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地(dì)形對雷電活動的(de)影響(電湧保護器)

人氣:2990發表時間:2018-06-06

  雷電活動的(de)情況除了與地(dì)理(lǐ)緯度相關外,還要受到地(dì)形的(de)影響。有(yǒu)些局部地(dì)方的(de)雷電活動比所在地(dì)區的(de)多得多。我(wǒ)國(guó)幅員遼闊,地(dì)形特别複雜,因此地(dì)形對我(wǒ)國(guó)雷電話動情況的(de)影響既大而又複雜,具體可(kě)以用下面七種情況來說明。


  (一(yī))山脈的(de)山峰和(hé)山結區(即山峰向四周仲展出數條山脈,宛如(rú)繩結的(de)高(gāo)山區),雷電活動較多。如(rú)祁連山的(de)祁連(56.0天)和(hé)門源(67.8天)就比張掖(10.3天)和(hé)山丹(15.6天)的(de)雷暴日數多大約5倍。唐古拉山的(de)那曲(86.2 天)和(hé)索縣(91.8天)就比嘉黎(52.1天)的(de)雷暴日數多近一(yī)倍。大雪山的(de)馬爾康(68.7天)和(hé)阿壩(89.7天)就比小金(49.6天)和(hé)都江堰(38.6天)的(de)雷暴日數幾乎多一(yī)倍。這是由于熱力作用産生的(de)山谷環流(白天山谷風從山下彙向峰區)使峰區有(yǒu)較強的(de)對流觸發機(jī)制。特别是在山結區,各山脊之間的(de)谷風更盛,彙向山結區的(de)上升運動更強,使山脈的(de)山峰和(hé)山結區更有(yǒu)利于雷雲的(de)形成和(hé)發展,因此雷電活動也較多了。


  (二) 山脈的(de)迎風坡和(hé)背風坡都可(kě)能形成雷電,但迎風坡卻比背風坡更有(yǒu)利于雷電的(de)形成。如(rú)唐古拉山、昆侖山、岡底斯山和(hé)橫斯山等系列山脈的(de)南坡和(hé)西南坡,其雷暴日數就比北(běi)坡的(de)多得多。青藏高(gāo)原南坡的(de)拉薩(72.4天)、日喀則(79.8天)、江孜(77.0天)和(hé)華坪(90.1天)就比北(běi)坡的(de)格爾木(2.3天)和(hé)田(3.2天)、都蘭(8.2天)和(hé)珞木洪(3.2天)的(de)雷暴日數多10-30倍。這主要是因為(wèi)青藏高(gāo)原南部夏天盛行(xíng)從印度洋吹來的(de)暖濕西南氣流,氣流遇到上述一(yī)系列山脈擡升,對流特别強烈,故雷電活動也就多了。


  這裡應注意:①以上所說的(de)迎風坡和(hé)背風坡均是對大山系而言,對于孤立或很低(dī)(-般低(dī)于500m)的(de)山,這種作用不明顯。如(rú)小興安嶺(平均海拔在500m以下)的(de)周圍,雷暴日數都相差不多,沒有(yǒu)明顯的(de)迎風坡與背風坡的(de)差别。②迎風坡的(de)方位在不同地(dì)點是不同的(de),如(rú)華中夏季受西南氣流影響,長(cháng)江下遊夏季偏東風,而重慶夏季則以偏北(běi)風為(wèi)最多,故迎風坡不一(yī)定就是山脈的(de)南坡或西南坡。


  山脈的(de)背風坡氣流一(yī)般是下沉的(de),不利于雷雲的(de)形成和(hé)發展,不過在一(yī)定條件下也可(kě)能形成雷電。如(rú)當有(yǒu)較強氣流橫越山脈時,在背風坡往往有(yǒu)重力波(由背風坡區冷空氣下沉的(de)重力産生的(de)波)産生,氣流愈強,該波的(de)波長(cháng)愈長(cháng),氣層愈不穩定,波的(de)振幅也愈大。當波長(cháng)發展到相當于雷暴單體的(de)尺寸,日氣層又極不穩定時,背風坡的(de)重力波下沉運動便可(kě)以發展成為(wèi)雷電,此外,當冷空氣從較高(gāo)山脈流入背風坡上空,面背風坡區內(nèi)低(dī)層空氣又比較暖濕,也會加劇氣柱的(de)不穩定而形成雷電。


  (三)氣溫随着海拔高(gāo)度的(de)增加而減小,山體的(de)溫度總是高(gāo)于周圍空氣的(de)溫度,因此山區對流容易發展,但是山的(de)陽坡氣溫總是否一(yī)定高(gāo)于陰坡而造成較多的(de)雷電,這需要看具體情況而定。如(rú)秦嶺在冬季由于阻礙了南下的(de)冷空氣,因而随着高(gāo)度的(de)增加南北(běi)坡的(de)溫差較大。但是到了夏季,由于暖濕空氣的(de)厚度較大、秦嶺對其阻礙的(de)作用不大,再加太陽高(gāo)度角增大,北(běi)坡受熱也相應增多,因此北(běi)坡反面比南坡暖和(hé)。不過,風速随高(gāo)度的(de)增加而加大,水平熱交換加劇,故秦嶺夏季南北(běi)坡的(de)溫差并不大,不足以造成陰陽坡雷電活動有(yǒu)顯著不同。


   從雷暴日數分布圖看,大山系南坡比北(běi)坡的(de)雷暴日數多,這主要是由于南北(běi)坡緯度相差大的(de)結果。對于一(yī)般小範圍的(de)山,陰坡與陽坡的(de)雷電多少就沒有(yǒu)明顯差别了。如(rú)從本溪到草(cǎo)河口之間有(yǒu)摩天嶺,但本溪(33.7天)與草(cǎo)河口(32.4天),以及沈陽(26.9 天)和(hé)丹東(26.9天)的(de)雷暴日數相差不多,海南島五指山南側的(de)陵水(84.6天)甚至比北(běi)側的(de)海口(104.3天) 的(de)雷暴日數還小


   (四)高(gāo)度極高(gāo)和(hé)面積特大的(de)山脈對于雷電活動的(de)影響也很複雜。當氣流遇到這些山脈時,大部分氣流翻山而過,繞過的(de)部分不多,這樣使得垂直氣流分量增大,不穩定能量增加,有(yǒu)利于雷電的(de)形成和(hé)發展。但是,山中常常存在着一(yī)些開口, 如(rú)溢道(dào)、河谷或谷口等,它們(men)讓大部分氣流從中而過,這樣翻山氣流量減小,垂直對流減弱,又不利于雷電的(de)形成和(hé)發展。但是氣流在從這些開口處快速通過時,又使得山中溢道(dào)、河谷或谷口等處較山脈其他地(dì)方更容易形成雷電。


   我(wǒ)國(guó)北(běi)方的(de)夏季冷鋒活動是産生雷電的(de)主要天氣系統。當冷鋒遇到一(yī)系列平行(xíng)山脈時,較稀溥的(de)冷鋒就不會翻山而常發生彎曲,在山前靜止下來形成鋼囚鋒。若遇到山脈的(de)開口,則會以較快的(de)速度前進,從而有(yǒu)利于形成雷電,如(rú)北(běi)京市(shì)古北(běi)口(35.5天)的(de)雷暴日數就比周圍地(dì)方的(de)多,這就是由于燕山、軍都山等影響的(de)結果。


   注意氣流通過溢道(dào)、河谷成谷口的(de)速度還與風向有(yǒu)關。當山中開口與風向一(yī)一(yī)緻時、風速最大:當開口與風向相互垂直時,風速最小。當開口與風向的(de)頭角B<45度 -30%時,開口愈狹窄,風速愈小:若B>45度,開口愈狹窄,風速愈小。這裡水平氣流分量大而垂直氣流分量就不一(yī)定大了。因此山區的(de)溢道(dào)、河谷或谷口也不一(yī)定就多雷電。


   (五)雷暴天氣尺度和(hé)影響的(de)範圍都比較大,除了高(gāo)度較高(gāo)和(hé)面積較大的(de)山脈對雷電有(yǒu)明顯的(de)作用外,一(yī)般在周圍環山的(de)谷地(dì)或盆地(dì)中有(yǒu)多少雷電括動不好确定。從小氣候角度考慮,谷地(dì)或盆地(dì)中,風速小,亂流作用弱,白天在太陽照射下大幅度增溫,形成氣流從谷底沿山坡上升,使不穩定能量比同山地(dì)的(de)其他地(dì)方(山峰、山結等除外)要大,有(yǒu)一(yī)定引雷作用。但是,在陰天和(hé)大風天氣情況下,這種作用就不明顯了。當然,谷地(dì)或盆地(dì)的(de)這種作用大小還與其寬度、周圍山的(de)高(gāo)度及坡度等有(yǒu)關。


   此外,在雷電發生的(de)地(dì)方有(yǒu)雷雲,然而雷雲開始形成并不定馬上就産生放電,它還需要有(yǒu)一(yī)定電荷積累的(de)過程,該過程的(de)長(cháng)短(duǎn)受當時大氣不穩定程度、上升氣流強弱以及含水然氣多少等的(de)影響。由于山區地(dì)形複雜,使得大氣不穩定層結變化大,因此在山區容易形成雷雲的(de)地(dì)方并不一(yī)不定雷電活動就多。比如(rú)峨眉山(39.9天)、 華家嶺(25.2天)、西鋒鎮(25.6天)和(hé)華山(29.0天)海拔高(gāo)度展然都很高(gāo),但雷暴日數并不多,有(yǒu)的(de)其至比周圍地(dì)區的(de)雷暴日數還少。


   (六) 面向大水面的(de)山坡上,由于水陸風(白天水面上潮濕氣流向陸地(dì)上流)的(de)影響,當氣層不穩定時也有(yǒu)利于形成雷電,故雷電出現的(de)概率比背水面的(de)坡地(dì)多。如(rú)祁連山南面有(yǒu)青海湖,水汽條件較充沛,因此使得茶卡(27.2天)比背湖的(de)張掖(10.3 天)的(de)雷暴日數多近兩倍。


   大水域(海、湖、寬廣的(de)大江、大河)的(de)沿岸地(dì)帶,由于常有(yǒu)海風、湖風、江風吹向陸地(dì),并與陸地(dì)上空氣流輻合上升,成為(wèi)對流觸發機(jī)制,使不穩定的(de)能量增大,也有(yǒu)利于雷電的(de)形成(但與內(nèi)陸相比卻要差一(yī)些)。如(rú)浙江的(de)四明山區,它東邊、北(běi)邊離(lí)東海和(hé)杭州灣不遠,夏李盛行(xíng)風微弱的(de)情況下,海風與金姚江谷風結合,造成四明山區不穩定能量增加,因而使得四明山區的(de)雷暴日數較周圍地(dì)區偏多。


   (七) 水面增溫比陸地(dì)慢,所以大水面不利于雷電的(de)形成和(hé)發展,但水面小,且水與陸地(dì)錯綜分布的(de)地(dì)區,由于水陸增溫快慢不同,造成各處溫度差别較大而引起對流。再因水汽充足,凝結高(gāo)度和(hé)自(zì)由對流高(gāo)度都較低(dī),在氣柱不穩定時也可(kě)以發展對流,因而有(yǒu)利于雷電的(de)形成。如(rú)太湖湖面較大,不利于形成雷電,但胡東側河灣期漢縱橫交錯,故蘇州、上海、 嘉興帶發生熱雷暴就比較頻繁了。