中国与德国风区雷暴活动变化对比

庄 严 fangleiren.blog.sohu.com

1. 中国雷暴分布与主要风区的关系

1.1 什么是雷电

雷电(闪电)是一种正常的大气放电现象，雷暴云是闪电的主要产生源，按照Winn et al(1974)的探空结果，当云中局部电场超过约400 kV/m 时，就能发生闪电放电。据统计，全球每天约有44000 个雷暴发生，平均每分钟约有2000-4000 个雷暴在活动，其影响面积占全球面积的1%。按照目前对雷电的分类，可以将雷电分为：云闪和地闪两类。而对于雷电在进行细化则可分为：云内闪、云际闪和地闪，此外还特殊的闪电类型，如球形闪电、蛛状闪电和天电(红色精灵等)。目前随着全球气候变暖等问题的出现，全球雷暴活动近年来呈逐年活跃趋势。2008 年7 月24 日中国四川监测到一次最大正闪+304.2kA， 随着单次雷电流的不断增加对于风力发电机组的影响也将日趋严重。

1.2 我国雷暴特点

我国的雷暴总体呈南多北少的特点，雷暴活动多发地集中在华南、西南南部以及青藏高原中东部地区，年雷暴日数在70 天以上，其中云南、海南、广西3 省(区)的部分地区超过100 天，相当于一年有接近1/3 天数都有雷电活动，可见云南、海南、广西是我国雷暴发生最多的地方。雷暴活动中等的地区主要集中在江南、西南东部、西藏、华北北部、西北部分地区，年雷暴日数在40~70 天之间。东北、华北、江淮、黄淮、江汉、西北东部及内蒙古中部和东部的雷暴活动较少，年平均20~40 天，西北地区大部、内蒙古中西部更少，不足20 天。

图 1 我国雷暴分布

1.3 我国风资源丰富地区的雷暴活动

我国风能资源的分布与天气气候背景有着非常密切的关系，从我国风能资源分布图上可以清楚看出(图2)，我国风能资源丰富和较丰富的地区主要分布在三北(东北、华北、西北)地区丰富带和沿海及其岛屿地丰富带。

图 2 中国风资源分布

结合风资源分布图和全国雷暴分布图可以看出，在三北地区的雷暴活动水平较低，而沿海风区和青藏高原风区的雷暴活动还是非常活跃的。据不完全统计，目前我国风电机组累计装机量已经2,580万 kW

随着中国海上特许权等项目的开发，东部沿海地区的海上风力发电厂将得到迅速发展，而雷电对于海上风机的影响也将逐渐显现。

表 1 全国典型风场雷暴日与雷击密度