超高建筑物致周边雷击次数增加
发布时间:2017/4/5 15:42:12     来源:中国气象报 作者:董永春     点击量:      字体:T T T

  随着大城市发展,高建筑物越来越多,建筑物高度也越来越高,雷击事件会不会更多?广州高建筑物雷电科研团队的最新研究结果表明,超高建筑物周边的雷击次数更多,雷电电磁脉冲强度也更强。

  为了研究高建筑物对雷电的影响,中国气象科学研究院与广东省气象局联合建立了广州高建筑物雷电观测站,自2009年起,开展高建筑物雷电观测和相关研究。

  研究团队成员、中国气象局广州热带海洋气象研究所高工陈绿文介绍,研究人员选择了广州一处超高建筑物为研究对象,对其建成前后遭受的雷击次数进行对比分析。结果表明,该建筑建成后,其半径1公里范围内雷击次数为建成前的2.5倍。

  据悉,广州高建筑物雷电观测站安装了每秒最多可拍摄50万张图片的高速摄像机和其他电磁场监测的设备,能够捕捉到雷击建筑物的详细过程。在雷暴云中产生的下行闪电先导的影响下,地面物体会向上产生一个上行先导,从图像上看,就像地面物体向上发出一道闪电。观测资料显示,在出现下行闪电时,地面多个建筑都会发出上行先导,但高建筑物发出的上行先导的长度明显更长,很容易把周围的闪电引过来。另外,高建筑物也更容易产生上行闪电,增加雷击风险。

  观测资料表明,击中200米以上高建筑物的闪电首次产生的雷电辐射场的强度是击中较矮建筑物闪电的1.8倍。由此可见,高建筑物可使雷电电磁脉冲强度增强。

  为使该研究更具有说服力,研究人员在广东选取了一片200公里×200公里的区域进行试验,并将这片区域分为4万个1平方千米的格点。结果显示,超高建筑物导致雷击次数增加的可信度达90%。此外,雷击强度变化分析结果表明,在高建筑物建成后,其半径1公里范围内的平均雷击强度为建成前的2.2倍。综合各项数据,超高建筑物导致雷电电磁脉冲辐射强度增强的可信度超过99%。

  高建筑物尤其是超高建筑物一年遭受的雷击次数可达数十次。该研究团队首席、中国气象科学研究院研究员吕伟涛指出,由于雷击频繁,雷电电磁脉冲环境恶劣,高建筑物防雷要求更为严格,一些发达国家一直非常重视对高建筑物雷电的观测和研究。按照目前的防雷技术标准,若高建筑物已采取防雷措施,身处其中的人员较为安全。不过,高建筑物一般位于城市繁华区域,有必要对附近区域雷电环境带来的影响进行进一步研究。

图为2016年5月6日20时19分,广州高建筑物雷电观测站高速摄像机自动拍摄的雷雨天气过程。