前沿与重点：雷电监测和森林雷击火动态 栏目所有文章列表

(按年度、期号倒序)     一年内发表的文章 |  两年内 |  三年内 |  全部 Please wait a minute... 选择: 下载引用 EndNote Reference Manager ProCite BibTeX RefWorks 显示/隐藏图片 Select 1. 雷电、雷击火发生与人类活动关系 司莉青,苑尚博,赵凤君,舒立福,王明玉,马启明 林业科学    2022, 58 (11): 1-9.   doi: 10.11707/j.1001-7488.20221101 摘要 （319）   HTML （5）    PDF （1019KB）（78）    可视化    收藏 雷电是主要的自然火源，雷电引发的雷击火与其他类型的森林火灾，共同组成全球林火体系。一般认为，作为自然火源的雷击火与人类没有关系，是区别于人为火源的，但其实不然。2019年以来由于受新冠疫情封控的严重影响，非必要活动和流动性减少，污染物的浓度和闪电均显著下降。本研究将雷击火与人类的现代化进程、居住地的扩张、下垫面的变化、预测技术与扑救技术的发展以及国家的法律法规相联系，探究人类活动对闪电以及森林雷击火发生的影响。闪电是雷击火发生三要素中的火源，能引发雷击火的闪电主要是云地闪电，近几十年来人类活动影响了环境中的气溶胶含量，而气溶胶是影响闪电的主要因素，城市地区排放的大量的污染气溶胶、生物质燃烧排放的烟尘气溶胶以及城市热岛效应均提高了闪电的发生概率。不同地表覆盖类型的年均地闪密度的差异较为明显，建设用地的年均地闪密度值最高。森林区域的强闪电密度值大，陡度也较高。森林大多分布在高海拔区域，这与之前研究的高海拔地区闪电频次高是吻合的。闪电强度大、陡度高，破坏力更强，所以森林区域容易发生雷击事故。雷电具有选择性放电的特征，即会向一些特殊地区放电，而这些特殊地区也被称为雷击选择区，比如地下水露出地面的地方、不同电导土质相接的地方、地下有金属矿体，如铜矿、铁矿以及地下湖泊和水库区。人类挖矿留下的矿区废石场、在山顶修建水库、山区铺设输电线路等活动均会造成土壤电导率的变化，进而带来雷击，同时由于山区树木繁多，避免由此引发的雷击火也同样重要。随着雷电监测技术的发展，我国在部分地区建立了闪电定位监测系统，特别是2021年国家林业和草原局启动森林雷击火防控"揭榜挂帅"应急科技攻关项目，项目组构建了以全波形三维雷电探测网为主体的大兴安岭雷击火感知系统，覆盖了大兴安岭林区，可以实时精准定位云地闪发生位置，提高了雷击火的监测预警能力，提高了雷击火的发现效率。而国家法律法规则通过影响森林植被和气候变暖而间接影响雷击火。该研究有望为未来森林雷击火的发生及防控预警提供参考，并为制定相应政策提供依据。 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价 Select 2. 基于VLF/LF三维闪电定位系统的大兴安岭闪电时空分布特征 李伟克,舒立福,苑尚博,宋佳军,李威,司莉青,赵凤君,王亚惠,王明玉 林业科学    2022, 58 (11): 21-30.   doi: 10.11707/j.1001-7488.20221103 摘要 （135）   HTML （2）    PDF （1771KB）（56）    可视化    收藏 目的: 分析大兴安岭闪电发生规律，为雷击火监测预警和防范扑救提供科学依据。方法: 基于大兴安岭2019—2021年VLF/LF三维闪电监测数据，分析大兴安岭闪电（云闪、地闪、负闪、正闪）数量、峰值电流强度、云闪高度以及时空分布规律。结果: 1）2019—2021年，大兴安岭共探测到闪电710 487次（其中，黑龙江大兴安岭321 667次，内蒙古大兴安岭388 820次），平均每年236 829次。大兴安岭闪电以负地闪为主，其中云闪∶地闪比例和正闪∶负闪的比例均大致为1∶5。大兴安岭正、负闪峰值电流强度的范围分别为4.5~371 kA和-501.7~-4.5 kA，大多数闪电峰值电流强度的绝对值集中在4.5~50 kA之间。大兴安岭平均云闪高度为4.72 km，其中88.09%的云闪高度在10 km以下；2）大兴安岭平均闪电日数为每年127天，闪电从4月末开始至10月中下旬结束，多发生于5—8月，其中7月是集中高发期。闪电发生单日呈单峰变化规律，10：00起闪电开始增多，12：00—17：00是高发时段，18：00后闪电数量逐渐减少，午夜至凌晨阶段闪电总量明显减少；3）大兴安岭闪电呈空间聚集性分布，整体看黑龙江大兴安岭闪电密度明显高于内蒙古大兴安岭。高密度闪电区主要集中在黑龙江大兴安岭的呼中、塔河、韩家园、新林、南瓮河自然保护区和加格达奇等地；4）低强度负地闪这类容易引发雷击火的闪电主要集中在黑龙江大兴安岭的西林吉和图强南部，塔河大部及呼中北部，南瓮河自然保护区以及内蒙古大兴安岭的满归北部和汗马、金河等小部分地区。结论: 大兴安岭闪电发生具有明显的时空异质性，基于闪电发生规律和易引发火灾的特定类型闪电开展针对性的监测预警和提前部署，是防范重大雷击火灾发生的有效手段。 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价 Select 3. 密集雷电引发大兴安岭群发雷击火过程及其影响因素 王明玉,苑尚博,李威,李伟克,宋佳军,司莉青,王亚惠,赵凤君,田晓瑞,李笑笑,舒立福 林业科学    2022, 58 (11): 10-20.   doi: 10.11707/j.1001-7488.20221102 摘要 （156）   HTML （5）    PDF （5244KB）（98）    可视化    收藏 目的: 分析引发雷击火各因素的数量化特征，明确密集型雷电过程中各影响因素对雷击火发生影响的机制。方法: 基于雷击火感知体系，对监测到的雷电指标、气象因子和雷击火发生指标进行系统分析，分析2022年春防期大兴安岭雷击火发生的基本情况和密集型雷电过程对雷击火发生的影响，引发雷击火的闪电的数量化特征，以及雷电定位精度和雷击火潜伏期。结果: 2022年大兴安岭春防期共发生了22起雷击火，其中18起为密集型雷电过程引发。地闪和云闪在正负电流区间各有1个峰值，地闪的高频峰值在负电流区，云闪的高频峰值在正电流区。负地闪占地闪总数的82.82%，地闪在-8~-50kA形成高频次区间，引发雷击火的数量最多，占负地闪数量的84.5%，占地闪总数的70%。在10~30kA形成正地闪高频区间，占正地闪数量的74.2%，占地闪总数的12.7%，数量远低于负地闪区间。春防期引发雷击火的电流强度平均值为-22.72kA，最强电流为-48.34 kA，最弱电流为-8.70 kA。引发雷击火的闪电发生时间相对集中，雷击火多由中午前后的地闪引燃。引发雷击火的密集型闪电发生前有快速升温，伴随空气湿度下降、风速增大的过程，日最高气温和引发雷击火的闪电发生时间基本一致，也是相对湿度最低、风速最高的时间段。春防期雷击火潜伏期从0.56 h至17.62 h。雷电探测定位精度为165~884 m，平均精度为394.5 m。有两起雷击火有雷击木定位坐标，定位精度达到165 m和170 m。结论: 密集型雷电过程引发群发雷击火占雷击火数量的多数，群发雷击火的发生由密集雷电过程耦合极端天气条件，在干旱和可燃物易燃的的条件下发生。雷电过程和降水过程不同步或降水偏少，前期有快速升温过程，密集型雷电过程伴随着气温下降，雷击火多发生在此天气转折期间。在雷击火的监测和预警过程中尤其要关注干旱条件下的密集雷电过程。 图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价