沧州市雷电灾害风险区划研究初探
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云浮市雷电灾害特征及雷电灾害风险区划摘要:本文利用云浮市2001-2019年的雷电灾害事件资料进行统计分析,可以看出云浮市雷电灾害事件年分布呈下降趋势,雷电灾害事件月分布呈单峰分布,峰值出现在6月,人员伤亡事件峰值出现在7月。
本文利用雷电灾害频数、地闪密度、人口密度、单位面积的工农业生产总值4个指标对云浮市雷电灾害风险进行区划,得出大部分地区处于极低风险区,云城区处于极高风险区。
关键词:雷电灾害事件特征分析雷电风险区划雷电是一种常见的自然灾害,雷电灾害则是指雷击或雷电电磁脉冲入侵和影响造成人员伤亡或物体受损,使其部分或全部功能丧失,酿成的不良社会和经济后果的时间【1】据统计,广东省2019年共发生雷电灾害及次生灾害255起,较2018年增加33.5%;全年因雷电灾害受伤5人;造成直接经济损失928.64万元,间接经济损失836.71万元。
【2】近年来关于雷电灾害风险区划的研究取得较显著的成果。
扈海波、张春燕、冯旭宇、袁湘玲等[3-6] 采用层析分析法构造判断矩阵,确定各指标之间的相对重要性并给出对应比值,建立了定量化雷电灾害风险区划模型;于东海等[7] 选取包含雷灾资料、闪电定位数据、社会发展数据的4个指标描述了雷电灾害的致灾因子和承灾体分布特征,对江门市新会辖区进行了雷电灾害风险等级划分,得到新会辖区的雷电灾害风险区划。
云浮市地处北回归线以南,夏季受西南季风影响,雷暴天气频繁。
在云浮,雷电灾害已成为最严重也是最频发的自然灾害之一,因此在云浮进行雷电风险区划不但可以了解雷电灾害的特征与规律,而且能将雷电灾害防御管理提高到风险管理的程度,在减灾规划与预案制定、防灾减灾效益评估等方面都起着重要作用,对于防雷减灾和科学决策有十分重要的指导意义和实际应用价值。
1、数据来源与方法本文采用的材料有:1、气象局雷电探测分析系统和地基闪电定位系统(LLS)的数据;2、云浮市2001-2019年的雷电灾害统计资料;3、云浮市统计局提供的各个地区的人口数值、工农业总产值等数据。
雷电灾害风险评估的现状及展望雷电灾害风险评估是指对某地区或特定场所发生雷电灾害的可能性和严重程度进行综合评估的过程。
目前,雷电灾害风险评估主要依靠天气雷达、气象观测和统计分析等方法,并结合地理信息系统和数值模拟技术进行风险区域划定和预警。
目前,雷电灾害风险评估主要存在以下一些不足:1. 数据不足:尽管有大量的气象观测数据和雷电监测数据,但仍然存在数据不完备和不精确的问题。
特别是在一些偏远地区和发展中国家,雷电监测网络不完善,数据获取困难。
2. 缺乏统一标准: 目前各地对雷电灾害的风险评估缺乏统一的评估指标和标准,导致不同地区评估结果的可比性较差。
3. 预测能力有限:虽然利用数值模拟技术进行雷电灾害的预测有所进展,但仍然存在一定的误差和难以预测的情况。
雷电灾害的发生受多种因素的影响,包括气象条件、地形地貌、人类活动等,因此精确地预测雷电灾害的发生位置和时间仍然具有挑战性。
展望未来,雷电灾害风险评估可以借助新兴技术的不断发展得到改进和完善:1. 加强雷电监测网络建设: 继续扩大雷电监测网络的覆盖范围,提高雷电监测数据的质量和时空分辨率,并加强对数据的质量控制和验证。
2. 构建统一的评估指标和标准: 国际上应加强合作,建立统一的雷电灾害风险评估指标和标准,提高评估结果的可比性,为决策者提供科学的参考。
3. 结合多种数据和模型: 结合地理信息系统、气象模型、人类活动数据等多种数据和模型,建立综合评估模型,提高雷电灾害风险评估的精度和准确性。
4. 发展智能化预测技术: 利用人工智能、大数据分析等技术,建立智能化的雷电灾害预测和预警系统,实现对灾害风险的实时监测和预测。
总之,雷电灾害风险评估在数据、标准和预测能力等方面还存在一些挑战,但随着相关技术的不断发展和完善,相信未来雷电灾害风险评估会得到进一步的提升。
雷电灾害分析与研究作者:关久旭来源:《农家科技下旬刊》2015年第07期摘要:通过对雷电灾害调查资料进行统计分类,分析其类型特点和区域性分布,研究雷电灾害发生的机制,总结和归纳焦作全市的雷电灾害特点和起因,指导防雷减灾工作的正确部署、科学安排,尽可能地降低雷电灾害发生的可能性以及造成的损失。
关键词:雷电灾害;类型特点;区域性分布雷电灾害调查是我们研究雷电活动规律比较直观的一种方式。
依据自然灾害系统原理,雷电灾害是由孕灾环境、致灾因子、承灾体之间互相作用形成的,雷电灾害的自然孕灾环境就是雷暴天气、气候和地理背景等,自然致灾因子就是闪电,承灾体一般划分为人类、财产和自然资源。
这三种因素在不同的时空条件下,对灾情形成的作用会发生改变。
为了更好地揭示雷电灾害的时空分布规律和成因机制过程,自1999年以来,我们便开展雷电灾害调查工作,至今已保存大量雷电灾害事故资料,为雷电灾害的研究提供依据。
一、类型特点1999年~2008年十年间,根据雷灾上报统计,焦作市发生雷电灾害事故共226起,伤亡二十五人(其中死亡九人,受伤十六人),直接经济损失四千多万元,间接经济损失达八千万元以上。
随着科学技术的不断发展,越来越多的微电子设备被应用到生活、生产中,在提高工作效率的同时,也极大地增加了雷电灾害发生的几率。
近十年来,通过多方面的共同努力,雷电灾害事故虽有逐年减少的趋势,但随着电子设备的广泛应用,经济损失越来越大,防雷减灾的形势依然严峻。
二、区域性分布雷电灾害事故发生频次、雷击人员伤亡数与不同区域的致灾因子(雷暴活动)、承灾体(人口和经济发展现状)成正相关。
考虑面积权重后雷击人员伤亡数与闪电密度、人口密度、人均GDP成正相关,与城乡人口比列和区域面积成负相关。
雷电灾害不同类型与承灾体类型(城乡人口比列、经济发展状况)有密切关系,农民比例高的区域,雷击人员伤亡事故的比例就高,而城市地区则以财产损失为主。
1999-2008年的雷电灾害事故区域进行分类,焦作市区高达170起,雷灾以财产损失为主,这与城市的快速发展密切相关。
地方标准《雷电灾害风险区划技术规范》编制说明一、工作简况(包括任务来源、起草单位、协作单位、主要起草人)(一)任务来源根据内蒙古自治区原质量技术监督局《内蒙古质监局关于下达2017年第一批内蒙古自治区地方标准制修订项目计划的通知》(内质监标函〔2017〕253号)文件要求,项目组编制了雷电灾害风险区划技术规范,本标准由内蒙古自治区气象局提出并归口。
(二)起草单位、协作单位本标准起草单位为:内蒙古自治区雷电预警防护中心、内蒙古自治区气候中心、内蒙古锐克雷电防护科技公司。
(三)主要起草人员本标准主要起草人员为:刘晓东、尤莉、颜斌、李庆君、宋昊泽、王乐乐、陶建光、东方、王曼霏、博格、王国胜、侯越、刘旭洋、徐学文、淡奇峰。
其主要分工如下:刘晓东:负责整个项目的实施、统筹管理及标准内容编写;尤莉:负责标准协调和技术指导等;颜斌:负责标准协调和具体编写、修改等;李庆君:负责标准编制的具体事宜;宋昊泽:负责标准编制的具体事宜;王乐乐:负责标准编制的具体事宜;陶建光:负责标准编制的具体事宜;东方:负责附录表格的设计和修订工作;王曼霏:负责标准编制的具体事宜;博格:负责标准编制的具体事宜;王国胜:负责标准编制的具体事宜;侯越:负责标准编制的具体事宜;刘旭洋:负责附录表格的设计和修订工作;徐学文:负责标准编制的具体事宜;淡奇峰:负责标准编制的具体事宜。
二、制定标准的必要性和意义雷电灾害是“联合国国际减灾十年”公布的影响人类活动的严重灾害之一,雷电灾害已成为仅次于暴雨洪涝、地质灾害的第三大气象灾害,内蒙古地区也深受雷电灾害的影响。
内蒙古地区年平均雷暴日数为28.6d,最多达41.3d,每年均有造成人员伤亡和财产损失的记录。
据不完全统计,全区平均每年发生雷电灾害48.82次,直接经济损失1572.3万元,雷击伤亡人数为14.2人,且逐年呈现波动增长。
雷电灾害给人民群众生命财产安全带来严重威胁,给我区经济、社会以及可持续发展带来很大的挑战。
基于天津各行政区的雷电风险区划初探作者:宋喃喃刘邕来源:《安徽农业科学》2015年第04期摘要根据天津地区2008~2012年闪电监测资料和雷电灾害统计资料,分析了天津地区闪电活动规律及雷电灾害分布特征。
在未考虑下垫面的基础上,利用分级统计法对天津各行政区雷电风险进行区划,并用Ward’s聚类分析进行对比验证,发现2种分类结果基本一致,蓟县雷电灾害风险极高,武清次之,其他区域雷电风险相对较小。
通过对各行政区域雷电的综合分析,可为天津地区细化“雷电风险区域划分”及特定地点的“雷电灾害风险评估”提供参考,并为天津各行政区域未来发展规划提供决策依据。
关键词闪电特征;雷电灾害;风险区划中图分类号 S429 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2015)04-206-03雷电是自然界最常见的一种放电现象,强大的电流、炽热的高温、强烈的电磁辐射等往往会造成人员伤亡、建筑物损坏。
随着人们生活的日益现代化,电子、电气设备的普遍应用,雷灾事故呈逐年上升趋势。
因此,雷电灾害受到越来越多学者的关注和研究[1-3]。
如殷娴等根据江苏省雷电灾害资料、雷暴日资料以及地闪资料,分析了江苏省雷电灾害分布特征[1];郭虎等根据北京地区闪电资料和雷电灾害资料综合分析了该地区雷电灾害易损特征,并得出北京市雷电灾害易损度评价结构[3]。
天津地区属暖温带半湿润季风性气候,临近渤海湾,受海洋气候影响明显,年平均雷暴日高达29.8 d,雷电灾害频繁发生。
仅2012年,天津地区发生雷电灾害20余起,并有2起雷电灾害引发火灾,造成经济损失高达844.2万元。
笔者在此根据该地区2008~2012年闪电监测资料和雷电灾害统计资料,对天津各行政区雷电灾害风险进行研究。
1 资料与方法天津地区雷电活动较频繁,该研究资料取自2008~2012年闪电定位仪监测资料(取自天津大港站),并进行一定处理。
闪电强度绝对值小于10 kA的被认为是云闪[4],且大于300 kA的闪电较少[5],故在资料处理时将此部分剔除。
1 / 11 沧州市人民政府办公室关于印发《沧州市气象灾害防御规划》的通知
【法规类别】气象综合规定 【发文字号】沧政办字[2013]66号 【发布部门】沧州市政府 【发布日期】2013.06.08 【实施日期】2013.06.08 【时效性】现行有效 【效力级别】XP10 沧州市人民政府办公室关于印发《沧州市气象灾害防御规划》的通知 (沧政办字〔2013〕66号)
各县(市、区)人民政府,渤海新区管委会,市政府有关部门: 根据河北省人民政府《2012年省气象防灾减灾绩效管理工作方案》[省办字60号]的相关要求并根据我市实际,市政府制定了《沧州市气象灾害防御规划》,现予印发,请认真贯彻落实。 沧州市人民政府办公室 2013年6月8日 2 / 11
沧州市气象灾害防御规划 (2012-2020年)
前 言 沧州市气象灾害种类多、发生频率高、造成损失大。主要气象灾害有干旱、洪涝、大风(沙尘暴)、寒潮、冰雹、暴雨(雪)、雷电、连阴雨、高温、干热风、霜冻、低温冻害等,其中灾情以旱涝为甚。旱灾有春旱、春夏连旱、伏旱、秋旱、冬春连旱等,具有范围广、影响大、灾情重的特点,局地旱情严重时人畜饮水亦困难。涝灾多发生在某一区域,但大范围洪涝亦不乏其例,如“63.8”、“96.8”、“03.10”暴雨引发的特大洪涝。沧州市气象灾害还有一个明显的特点就是旱涝交替出现,呈阶段性,且往往多灾并发。例如,在洪涝灾害发生的同时,常常伴有雷电、大风、冰雹等气象灾害,在数灾并发的情况下,灾害的破坏和危害程度加剧。 受气候、地理位置、地形等因素的影响,沧州市各类气象灾害大致分布如下:暴雨主要发生在4至10月间,南部最多,极值量级上,全市特大暴雨时有发生;大雾一年四季均可发生,11月到次年1月最为集中;冰雹出现时间集中在4月下旬到9月中旬,西部多于东部;大风一年四季均可发生,其中春季(3~5月)最多,地理分布呈现东南多、西北少的趋势;雷暴主要出现在3至11月间,并以夏季为最多;沙尘天气以春季(3~5月)最多;干旱一年四季均可发生;高温出现在5~7月份,西部多于东部。 频繁严重的气象灾害给沧州市的工农业生产和人民生命财产造成严重损失。在全球气候变化背景下,各类极端天气气候事件越来越频繁,影响情况越来越复杂,破坏程度越 3 / 11
225科技资讯 S CI EN CE & T EC HNO LO GY I NF OR MA TI ON 学 术 论 坛雷电是发生在因强对流天气而形成的雷雨云层间和雷雨层与大地之间强烈瞬间放电现象。
雷电一般产生于对流发展旺盛的积雨云中,伴有强烈的闪光和隆隆的雷声的同时,还常伴有强烈的阵风和暴雨,有时还伴有冰雹和龙卷风。
雷电往往对人员、牲畜、建筑物、电子电器设备等带来损害,甚至引起火灾和爆炸事件。
特别是近年来由于高层建筑的不断增多和大量现代化的办公设备投入使用,雷电对人们生产生活的危害越来越大,雷电灾害造成的损失也愈来愈严重。
加强雷击防范,对雷电灾害进行风险评估,已变得越来越重要。
随着经济的快速向前发展,城市化进程的加快,关系着国计民生重大工程项目的增多,提高重大工程项目防御自然灾害的能力,保证其安全正常运转,是开展雷电灾害风险评估工作的终极目的。
无数事例足以证明雷电灾害风险评估工作十分重要,它对完善防雷减灾体系、促进国民经济健康、有序发展具有良好的推动作用。
1 雷电灾害的危害自然界的雷击分为直击雷、感应雷。
直击雷是雷雨云对大地和建筑物的放电现象。
它以强大的冲击电流、炽热的高温、猛烈的冲击波、强烈的电磁辐射损坏放电通道上的建筑物、输电线、室外电子设备、击死击伤人、畜等造成局部财产损失和人畜伤亡。
而感应雷是由于雷云层之间和雷云与大地之间放电时,在放电通道周围产生的电磁感应、雷电电磁脉冲辐射以及雷云电场的静电感应、使建筑物上的金属部件、管道、钢筋、和由室外进入室内的电源线、信号传输线、天馈线等感应的雷电高电压,通过这些线路以及进入室内的管道、电缆、走线桥架等引入室内造成放电,损坏电子、微电子设备。
直击雷和感应雷的入侵通道不同,其次是由于被保护的系统屏蔽差、没有采取等电位连接措施、综合布线不合理、接地不规范、没有安装浪涌保护器(SPD)或安装的浪涌保护器不符合相关规范的要求等,使雷电感应高电压及雷电电磁脉冲入侵概率大大提高,损坏相应的电子、电气设备。
第32卷第1期 2012年2月 气象科学
Journal of the Meteorological Sciences V01.32.No.1
Feb.,2012 程向阳,谢五三,王凯,等.雷电灾害风险区划方法研究及其在安徽省的应用.气象科学,2012,32(1):80—85. CHENG Xiangyang,XIE Wusan,WANG Kai,et a1.Method research of the risk zoning of thunder and lightning and its application over Anhui province.Journal ofthe Meteorological Sciences,2012,32(1):80-85.
雷电灾害风险区划方法研究及其在安徽省的应用
程向阳 谢五三 王凯 田红 (1安徽省防雷中心,合肥230061;2安徽省气候中心,合肥230031)
摘要本文根据自然灾害系统理论和自然灾害风险评估理论,利用气象资料、地理信息数据、 社会经济数据以及雷电灾情等数据,采用统计方法、灾情解析、专家打分等方法,从致灾因子、孕灾 环境、承灾体方面,研究雷电灾害风险评估及区划方法,建立起评价指标与风险评估的定量关系,形 成了较完整的雷电灾害风险评估及区划技术方法体系,具有很好的应用推广价值。对安徽省雷电 灾害风险区划表明:高风险区主要位于经济水平较高的城市以及皖南山区高海拔地区,而低风险区 主要位于淮北地区,与灾情验证情况吻合。 关键词雷电;致灾因子;地理信息系统;风险区划 分类号:P463.3 doi:10.3969/2012jms.0055 文献标识码:A
Method research of the risk zoning of thunder and lightning and its application over Anhui province
沧州市雷电灾害风险区划研究初探
利用2013-2016年闪电定位资料和2016年沧州市统计年鉴中各乡镇人口和
经济资料,利用ArcGis空间分析技术结合数理统计方法,并采用雷电密度空间
分布、人口密度分布和经济分布的叠置作为雷电灾害风险的主要评价指标,初步
得出沧州市雷电灾害风险区划评价结果。
标签:雷电;灾害风险;区划;风险等级
一、资料与方法
(一)资料来源
本文选取2013—2016年闪电定位资料和2015年沧州市统计年鉴中各乡镇人
口和经济资料。
(二)分析方法
以沧州市各县(市)为研究对象,基于GIS技术和自然灾害风险评估方法,
从气象学、雷电物理、灾害科学等学科理论出发,建立雷电信息数据库,通过该
区划技术实现沧州地区雷电资料和基础地理信息数据的整合;利用层次分析法
(AHP),建立雷电灾害风险评估模型,绘制沧州市雷电灾害风险区划图。
二、雷電灾害风险区划分析
(一)指标选取
通过查阅文献及资料,选取雷暴日数(M)、雷电频度(F)、经济易损模数
(D)、生命易损模数(L)四个指标进行雷电灾害风险评估。
(二)雷电灾害风险评估模型
依据风险评估的要求,将模型分为三层。即第一层是雷电灾害危险度的目标
层;第二层是灾害形成条件的准则层;第三层是影响因素的指标层。
(1)建立雷电灾害风险评估指标权重的判断矩阵。判断矩阵表示针对上一
层某指标,本层次与之有关的各指标之间相对重要性的比较。依据选用的评估指
标和层次模型,建立判断矩阵。
(2)由判断矩阵计算各指标相对权重。对于构造出的判断矩阵用Matlab软
件求出最大特征根λ和特征向量W,对特征向量进行归一化后即为各指标的相
对权重。
(3)判断矩阵的一致性检验。首先,计算一致性指标CI,CI=(λ-n)/(n-1),
其中n为判断矩阵的阶数;然后,查找平均随机一致性指标RI,平均随机一致
性指标多次重复进行随机判断矩阵特征根计算之后取算术得到的;最后,计算一
致性比例CI,CR=CI/RI,当CR小于0.1时,一般认为判断矩阵的一致性是可以
接受的;否则,就应该对判断矩阵作适当的修正。通过计算,最终得出,雷电灾
害风险值R=0.47285M+0.28438F+0.16992L+0.07285D,这个式子即为雷电灾害风
险评估模型。
(三)沧州各县(市)具体的雷电灾害风险分析指标计算
根据沧州市2013—2015年雷电统计资料,计算出各县(市)的平均年雷电
频度(F,单位:次/a/km);根据1986—2013年的雷暴日资料,计算得出个县(市)
的平均年雷暴日(M,单位:d);通过各县(市)的生产总值、人口和国土面积
资料,计算得出各县(市)的经济易损模数(D,单位:万元/平方公里)和生命
易损模数(L,单位:人/平方公里)。
对指标值统一量綱,将其中的指标值用极高、高、较高、中、低五个级别来
描述。按照灾害学统一量纲的通用方法,并结合沧州市雷电灾害实情,对各等级
雷电灾害风险评估指标赋值如下:极高等级为1.0,高等级为0.8,较高等级为
0.6,中等级为0.4,低等级为0.2。分级方法采用气象学统计分析中的分级统计
方法,首先将沧州市15个县(市)区(渤海新区和黄骅市算作一个地方,沧州
市区单独算作一个地方)某个指标值从小到达按顺序排列,并按每组3个记录分
为五组数据;然后,将第n(n=1,2,3)组的最大值和第n+1组中的最小值的
平均值作为第n级的最大值和第n+1级的最小值。按照这样的分级标准,就可以
判断各县(市)每个指标所属的级别,并获取相应指标值,再由风险评估模型,
计算得到各县(市)雷电灾害风险值。
利用ArcGIS软件导入沧州县边界,然后在图层属性中选择
Symbology-Categories-Unique values,把风险等级相同的县(市)分成一组,再
设置不同的颜色,添加图例、指针等,就完成了绘制。
三、雷电灾害风险区划结果评价
(1)极高风险区。该区包括沧州市区、沧县、任丘、青县和东光。该区雷
暴日数多、雷电频度也大,人口稠密、建筑物多、电子仪器设备密集,雷电造成
的损失非常大。这一区域应成为雷电保护的重点区域。(2)高风险区。黄骅属于
该区。该区域雷暴日数多,雷电频度大,人口密度、建筑物和电子仪器设备等相
对少一点,雷电灾害造成的损失也较大。这一区域也应成为雷电保护重点区域。
(3)较高风险区。该区包括泊头、盐山、肃宁。泊头和盐山人口密度相对较小,
建筑物、电子仪器设备也少,其生命易损模数和经济易损模数均小,但雷暴日数
和雷电频度相对较多;肃宁雷暴日数和雷电频度相对较少,但人口密度、建筑物、
电子仪器设备等较多,生命易损模数和经济易损模数较大。所以该区也要全面加
强雷电防护工作。(4)中风险区。该区包括南皮、献县、孟村。献县、孟村雷暴
日数不多,雷电频度也不大,生命易损模数和经济易损模数相对不大;南皮雷暴
日数不多,生命易损模数和经济易损模数较小,但雷电频度较大。所以该区一旦
发生雷电灾害,造成的损失也部小。应该利用多种手段,开展多种渠道进去防雷
减灾科普宣传,提高公众的防雷避雷能力。(5)低风险区。该区包括河间、吴桥、
海兴。尽管雷暴日数和雷电频度相对上述各区较少,生命易损模数和经济易损模
数也相对较小,一旦发生雷电灾害,灾后损失也不可低估。因此,雷电防护作为
该区的一项防灾减灾工作,同样不可松懈,也需要给予重视并认真抓好抓实。
参考文献
[1]林松良.城市雷电灾害防御问题探索与实践[J].气象科技,2001(03).
[2]殷娴,肖稳安,冯民学,焦雪,王振会,李霞.区域雷灾分布特征及易损
度区划[J].气象科技,2009(02).