浅析雷暴的形成与预防论文_何聪

浅析雷暴的形成与预防论文_何聪

何聪

广西南宁市气象局 530021

摘要:近年来,随着我国经济和科技等各方面的快速发展,气象事业也得到了突飞猛进的发展,人们对于雷电有了更深层的认识,渐渐的采用先进的科学技术对雷暴进行测报,务求将雷暴的灾害降到最低。本文通过对雷暴的形成分析,提出了雷暴的测报和预防中应该注意的问题,仅供参考。

关键词:气象;雷暴;测报

一、雷暴的形成条件

雷暴是一种灾害性天气,强雷暴常伴随大风、暴雨或冰雹的出现。形成雷暴的积雨云发展旺盛,云的上部常有冰晶。冰晶的凇附、水滴的破碎以及空气对流等过程,使云中产生电荷。有闪电和雷鸣的雷电现象是成熟雷暴的重要特征,闪电是发生在正负电荷中心之间的长距离、短暂的强电流放电现象,放电过程中会产生巨大的火花,其可以发生在云中、不同云体间、从云体到周围空气或地面。如果防护不当遭到雷击时,会造成不必要的财产损失,甚至造成人员伤亡。因此,准确的雷暴资料对天气预报具有非常重要的作用,通过分析雷暴的成因等,对如何保障日常生活中和自动气象站免遭雷击有很大的作用。

二、雷暴来临前的气象要素变化

1.气温变化

雷暴发生前由于受暖湿空气控制,所以常会感到闷热;雷暴发生时,由于下降气流出现,所以温度骤然降低。

2.气压变化

雷暴处于发展阶段时,地面气压一直下降,但到成熟阶段,由于下降冷空气的出现,气压便突然上升。这是因为雷暴附近地面的气压场的变化,导致测站气压自记曲线上出现一个凸起的高峰,这个高峰和气温骤降的时间大致相同。

3.风的变化

当雷暴处于发展阶段时,地面风很小。雷暴到达成熟阶段以后,随着下降气流的出现,风向往往突然改变,风速立即增大,并带有明显的阵性,这种现象常常是雷雨即将来临的先兆。

4.降水

雷暴降水都是强度很大的阵性降水,降水的持续时间取决于通过测站的雷暴单体的数目、大小、速度和部位。

5.湿度变化

雷暴发生前,由于上升运动的发展,把近地面层空气中的水汽大量上传,所以地面相对湿度减小。

三、如何识别雷暴的危险程度

天气千变万化,有些天气现还会危及人的生命,比如雷暴。雷暴是云与云之间,云与地之间的放电,但有危险的是云与地之间的放电。

1.看闪电

闪电是横的是云与云之间放电,危险度低。闪电是竖直的是云地放电,危险度高。

2.判远近

看到闪电延后才听到雷声是远雷,危险小。如看到闪电立即听到雷声,是近雷暴,危险较大。

3.感应静电

当正负电荷使地表与云之间存在非常大的电位差的时候,雷击将随时发生,而此时,地面所有物体会带有大量同性电荷,毛发会因静电竖起,塑料片会互相排斥。

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4.嗅味

雷击前的一刻,空气开始电离,有如电焊、开关电闸刀产生电弧的特別气味,遇到后面两种情况在雷暴天气下此点很快就要产生雷击了。人必须尽快躲避。

四、雷暴测报

1.雷暴观测

(1)在观测雷暴时,要特别定准雷暴的方位。打雷时雷鸣响声四周回荡,其方向难以判定,所以,要密切监测云的来向和闪电的方位。

(2)结合天气形势或天气预报判断雷暴路径。观测人员应根据天气形势或天气预报做好可能雷暴的准备,特别是初雷时期更要注意,以免漏记或出现临时忙乱发生差错。

(4)参考风向判别系统。风是造成影响准确地测量降水量的主要原因,

因为积雨云边缘有强烈的下沉气流,所以风标的指向常是雷雨方向,积雨云在测站北面,风向指北,积雨云如经测站南移,则风向立即转向南方。

2.雷暴记录

(1)雷暴应从整体出发判别其系统,记录其起止时间和开始、终止方向。以该系统第1次听到雷声时间为开始时间,最后一次听到雷声时间为终止时间。

(2)以该系统第1次听到雷声的所在方向记为开始方向,最后一次听到雷声的所在方向为终止方向,按8个方位记录。如雷暴始终在一个方向,则只记开始方向。

(3)当积雨云入侵测站天空时,云体可跨占几个方位,甚至布满全天。当其中某一方向雷暴系统移到天顶或其他方位时,在原来方位或相邻方位可产生另一个雷暴系统,此时值班员切勿将2个系统的雷暴混记为1个系统,这样会造成回头雷暴或近似回雷暴的可疑记录,应另记1个雷暴系统。积雨云可根据下列特征或观测经验加以分析判定:一是积雨云逼近测站时,积雨云一般移速较快,常从天边某一方向在很短时间内侵盖全天。特别是当云量多、来势猛的积雨云逼近测站时,常常是风沙突起,各种气象要素均有明显的变化,如风向突变,风速突增,气压、气温下降,相对湿度增大。二是积雨云移至天顶时。天空更加黑暗,可见云底,阴暗混乱,起伏明显,甚至呈悬球状结构或伴有弧状云。积雨云常产生猛烈的阵性降水,雨急而大,甚至伴有冰雹、飑、龙卷风等灾害性天气现象。

(4)用雨量器对降水量的测量

风是造成影响准确地测量降水量的主要原因,风往往导致仪器测得的降水量偏小,雨量器器口上空能形成平行的气流,避免有风的局地加速度,尽可能减少冲击器壁气流或湍流。在仪器安装时,避免装在过于空旷和四周有高大的树林或建筑物的地方。风是随着高度的增加而增大的,因此雨量器内收集的降水量随着仪器安置高度的增加而减少。所以雨量器的器口高度应尽可能低一些,低到能防止从地面可能溅入雨水为度。

3.做好仪器和人身防雷工作

(1)目前观测场仪器都设有防雷设施,但强雷暴过后仍出现仪器被雷击的现象。所以,雷暴出现时,特别是遇到强雷暴时,除做好雷暴观测记录外,值班人员应及时切断采集器的交流电,转用电池供电,以减少采集器被雷击的机会,保证气象要素的完整。

(2)观测员遇雷雨天气时应注意人身防雷安全,到室外观测天气状况时,不要佩带或使用有引雷的金属用具,不打金属雨伞,不拿金属照明用具,最好穿有绝缘功能的雨衣和鞋具等。

五、雷暴的预防

1.日常生活中雷暴的预防方法

强雷暴天气到来时,要停止一切野外工作,尽量躲在能遮风避雨的地方,但不要在大树或发射塔下面,防止由于尖端放电而受到雷击。一切带电的家用电器最好都拔掉插头,同时关闭门窗,不用手机打电话,待雷暴系统过境之后,一切可恢复正常。

2.自动气象站雷暴的预防方法

自动气象站是一种能自动地观测和存储气象观测数据的设备,要保证每个小时整点资料的正常采集和上传。由于雷暴的破坏力极大,若遭受雷击,所有的硬件及软件会全部瘫痪,造成资料的丢失和财产的损失,有时还可能危及人的生命安全,所以自动气象站一定要采取有效的预防措施。一是安装避雷针或避雷网,确保所有的用电设备都在直击雷的防护之内。另外,在实际工作中,如果出现强雷暴天气,可以关闭计算机,切断所有市电连接插头,用备用电源供电,等到整点时再启用计算机和通信线路,确保整点数据及加密观测数据的及时上传。二是如果加上电源3级防护、各个设备之间的安装浪涌保护器等,可使自动气象站发生雷击的可能性大大降低;另外,为释放雷暴在计算机、路由器等设备上留下的静电和残压,还要做好这些设备的接地工作。

参考文献:

[1]王静娟,杨军民.温泉雷暴天气统计分析[J].沙漠与绿洲气象,2007,1(3):57-59.

[2]毛荣芳,郭敏杰.永安市雷暴天气气候分析[J].福建气象,2007(5):20-22.

[3]高婧,井立军,井立红,等.1961―2009年伊犁雷暴气候特征分析[J].沙漠与绿洲气象,2011,5(4).

论文作者:何聪

论文发表刊物:《基层建设》2015年19期供稿

论文发表时间:2015/12/28

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