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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

雷电是伴随着强对流过程发生的一种灾害性天气现象。自然界中雷电现象的发生具有很强的随机性、瞬时性和危险性。当雷暴云中部分区域积累了足够强的正(负)电荷，使得空间或地面某处的电场强度达到了击穿大气的值，则产生雷击。雷击(地闪)的峰值电流可达到几万到十几万安培，对地面人员及物体会造成很大威胁。雷击在造成人员伤亡及重大财产损失时称为雷电灾害。雷电因其强大的电流、炙热的高温、猛烈的冲击波以及强烈的电磁辐射等物理效应而能够在瞬间产生巨大的破坏作用[1,2]。随着全球气候的变暖、城市现代化程度的提高、通信、电力、航天、计算机等新技术的发展、大量电子设备的广泛应用，雷电对人身财产安全、公共服务设施、文化遗产等的威胁也越来越大，电子信息系统频遭雷击，常常导致人员伤亡，建筑物、供配电系统、通信设备、民用电器的损坏，引起森林火灾，造成计算机信息系统中断、仓储、炼油厂、油田等燃烧甚至爆炸，危害人民生命财产安全。据目前不完全统计，每年因雷击造成千上万的人员伤亡，几十亿万的财产遭到毁坏．随着我国社会经济的发展和现代化水平的提高，特别是由于信息技术的快速发展，雷电灾害的危害程度和造成的经济损失及社会影响越来越大[3]电灾害已经被联合国有关部门列为“最严重的十种自然灾害之一”，被中国电工委员会称为“电子时代的一大公害” [4]。 我国地处温带和亚热带地区，雷电活动十分频繁。在温带气候中，最大雷电活动时间发生在仲夏，冬季只是偶尔有雷电活动。在盛夏时节，伴随着积雨云和阵性降水的发生发展，雷电强度和密度将达到一定程度后形成闪电，发生雷电灾害事故，威胁人民生命财产安全。

国内外研究现状

国内对于闪电的分布规律的研究，主要集中在闪电的日变化，月季变化，年际变化，雷暴日，雷暴的特征，地闪的特征，闪电密度，极性等特征的分析。大量的研究在闪电日变化的形式的或者是对闪电特征的比较，如冯桂力等^[5]等在日变化、闪电强度、闪电密度、极性等方面研究了山东地区的雷电分布特征，认为云地闪电中负闪占绝大多数，闪电的发生有明显的日变化，总体呈双峰双谷形式。周方媛等^［６］、蒋慧敏等^[7]利用 2006-2007 年安徽地区雷电探测网获取的闪电资料，对该区域闪电活动的月、日变化及闪电强度、闪电密度的空间分布特征进行了统计分析，并探讨了该地区闪电活动规律。何晖^[8]利用 XDD03A 雷电探测系统获取的 2000-2003 年北京云－地闪资料，对该地区闪电的日变化、月变化、闪电的强度、闪电的密度 极 性 等 方 面 进 行 了 分 析 研 究 ;刘方兴^[9]等利用1998-2000年山东地区的闪电资料研究了山东地区的雷电分布特征。李照荣^[10]等利用2000-2002年兰州地区的闪电资料，分析了兰州周边地区地闪的日频次变化、强度谱分布和累计百分数、月际变化、闪电密度、极性等特征，并与山东地区的分布做了比较。郑栋、郄秀书等^[11-12]究了北京及周边地区和青藏高原的闪电活动特征，青藏高原地区的闪电活动主要发生在6-8 月，并在6 月下旬-7月中旬最为活跃。冯民学等^[13]利用气象和电力部门的雷暴日数和地闪数据，研究了江苏省的雷电分布特征，指出丘陵地区和陆上的水体附近都是江苏省雷电的多发区。李洪峰等^[14]分析了浙江省雷暴高密度区域的地形特征，认为地形过渡带是雷电的高发区。王学良等^[15]利用湖北地区闪电定位仪所测得的地闪资料，认为山区与丘陵、平原交接地带是地闪高密度区。易燕明^[16]等利用闪电定位资料和资料，对广州市闪电密度时空分布特征进行分析，得出广州市每年闪电要出现在4-9月，闪电密度空间分布具有明显的区域性特征，广东省年雷暴日和闪电日都有减少趋势。王学良等^[17]采用湖北省 ADTD 闪电监测定位系统 13 个探测子站(雷击探测仪)获取的 2006年3月-2009 年 2 月云地闪电资料 , 对闪电的极性分布、日变化、月变化、强度、闪电密度、累计概率分布等进行统计分析, 认为闪电分布特征与地形及土壤电阻率有关。刘岩等^[18]从闪电的空间分布、日变化、强度等方面分析了2007年浙江地区梅雨期的闪电分布特征，发现 2007 年浙江地区梅雨期降水与正地闪具有较好的相关性冯 桂 力 等^[19]利用1998-2000 年 山 东 地区 雷 电 探测 网获 取 的 云 对地 闪电资料，研究了山东地区闪电时空分布特征，指出了闪电分布与地形和下垫面性质有关蔡晓云等^[20] 对北京地区闪电对流云特征进行了分析，指出可根据闪电轨迹推断对流天气中小尺度系统活动。王海涛等^[21]通过对浙江省地闪密度图的绘制及分析，得出了地闪密度空间分布与地形季风相关性较强的结论。潘娅英等^[22]利用浙江省气象部门的闪电定位系统获取的地闪数据分析了浙江省地闪活动特征。童杭伟等^[23]电力部门的地闪数据分析浙江省雷电活动的特点及其与地形和气候的关系。丁旻等^[24]利用最小二乘法，认为贵州雷电活动和雷暴灾害具有较高的相关性。李玉塔 ^[25]等基于2004-2007年江西省地闪监测资料，分析了江西雷电分布特征。吴传奇等^[26]基于 2002-2008年湖南省雷电定位系统(LLS)数据库资料，通过统计不同时段和区域内地闪次数和雷电流幅值，分析了湖南省雷电活动时空分布特征。杜克磊等^[27]利用华北电网多个 DF 站点所取得的闪电定位资料，对河南省地闪气候特征进行了分析。在大尺度、大范围内，胡先锋^[28]用1998-2004年全国雷电灾害资料对中国雷电灾害时空分布特征进行了分析。张腾飞^[29]对低纬高原的闪电特征做了深入研究。马明^[30]利用1997 -2006年全国雷电灾害资料对中国雷电灾害时空分布特征进行了分析。

在国外很多学者与专家也对局部地区的雷电都有研究。国外对于雷电的研究时间比较长，Orville 和 Haffines就 对 美 国 1995-1997 年 云 地 闪 电资料进行了分析，给出了闪电总数、正闪电百分率、地闪密度的地理分布特征。MacGorman和Hidayat等分别对美国本土、印度尼西亚的落雷密度、闪电的日变化等特征进行了分析，研究结果发现落雷密度与地形有很好的相关。Scott研究发现佛罗里达州的闪电具有季节性、区域性以及随风暴尺度变化的特点；Gabriele研究了美国16年云地闪电活动，指出极端雷电活动主要集中在美国中部以及阿巴拉契亚山脉西部，闪电主要发生在夏季，且最近几年有增加的趋势，所观察到的闪电活动的变化可能与自然或人为引起的气候变化有关。Sheridan研究了美国中南部地区4-9月地闪和地面降水的关系，发现不同区域两者的相关系数存在差异。MacGorman总结了不同雷暴过程中地闪的特征，指出在一些产生冰雹、龙卷风等灾害性天气的雷暴中常产生大量的正地闪，且正地闪峰值出现在冰雹或龙卷风发生前几分钟。Reap^[31]利用线性逐步回归和模式输出统计法分析闪电资料，研究美国阿拉斯加地区雷暴的形成原因及特征。如：Ravi^[32]等人研究了印度德里地区的雷暴并建立了雷暴预报方法。Falconer^[33]分析了纽约州年平均雷暴日的气候特征，并发现强雷暴发生频率最大的地方出现在纽约人口密度最大的区域。Easterling^[34]分析了1948-1977年美国中部雷暴活动特征，发现气旋和锋面活动频繁的地区为雷暴较多的地区，而反气旋活动的地区雷暴较少。随着对雷电的时空分布规律的研究越来越多，对雷电的时空分布规律的了解也会越来越深入。

2. 研究的基本内容

本文根据2014年7、8、9月份的闪电数据，对其进行密度、频次、月际变化特征等时间和空间上的分析，以期找出闪电的分布密度，时间分布特征、空间分布特征，然后以专题图或者数据图表的形式显示分析结果，展示出全国这三个月份雷电的时空分布规律。

主要研究内容包括：

1) 闪电的分布密度分布规律，通过密度找出闪电的空间分布特征，找出其地域性；

3. 实施方案、进度安排及预期效果

利用已给的闪电资料进行数据统计，统计正、负闪电的次数、各闪电强度段内的闪电次数及其累积频率，找出全国七、八、九月的闪电的月际变化特征。利用闪电的空间分布点，采用 gis空间分析求出闪电密度。最后制作出闪电的各种相应专题图，将数据图形化使数据以更直观的形式在地图上体现出来。最终完成全国这三个月的闪电的时空分布规律的分析工作。研究方案如图1所示。

图1 研究方案图

4. 参考文献

[1]cooper m a. 1980. lightning injuries, prognostic signsfor death. ann, emerg.med. 9:134-138.

[2]currane b, holle r l, lopez r e. 2000. lightningcasualties and damages in the united states from 1959 to 1994. journal ofclimate, 13:3448-3464.

[3]幻马明,吕伟涛,张义军,孟青,杨晶.1997-2006年我国雷电灾情特征.应用气象学报,2008,voll9(4)