ｊ］．气象科技，２０１５，４３（３）：５３０－５３６．［３０］中国科学院空间科学与应用研究中心．ＡＤＴＤ雷电探测仪用户手册［Ｚ］．北京：中国科学院，２００４．［３１］谷山强，王剑，冯万兴，等．电网雷电监测数据统计与挖掘分析［Ｊ］．高电压技术，２０１６，４２（１１）：３３８３－３３９１．［３２］马开玉，张耀存，陈星．现代应用统计学［Ｍ］．北京：气象出版社，２００４：１－２２．［３３］王学良，王海军，李卫红．近４５年湖北省雷电日数的时空变化特征分析［Ｊ］．暴雨灾害，２００７，２６（１）：８３－８７．［３４］张廷龙，郄秀书，言穆宏，等．中国内陆高原不同海拔地区雷暴电学特征成因的初步分析［Ｊ］．高原气象，２００９，２８（１０）：１００６－１０１７．［３５］乔盛西．湖北气候志［Ｍ］．武汉：湖北人民出版社，１９８９：２６４－２７１．［３６］王娟，谌芸．２００９－２０１２年中国闪电分布特征分析［Ｊ］．气象，２０１５，４１（２）：１６０－１７０．［３７］郦嘉诚，钟颖颖，冯民学．江苏省区域闪电分布特征［Ｊ］．大气科学学报，２０１２，３５（３）：３８０－３８４．［３８］郄秀书，余晔，王怀斌，等．中国内陆高原地闪特征的统计分析［Ｊ］．高原气象，２００１，２０（４）：３９５－４０１．［３９］郄秀书，郭昌明，刘欣生．北京与兰州地区的地闪特征［Ｊ］．高原气象，１９９０，９（４）：３８８－３９４．［４０］罗霞，陈渭民，李照荣，等．雷暴云电结构与闪电关系初探［Ｊ］．气象科学，２００７，２７（３）：２８０－２８６．［４１］陈渭民．雷电学原理［Ｍ］．北京，气象出版社，２００９：２３４－２５５．［４２］李永福，司马文霞，陈林，等．基于雷电定位数据的雷电流参数随海拔变化规律［Ｊ］．高电压技术，２０１１，３７（７）：１６３４－１６４１．［４３］Ｇｏｌｄｅ　Ｒ　Ｈ．雷电（上卷）［Ｍ］．北京：电力工业出版社，１９８２：２４０－２５０．［４４］崔海华，金晓青，张彦勇，等．京津冀地区雷电活动时空分布特征［Ｊ］．干旱气象，２０１７，３５（１）：３６－４２．［４５］张红，陈莅，林建军，等．高电压技术［Ｍ］．北京：中国电力出版社，２００９：２１－２３．［４６］冯真祯，曾金全，张烨方，等．福建省地闪时空分布特征分析［Ｊ］．自然灾害学报，２０１３，２２（４）：２１３－２２１．［４７］陈家宏，童雪芳，谷山强，等．雷电定位系统测量的雷电流幅值分布特征［Ｊ］．高电压技术，２００８，３４（９）：１８９３－１８９７．［４８］李瑞芳，吴广宁，曹晓斌，等．雷电流幅值概率计算公式［Ｊ］．电工技术学报，２０１１，２６（４）：１６１－１６７．［４９］丁士晟．多元分析方法及其应用［Ｍ］．长春：吉林人民出版社，１９８１：８８－１７７．［５０］窦志鹏，杨仲江，刘健．光伏组件的雷电感应过电压和过电流计算［Ｊ］．电磁避雷器，２０１７（３）：４７－５１．［５１］刘继．电气装置的过电压保护［Ｍ］．北京：电力工业出版社，１９８２：１９－３５．［５２］李家启，李博，申双和，等．基于ＡＤＴＤ系统的雷电流波头陡度频率分布特征［Ｊ］．气象科技，２０１０，３８（６）：７４１－７４５．［５３］何金良，曾荣．配电线路雷电防护［Ｍ］．北京：清华大学出版社，２０１３：１－４７．

８３４气　　象　　科　　技　　　　　　　　　　　　　　　　　　第４７卷ＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆＬｉｈｔｎｉｎａｎｄＰａｒａｍｅｔｅｒＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｆｏｒ　　　　　ｇｇ　ＭｏｕｎｔａｉｎａｎｄＰｌａｉｎＡｒｅａｓｏｆＨｕｂｅｉＰｒｏｖｉｎｃｅ　　　　　　ａｎＸｕｅｌｉａｎｈａｎＫｅｉｅｕＴｉａｎｅａｎＺｉｈｅＷ　Ｚ　Ｙ　　Ｗｇｇｇｊｙｇ　　　，Ｗｕ（）ＬｉｈｔｎｉｎＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎＣｅｎｔｅｒｏｆＨｕｂｅｉＰｒｏｖｉｎｃｅｈａｎ４３００７４　　　　　ｇｇ　ｂｓｔｒａｃｔ：ＩｎｏｒｄｅｒｔｏｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｌｉｈｔｎｉｎａｒａｍｅｔｅｒｓｆｏｒｍｏｕｎｔａｉｎａｎｄＡ　　　　　　　　　　　ｇｇｐ　，ｌａｉｎａｒｅａｓａｎｄｔｈｅｉｒｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅａｎｄｔｏｂｒｉｎｕｒｅｆｅｒｅｎｃｅｏｉｎｉｏｎｓｏｎｌｉｈｔｎｉｎｒｏｔｅｃｔｉｏｎｅｎｉｎｅｅｒｉｎ　　　　　　　　　　ｐｇｐｐｇｇｐｇｇ　　　，ｄｅｓｉｎａｎｄｌｉｈｔｎｉｎｒｉｓｋａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｔｈｅｓｔｕｄｕｔｉｌｉｚｅｓｔｈｅｌｉｈｔｎｉｎｍｏｎｉｔｏｒｉｎｄａｔａｆｒｏｍ　Ｄｅｃｅｍｂｅｒ２００６　　　　　　　　ｇｇｇｙｇｇｇ　　　　，ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｓｔａｔｉｓｔｉｃｓｍｅｔｈｏｄｔｏｍａｋｅａｃｏｎｔｒａｓｔｉｖｅａｎａｌｓｉｓａｂｏｕｔｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｔｏＤｅｃｅｍｂｅｒ２０１６，ｂ　　　　　　　　　　　ｙｙ　，，，ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｆｒｅｕｅｎｃｏｌａｒｉｔｅａｋｃｕｒｒｅｎｔａｎｄｗａｖｅｆｒｏｎｔｓｔｅｅｎｅｓｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔ　　　　　　　　　　ｑｙｐｙｐｐｔｈｅｄｅｎｓｉｔｏｆｃｌｏｕｄｏｏｕｎｄ（ＣＧ）ｌｉｈｔｎｉｎｉｎｔｈｅｍｏｕｎｔａｉｎａｒｅａｗａｓｈｉｈｅｒｔｈａｎｔｈａｔｉｎｔｈｅｌａｉｎａｒｅａ；ｔｒ　　　　　　　　　　　　　－－ｇｙｇｇｇｐ　　；ｔｈｅｅｒｃｅｎｔａｅｏｆｏｓｉｔｉｖｅＣＧｌｉｈｔｎｉｎｉｎｔｈｅｌａｉｎａｒｅａｗａｓｈｉｈｅｒｔｈａｎｔｈａｔｉｎｔｈｅｍｏｕｎｔａｉｎａｒｅａａｎｄｔｈｅ　　　　　　　　　　　　　　　　　ｐｇｐｇｇｐｇ　ｅｒｃｅｎｔａｅｏｆｏｓｉｔｉｖｅｆｌａｓｈｅｓｉｎｔｈｅａｓｔ１０ｙｅａｒｓｈａｄａｎｉｎｃｒｅａｓｉｎｔｒｅｎｄ．Ｔｈｅａｖｅｒａｅｉｎｔｅｎｓｉｔｏｆｏｓｉｔｉｖｅ　　　　　　　　　　　　　ｐｇｐｐｇｇｙｐ　　，ａＣＧｌｉｈｔｎｉｎｉｎｔｈｅｍｏｕｎｔａｉｎａｒｅａｗａｓ１．１６ｋＡｒｅａｔｅｒｔｈａｎｔｈａｔｉｎｔｈｅｌａｉｎａｒｅａｎｄｔｈｅａｖｅｒａｅ　　　　　　　　　　　　　　　ｇｇｇｐｇ　，ｉｎｔｅｎｓｉｔｏｆｎｅａｔｉｖｅＣＧｌｉｈｔｎｉｎｉｎｔｈｅｍｏｕｎｔａｉｎａｒｅａｉｓ３．６７ｋＡｓｍａｌｌｅｒｔｈａｎｔｈａｔｉｎｌａｉｎａｒｅａａｎｄ　　　　　　　　　　　　　　ｙｇｇｇｐ　　ｉｎｔｅｎｓｉｔｏｆｔｏｔａｌＣＧｌｉｈｔｎｉｎｉｎｔｈｅｌａｉｎａｒｅａｉｓ３．４６ｋＡｒｅａｔｅｒｔｈａｎｔｈａｔｉｎｔｈｅｍｏｕｎｔａｉｎａｒｅａ．Ｔｈｅ　　　　　　　　　　　　　　　ｙｇｇｐｇ　　，ｒｏｂａｂｉｌｉｔｏｆｌｉｈｔｎｉｎｅａｋｃｕｒｒｅｎｔ（０ｋＡｉｎｔｈｅｍｏｕｎｔａｉｎａｒｅａ８．９％ｇｒｅａｔｅｒｔｈａｎｔｈａｔｉｎｔｈｅｌａｉｎ　　≥３　　　　　　　　　ｐｙｇｇｐｐ　　ａｒｅａ）．Ａｓｔｈｅｌｉｈｔｎｉｎｅａｋｃｕｒｒｅｎｔｗａｓｒｅａｔｅｒｔｈａｎ１００ｋＡ，ｔｈｅｒｏｂａｂｉｌｉｔｉｎｔｈｅｌａｉｎａｒｅａｗａｓ０．６％　　　　　　　　　　　　　ｇｇｐｇｐｙｐ　　ｒｅａｔｅｒｔｈａｎｔｈａｔｉｎｔｈｅｍｏｕｎｔａｉｎａｒｅａ．ＴｈｅａｖｅｒａｅｓｔｅｅｎｅｓｓｏｆｏｓｉｔｉｖｅＣＧｌｉｈｔｎｉｎｉｎｔｈｅｍｏｕｎｔａｉｎａｒｅａ　　　　　　　　　　　　　　　ｇｇｐｐｇｇ　，ｗａｓ２．４４ｋＡ／ｓａｎｄ２．３１ｋＡ／ｓｒｅａｔｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆｎｅａｔｉｖｅａｎｄｔｏｔａｌＣＧｌｉｈｔｎｉｎｒｅｓｅｃｔｉｖｅｌａｎｄｔｈｅ　　　　　　　　　　　　　ｇｇｇｇｐｙ　μμ，，，ａｖｅｒａｅｓｔｅｅｎｅｓｓｏｆｏｓｉｔｉｖｅｎｅａｔｉｖｅａｎｄｔｏｔａｌＣＧｌｉｈｔｎｉｎｉｎｔｈｅｌａｉｎａｒｅａｗａｓ３．４１ｋＡ／ｓ５．７７　　　　　　　　　　　ｇｐｐｇｇｇｐ　μ，，ｒｋＡ／ｓａｎｄ５．６４ｋＡ／ｓｒｅａｔｅｒｔｈａｎｔｈｏｓｅｉｎｔｈｅｍｏｕｎｔａｉｎａｒｅａｅｓｅｃｔｉｖｅｌ．Ｉｔｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅ　　　　　　　　　　　ｇｐｙμμ，ｒｏｂａｂｉｌｉｔｏｆｓｈｉｅｌｄｉｎｆａｉｌｕｒｅｉｎｔｈｅｍｏｕｎｔａｉｎａｒｅａｉｓｈｉｈｅｒｔｈａｎｔｈａｔｉｎｔｈｅｌａｉｎａｒｅａａｎｄｔｈｅｄａｍａｅｏｆ　　　　　　　　　　　　　　　　ｐｙｇｇｐｇ　　；ｏｓｉｔｉｖｅＣＧｌｉｈｔｎｉｎｉｎｄｕｃｔｉｏｎｗａｓｒｅａｔｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆｎｅａｔｉｖｅａｎｄｔｏｔａｌＣＧｌｉｈｔｎｉｎｔｈｅｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅｏｆ　　　　　　　　　　　　　　ｐｇｇｇｇｇｇ　，ｂａｃｋｆｌａｓｈｏｖｅｒｉｎｌａｉｎｉｓｈｉｈｅｒｔｈａｎｔｈａｔｉｎｔｈｅｍｏｕｎｔａｉｎａｒｅａａｎｄｔｈｅｄａｍａｅｏｆｌｉｈｔｎｉｎｉｎｄｕｃｔｉｏｎｗａｓ　　　　　　　　　　　　　　　　ｐｇｇｇｇ　ｒｅａｔｅｒｔｈａｎｔｈａｔｉｎｔｈｅｍｏｕｎｔａｉｎａｒｅａ．　　　　　　ｇ；；Ｋｅｗｏｒｄｓ：ｍｏｕｎｔａｉｎａｒｅａ；ｌａｉｎａｒｅａｌｉｈｔｎｉｎａｒａｍｅｔｅｒｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ　　　ｐｇｇｐｙ