论文部分内容阅读
摘 要：气象局为了创建等级分析模型，使用雷电探测分析系统和地基闪电定位系统测算出数值，这些数据结合了罗定市各地区人口密度、雷击频数和单位面积的工农业生产总值4个指标，从而得到罗定市的雷电灾害区划图。结果表明：罗城街道具有极高风险，其他各镇（街）主要集中在低风险区及中等风险区。
关键词：层次分析法;雷电灾害;风险区划
中图分类号：S761.5 文献标识码：A DOI：10.19754/j.nyyjs.20191030062
引言
罗定市位于低纬度地域，伴有亚热带季风，年中时期经常发生海流和台风等破坏性天气事件。年平均雷暴日达到87.5d，属于多雷区。雷电灾害是联合国公认的最危急的自然灾害之一[1]，通过大量的电击造成人畜的生命损失、建筑物损坏等，也能通过间接雷击的方式造成电子设备、输电线路等损坏等破坏。目前，雷电灾害带来的危害越来越得到人们的重视。据不完全统计，广东省1995—2015年间共发生雷电灾害事故39540余宗，死伤2116余人，造成经济损失高达140亿元。近年来多名学者对各地的雷电灾害风险进行区划，其结果对提高雷电灾害的防御水平及为气象灾害综合风险区划有一定的作用。
1 资料
本文采用的材料有：气象局雷电探测分析系统和地基闪电定位系统（LLS）的数据;罗定市2001—2015年的雷电灾害统计资料;罗定市统计局绘制的《罗定统计年鉴[CD1*2]2017年》提供的各个地区的人口数值、工农业总产值等数据。
2 罗定市雷电灾害月分布
从数据统计来看，罗定雷灾月分布与雷暴月分布基本一致，均呈单峰分布，雷电灾害通常是在3月开始，10月结束，主要发生在5—7月这个阶段，这3个月发生的雷灾总次数占全年的76.29%，在一年当中，雷电造成的财物耗损占有82.86%，尤其是伤亡率达到74.19%，其中6月的死伤人口和7月的财务损耗率是最多的。这是因为罗定市位于低纬度地区，在亚热带气候中受到海洋季风的影响，此时期雷雨天气较多发，而这时农民正在农田进行收割耕种，因此人员伤亡在夏季较多发;到秋冬季节由于受来自内陆的干燥季风影响，雷雨天气减少，受雷电的影响减少。
3 罗定市雷電灾害风险评估指标分析
3.1 雷电灾害频数指标
雷电灾害频数是指在罗定市辖区内2001—2015年共15a平均雷电灾害次数（用P表示，单位：次·a-1），这一数据反映了该地区灾难的频次多少，得到该地区的易损性问题。罗定市因自然灾害而遭受的脆弱性和损失系数与公式中的频数P值有关，计算公式为：
P=M/年数
其中，M为评价样本中发生雷电灾害总数。
据统计得出，罗城街道平均雷电灾害频值为2.07次·a-1，为全市最高;罗平镇次之，为0.53次·a-1;分界镇平均雷电灾害频数为0次·a-1，为全市最低。
3.2 地闪密度指标
地闪密度是每年在单位区域内发生地闪的平均数量（用N表示，单位：次·km-2·a-1）。使用气象局雷电探测系统和地基闪电定位系统的信息，选择各个城镇（街道）2km的位置。这些数据展现出城镇地闪规划的特征和分配规律，是反映雷电致灾环境的重要标志。在来地区的地闪强度大，就表明该地区发生雷暴的可能性更高，受力体受损程度加大，就会造成易损性大。
据统计得出，素龙街道平均地闪密度最大，为18.79次·km-2·a-1，这主要是因为素龙街道面积较大，丘陵地形较多，水体面积较大的缘故。太平镇地闪密度最小，为9.77次·km-2·a-1，是因为太平镇地形较平坦，没有大型水体。其他各镇地闪密度如图2所示。
3.3 人口密度指标
[JP2]人口密度指标是指在当地产生雷电灾害时，区域单位里受灾害的人数（用L表示，单位：人·km-2）。据统计得出，罗城街道人口众多且行政区域面积最小，所以人口密度最大，高达到12231.88（人·km-2），素龙街道人口密度次之，达到1243.91（人·km-2），龙湾镇人口密度最新为285.65（人·km-2）。
3.4 单位面积的工农业生产总值指标
单位面积的工农业生产总值是指在城镇受雷击后区域内的可能受到的财物损耗（用D表示，单位：万元·km-2），其计算公式为：
D=DS/S
其中，DS为各镇的工农业生产总值，单位为：万元;S为各镇（街）的土地面积，单位为km2。
据统计得出，双东街道工业较多，工农总产值最高，为11325.58万元·km-2，罗城街道工农总产值为24581.53万元·km-2仅次其后，区域单位内的工农业生产总值越高，遭遇雷击后可能造成的财物损失较大。
4 雷电灾害风险评估及区划
4.1 风险值计算
选取雷电灾害频数（P）、地闪密度（N）、人口密度（L）、单位面积的工农业总产值（D）作为评估指标，建立矩阵，得到评估模型为R=0.4729P 0.2844N 0.1699L 0.07285D。[2]为了使指标取统一量纲，对指标进行归一化处理，将值统一到[0，1]范围。具体公式如下：
Ri=0xi
4.2 风险区划
将雷暴风险值分为5个等级：最高风险地区、高风险地区、中等风险地区、低风险地区和最低风险地区。其中，罗城街道是最危险的地区，没有最低风险和高风险，主要集中在低风险和中等风险地区。
5 结论
由于受亚热带季风气候的影响，罗定市雷灾月分布与雷暴月分布大体相同，均呈单峰分布，雷暴具体的分布情况如下：从3月开始，10月结束，其中5月、6月和7月灾害最严重。
依据层次分析法推算雷电灾害频数、地闪密度、人口密度和单位面积的工农业生产总值这些指标来获得评估模型，得出罗城街道为极高风险值区，是全市雷电灾害防御的重点区域;险区主要集中在低风险区及中等风险区。
经过系统地审议罗定市的人口、经济和自然环境等要素，计算出雷电灾害风险区划的成果。设计好雷电防备的核心部分，将有助于加强防雷减灾规划，并提升城市预防和管理雷电灾害的能力。[3]
参考文献
[1] 张义军，陶善昌，马明，等.雷电灾害[M].北京：气象出版社，2009：36-37.
[2]于东海，翟玉珠.基于层次分析法的江门市新会区雷电灾害风险区划[J].气象与减灾研究，2016，39（2）：155-160.
[3]邓雪，李家铭，曾浩建，等.层次分析法权重计算方法分析及其应用研究[J].数学的实践与认知，2012，42（7）：93-100.
[4]程萌，陈楠.菏泽市雷电灾害风险区划[J].中国农学通报，2016，32（27）：156-160.
[5]刘玉清，崔忠强，贾宝山，等.基于层次分析模型的吉林省雷电灾害风险评估及区划[J].气象水文海洋仪器，2014（3）：121-124.
作者简介：
欧锦玉（1989-），女，本科，助理工程师。研究方向：防雷检测及公共气象服务。