北海市雷电致灾因子危险性区划

北海市雷电致灾因子危险性区划

摘要：雷电灾害是北海市主要自然灾害之一。利用广西雷电监测定位系统的历史资料，以雷电的强度和频度作为致灾因子危险性的评价指标，应用加权评估方法和因子规范化处理方法对北海市雷电致灾因子进行风险评估及区划，结果表明：北海市雷电致灾因子危险性指数大体呈由东南往西北递减趋势，高危险区主要分布在东南部。对北海市进行雷电致灾因子危险性区划可为北海市科学发展和防灾减灾工作提供理论支持。

关键词：雷电；致灾因子危险性；风险评估；北海

引言

随着国民经济飞速发展及现代科技水平不断提高，雷电带来的灾害日益显现，雷电灾害被联合国有关组织列为“最严重的10种自然灾害之一”并被IEC确定为“电子化时代的一大公害[1]”，对雷电进行深入研究有着十分重要的意义。

北海市地处广西南部，北部湾东北岸，三面环海，地势较为平缓，属亚热带气候，气象灾害多种且影响较严重，其中雷电是常见的气象灾害之一。北海作为广西北部湾经济区的桥头堡，近年来经济得到飞速发展，各种高层建筑及现代设备越来越多，雷电灾害影响越来越大。为确保经济快速安全发展，保障人民生命财产安全，为防灾减灾工作提供理论支持，对全市开展雷电灾害风险区划研究非常有必要。

1 数据资料

（1）气象观测数据

2010年6月——2012年9月北海市闪电定位仪所获取的雷电强度资料。

（2）基础地理信息资料

利用ArcGIS9.2对广西1：25万地理数据中的F4905、F4906、F4909和F4910等四个图幅所包含的E00资料和dem ASCII资料进行格式转换和拼接、对矢量数据分层、筛选以及裁剪、经、纬度和坡度、坡向栅格数据提取等一系列处理后得到北海市的行政区划界数据、行政点数据、河流、水体数据、路网数据及网格距为100m×100m的广西DEM、经度、纬度、坡度、坡向栅格数据。

2方法和路线

致灾因子危险性主要考虑雷电强度和雷电密度两方面因素，雷电强度越大，密度越高，风险越大。采用2010年6月——2012年9月北海市闪电定位仪所获取的雷电资料，将2 a的所有雷电电流强度样本汇总排序，参照WMO推荐的数值，按百分位数分别确定不同等级对应的电流强度阈值(表1)。由此划分出各级

电流强度范围。

表1不同百分位数对应的电流强度阀值（单位：KA）

北海地理经度范围为108.8°E-109.9°E,20.9°N-22.0°N。按经纬度0.1X0.1为一个格点，将北海市网格化为121个格点，由不同等级对应的电流强度阀值，统计每一个格点不同等级雷电闪击数。

为消除各指标的量纲差异，对每个指标值进行归一化处理。建立雷电致灾因子危险性评估模型：

式中Dij 是j 区第i个等级的规范化值, Aij是j 区第i个等级统计值, mini 和maxi 分别是第i个等级中的最小值和最大值。各评价因子指数的计算则采用加权综合评价法，加权综合评价法综合考虑各个等级对评价因子的影响程度，是把各个具体等级的作用大小综合起来,用一个数量化指标加以集中,计算公式为:

式中是评价因子的值，是等级i 的权重,是等级i 的规范化值; n 是评价等级个数。权重的确定可由各评价等级对所属评价因子的影响程度重要性，根据专家意见，结合当地实际情况讨论确定。

2 雷电致灾因子危险性区划

建立雷电致灾因子危险性评估模型：

VHindex=wh1*Gh1+wh2*Gh2+wh3*Gh3+wh4*Gh4+ wh5*Gh5

式中：VHindex为雷电致灾因子风险性指数，Gh1、Gh2、Gh3、Gh4、Gh5分别为1级雷电强度次数、2级雷电强度次数、3级雷电强度次数、4级雷电强度次数、5级雷电强度次数的规范化值。由此划分出各级电流强度范围。Wh1、wh2、wh3、wh4、wh5为权重系数，分别为1/15、2/15、3/15、4/15、5/15。

根据雷电致灾因子危险性评估模型统计得到北海市各个网格点致灾因子危险性指数。将致灾因子危险性指数按3个等级分区划分（高危险区、中等危险区、低危险区），绘制北海市雷电致灾因子危险性区划图（图1）。

图1 北海市雷电致灾因子危险性指数分布图

由图1可知，北海市雷电致灾因子危险性指数大体呈由东南往西北递减趋势，高危险区主要分布在东南部，低风险区分布于中部及西北部。合浦县东南部的沙田镇、山口镇、白沙镇、公馆镇、闸口镇及铁山港区的兴港镇、营盘镇、南康镇属北海市雷电致灾因子危险性高风险区；合浦县常乐镇、北海海城区、平阳镇、侨港镇、银滩镇属于中等风险区；合浦县曲樟乡、石康镇、石湾镇、星岛湖乡、乌家镇、沙岗镇西场镇党江镇、廉州镇及银海区福成镇属于低风险区。

4.结论

本文以北海市闪电定位仪所获取的雷电资料为基础，建立了北海市雷电致灾因子危险性评估模型，对北海市雷电致灾因子危险性进行了区划，得到以下主要结论：

(1)北海市雷电致灾因子危险性指数大体呈由东南往西北递减趋势，高危险区主要分布在东南部，低风险区分布于中部及西北部。

(2)由于闪电定位仪所获取雷电资料年限较短，随机性较大，区划结果有一定局限性，为本文不足之处。

参考文献

【1】马明，吕伟涛，张义军，等。1997-2006年我国雷电灾情特征，应用气象学报，2008，19（4）：394-395。

【2】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