2001－2017年云南雷電災害中人員傷亡特征

發布時間：2019-12-24所屬分類：農業論文瀏覽：1269次

摘 要： 摘要:利用2001-2017年云南省氣象局收集的雷災資料進行統計分析，給出了云南省有人員傷亡的雷電災情特征。資料包括雷災造成了728人死亡和949人受傷，平均每年有42.3人死于雷災和55.3人在雷災中受傷。在云南省每年每一百萬人中有0.99人死于雷擊和1.7人在雷災中

　　摘要:利用2001-2017年云南省氣象局收集的雷災資料進行統計分析，給出了云南省有人員傷亡的雷電災情特征。資料包括雷災造成了728人死亡和949人受傷，平均每年有42.3人死于雷災和55.3人在雷災中受傷。在云南省每年每一百萬人中有0.99人死于雷擊和1.7人在雷災中受傷。云南省雷災傷亡多發生在東部和南部地區，西部相對較少。紅河最為嚴重，總計雷災造成107人死亡，127人受傷;當考慮人口權重時西雙版納雷災人員死傷率最高。云南雷災傷亡主要發生在5-8月，占全年的82%以上，8月最高。人員傷亡的雷災主要發生在13:00-20:00，占73%，16:00為峰頂。雷災中受傷害的農民占總死傷人數的97%，城市人員僅占3%。雷災中男性占傷亡人數的57%，在雷災傷亡人員年齡分布中，40～49歲這一年齡段最多。統計人員傷亡雷災中的雷擊地點，最多的發生在農田，為39%，其次為樹下，為17%，以下依次為開闊地和放牧等。

　　關鍵詞:雷電災害;雷擊;人員傷亡;時空特征;云南

　　雷電災害泛指雷擊或雷電電磁脈沖入侵和影響造成人員傷亡或物體受損，其部分或全部功能喪失，釀成不良的社會和經濟后果的事件。雷電災害的損失包括直接的人員傷亡和經濟損失，以及由此衍生的經濟損失和不良社會影響。雷電災害已經被聯合國有關部門列為“最嚴重的十種自然災害之一”，被中國電工委員會稱為“電子時代的一大公害”。因此，統計分析一定區域雷電災害發生的時空規律、危害途徑和發生的主要場所等特征，才能制定出有針對性地防護和預警措施。

　　許多研究對不同國家的雷電災害特征進行了報道。美國每年雷災的死亡人數在逐年下降，從20世紀每年雷災死亡多于400人降到近年只有少于30人死于雷災[1-2]。在羅馬尼亞，1999-2003年平均有65人死于雷擊，而2011-2015年也下降到平均23.2人死于雷擊[3]。這種雷擊死亡人數逐年下降趨勢在其他發達國家也同樣存在。但在發展中國家，卻是相反的變化。在孟加拉國，2000-2009年平均有106人和72人分別在雷災中死亡和受傷，而2010-2015年雷災中的死亡和受傷人數分別上升至251人和220人[4]，在印度也同樣存在雷災傷亡人數上升的趨勢[5]。產生兩種不同雷災傷亡人數變化趨勢主要與城鎮化水平、防雷設施和國家強對流天氣的預報預警發布等因素有關[6]。

　　國內對雷災中的人員傷亡和財產損失也做了一些研究。馬明等[7-8]分析了1997-2006年我國雷電災害造成的人員死傷數、財產損失情況的特征，指出我國每年每一百萬人中大約有0.53人死于雷擊，高于美國、英國。同時在此基礎上，從雷電災情、孕災環境、致災因子、承災體及其相互作用等方面對我國雷電災害的時空分布規律和成因機制過程進行了研究。ZHANG等[9]利用1997-2009年的全國雷災資料也對全國雷災傷亡和財產損失進行了研究，指出1997-2007年我國雷災傷亡人數呈逐年上升的趨勢，2008年開始下降。由于我國地域遼闊、氣候差異大，還有各省市人口分布、經濟發展差異大，為了掌握雷電災害特征和時空分布特點，做好雷電防御工作，眾多雷電科研和防護工作人員對不同省市雷電災害特征進行了詳細分析[10-13]。

　　云南地處低緯高原，受到印度西南季風和東亞夏季風的共同影響。由于受季風和特殊地形的影響低緯高原中小尺度對流系統有一定的特殊性，局部地區的強對流災害性天氣經常發生，是雷暴和雷災高發區。云南氣象工作者從地閃時空分布[14]、雷災易損區劃[15]、雷電災情評估[16]、特定區域的雷擊風險評估[17-18]和鄉村雷電災害特征等[19]方面，對云南省雷電災害特征進行了研究，但對于云南省雷電災害中人員傷亡特征的詳細分析目前沒見報道。因此，利用云南省氣象局收集的2001-2017年云南省雷電災害資料，詳細分析雷災傷亡人員的時空分布特征及其影響因子，為云南省人員雷災避險提供科學方法和有效的防御措施。1資料與方法本文雷災資料取自2001-2017年云南省氣象局收集的云南省雷電災害資料。云南省氣象局負責收集本省的氣象災害資料，主要包括暴雨洪澇、大風、冰雹、雷電、干旱、雪災、霜凍和低溫冷害等13種氣象災害。其中雷電災害里每個雷災事件記錄了雷災發生情況、背景，受損的財物，受傷害的人員情況等，如雷災發生的時間、地點，受損部門行業、受損財物類型，死傷人員的人數、性別、職業、雷擊地點等。由于資料本身的問題，可能在部分年份的部分地區缺失雷災記錄，如2005年只有全省總的傷亡人數，而具體每個州市的傷亡人數卻缺失，同時由于部分雷災報告記載不規范的原因，也存在缺失一些雷災統計信息的情況。因此本文得到的是云南雷災特征的不完全統計結果。

　　云南省人口相關數據來自云南省統計局編的2001-2017年的云南統計年鑒。

　　2結果與討論

　　2.1雷災人員傷亡的空間分布特征

　　表1給出了2001-2017年云南省各州市的雷電災害人員傷亡的詳細情況，其中2005年分州市的雷災傷亡缺失，但不會影響總體結果。通過對全省16個州市雷電災情排名比較，得到以下一些結果。

　　從雷災造成的人員死亡來看，紅河排在第1位，雷災死亡人數為107人;昆明位列第2，共有79人在雷災中死亡;昭通位列第3，共有74人在雷災中死亡;其后依次為曲靖、文山、楚雄、臨滄、普洱、玉溪、西雙版納、麗江、保山和大理，雷災死亡人數也相對較多。雷災死亡人數最少的怒江，有2人在雷災中死亡;迪慶和德宏雷災死亡人數也相對較少，分別為5人和6人。

　　從雷災造成的人員受傷來看，普洱排在第1位，雷災受傷人數為162人;紅河位列第2，共有127人在雷災中受傷;昆明位列第3，共有113人在雷災中受傷;其后依次為臨滄、曲靖、昭通、保山、文山、玉溪、楚雄、西雙版納、大理和麗江，雷災受傷人數也相對較多。雷災受傷人數最少的也是怒江，有1人在雷災中受傷;迪慶和德宏雷災受傷人數也相對較少，分別為2人和4人。這種分布可能與各地區閃電活動強弱、人口基數多少以及城鎮化水平等綜合因素有關。

　　從人口權重的死亡率來看，其中的人口數是2001-2017年各州市人口平均，可以看到其與人員死傷總數的排名有很大的不同，人口基數少的地區的排名有很大的提高。西雙版納和麗江處于前兩名，紅河排在第三。昆明和曲靖由于人口基數大，分別排在11位和13位。怒江由于雷災少，雖然人口少，還是排在最后。

　　從面積權重的死亡率來看，和人口權重相似之處是面積相對比較小的州市排名明顯上升，昆明處于首位，紅河與昭通分列2和3位。怒江還是處于最后一位。

　　2.2雷災人員傷亡的時間分布特征

　　圖1給出云南省2001—2017年雷電傷亡的年際變化。可以看出，云南省雷電傷亡人數總體呈下降趨勢，特別是人員受傷人數更明顯。2001-2007年，平均每年雷災死亡人數為76人，死亡人數相對起伏較大，特別是2004年雷災死亡人數達到了最大的126人。2007年以后，云南雷災傷亡人數呈現逐步下降的趨勢，這十年平均每年雷災死亡人數為20人，2012年達到最低，全省僅有8人因雷災死亡。出現這種年際變化趨勢主要是防雷相關知識的普及以及大眾防雷意識的提高;其次是2006年后云南省地閃定位網建立，可以詳細監測地閃活動相關信息，氣象部門可以及時發布強對流天氣相關的天氣預警，最后還有比較重要的一點是隨著云南省城鎮化水平的逐步推進，相應的防雷設施也進一步健全。

　　圖2a給出了云南省2001-2017年雷災傷亡人數的月際變化。云南省雷災傷亡主要出現在4-9月，其中96%的雷災死亡數和92%的雷災受傷數都發生在這6個月。從雷災死亡人數的月際變化看，1-3月相對較少，4月開始逐漸增加，5月開始，雷災死亡人數明顯增加，雷災死亡人數最多月出現在8月，占全年28%。進入9月，開始下降。11-12月沒有發生雷災死亡事件。從雷災受傷人數的月際變化看，在5月和7月存在兩個峰值，占全年比例一樣，都為20%。圖2b給出了雷災中人員傷亡的日變化特征，可見人員傷亡數日變化呈現典型的單峰型，從13:00開始快速上升，15:00-17:00達到高值，16:00為峰頂，雷災傷亡人員數比例為17.8%，其中低值在00:00-07:00，05:00為谷底值，沒有發生雷災傷亡。

　　2.3雷災人員傷亡的環境分析

　　雷災事件的發生與周圍環境密切相關。由雷擊人身傷亡發生時人所處的環境和情形歸納出9種:農田、樹下避雨、開闊地、放牧、建筑物內、山區、建筑物附近、交通和移動電話相關。對于人員傷亡的雷災數，發生在農業勞動或田間地頭最多為39%，其次是樹下避雨為17%，其后依次是空曠地帶、放牧、建筑物內、山區、建筑物附近、交通和移動電話相關。這主要原因是云南是傳統農業與山地大省，森林覆蓋率較高，農民主要的生產方式就是田地種植、坡地山林放牧牛羊，在野外時間長，離家較遠，當雷暴突然來臨時，沒有地方及時躲避或者躲避方式不正確，容易遭受雷擊(圖3)。

　　云南省雷災傷亡人數呈明顯下降趨勢，平均每年雷災傷亡人數接近個位數，比較大的雷災傷亡事件主要發生在農村，具體環境主要是田間地頭、樹下避雨和山上放牧，還有風景區。在農田、開闊地、水域這些環境下多直接雷擊效應，造成雷擊人員死亡概率大，如表2中災情1、3、5和7;在樹下，旁側閃擊容易造成多人死傷，如表2中災情2、4和6。表2給出近幾年比較典型的雷災傷亡事件的詳細情況，可以看出這些雷災事件傷亡人員多，究其環境還是比較典型的容易遭受雷擊的區域，屬于主要是樹下和開闊地帶。各地區雷災主要集中在午后14:00-17:00這段時間里。

　　2.4雷災人員傷亡的性別和年齡分析

　　云南雷災人員傷亡基本發生在農村，2001-2017年云南雷災人員傷亡的97%發生在農村，僅有3%發生在城市。這與彭啟洋等[19]的研究結果一樣。和其他研究結果對比，云南雷電災害中農村人口所占比例明顯高于其它地區。馬明等[7]指出我國雷電災害中受傷害的農民占總死傷人數的93%，城市人員僅占7%。在其它國家，雷災人員傷亡也基本發生在農村，這個比例在羅馬尼亞[3]和土耳其[20]分別為78.5%和86%。

　　關于雷災傷亡人員的年齡和性別情況，國內相關研究也沒有相關報道，可能是相關資料比較難收集。在云南省雷災傷亡數據中，有252個傷亡人員數據記錄比較詳細，下面對相關數據進行分析。圖4給出2001-2017年云南省雷災傷亡人員的年齡分布情況。可以看出，雷災傷亡人數在每個年齡段幾乎都有，10～50歲這個年齡段占81%，其中40～49歲這個年齡段最多為21%。在羅馬尼亞，雷擊死亡人員的在10～39歲最多[3];在土耳其，雷擊死亡人員的在10～20歲最多[20]。這些差異可能與當地人口性別、年齡結構、社會風俗等因素有關。

　　圖5給出2001-2017年云南省雷災死亡人數的性別比例情況。其中兒童是指年齡小于18歲。從性別比例來看，云南省雷災傷亡最多的為男性占57%，女性和兒童分別為31%和12%。說明在云南省雷擊災害中，男性容易受到雷擊。這與其他地區的研究結果大體相似，只是比例小于其他地區。在英國，男性在雷災死亡人數中占73%[21];在美國，這個比例是85%[22];在印度，更是達到89%[5]。

　　2.5討論

　　2.5.1空間特征的相關分析

　　先從致災因子地閃空間分布來看，云南地閃空間分布特征是東部地區地閃活動最活躍，地閃密度從西部小于0.5fl·km-2·yr-1到東部和中部大于2fl·km-2·yr-1，地閃密度最大值(3.9fl·km-2·yr-1)出現在金沙江河谷的華坪，另一個地閃密度的大值區(3.8fl·km-2·yr-1)位于云南省中部的昆明市附近區域。云南東北部、西北部和南部地閃活動相對較少[14]。和雷災傷亡率的空間分布(見圖6b和圖6d)對比，在麗江，有一雷災死亡率高值區與地閃高值區對應外，總體來看，地閃密度高值區與雷災傷亡率高值區并不對應。

　　云南省人口高密度區位于昆明、昭通、曲靖和玉溪等東部地區城市，其中昆明人口密度最大。西部人口密度較低，特別是迪慶和怒江等州市(見圖6a)。但從雷災傷亡的空間分布看(見圖6b和圖6d)，云南雷災傷亡重的區域位于云南南部。其中雷災死亡率最高位于云南南部的西雙版納，雷災受傷率最高位于云南南部的普洱。可見空間分布上，云南省雷災傷亡率的與人口密度不一致。

　　圖6c給出了2001-2017年云南省面積權重的雷災死亡率的空間分布。可以看出，面積權重的雷災死亡率的高值區為于云南省東部，其空間分布與人口密度基本一致。

　　總之，雷災中的人員傷亡的空間分布與人口和地閃密度的空間分布都不一樣，它是由人口密度、閃電活動等諸多因素共同作用的結果[23]。

　　2.5.2時間特征的相關分析

　　圖7給出了云南省百萬人口雷災傷亡率和對應的農村人口比例的年變化。可以看出，云南省百萬人口雷災傷亡率的年際變化與傷亡人數的年際變化一樣，總體呈下降趨勢。2001-2017年云南省百萬人口雷災傷亡率平均每年為2.2人，最大出現在2001年為5.4人，最小出現在2017年為0.2人。在此期間，云南省總人口由2001年的4287萬增長到2017年的4800萬，人口增加了513萬人。但農村人口比例呈逐漸下降的趨勢，從2001年的84%下降到2017年的53%。所以，云南省百萬人口雷災傷亡率和農村人口比例的年際變化趨勢一致，兩者相關系數為0.92。美國在1900-2000年間每年每百萬人口雷災死亡率由6下降到0.1，對應的農村人口比例也由60%下降到20%以下[24]。

　　雷災傷亡人數和農村人口比例呈正相關。究其原因一是隨著城鎮化的推進，居住環境和相關防雷設施相對農村有明顯改善和提高;二是隨著農村人口的減少，在農田和開闊地工作的人員減少，在城市或工廠有防雷設施，工作環境相對安全;三是隨著防雷等相關知識的科普和宣傳，防雷意識在提高。

　　XIE等[14]指出云南地閃的月際分布呈現出單峰型，大約92%的地閃發生在5-9月，其中夏季(6-8月)大約有70%的地閃發生在這三個月。在月際分布上，云南省雷災人員傷亡基本上與地閃是一致的。在日分布上，云南地閃活動大多發生在下午和傍晚。早晨地閃很少發生，小于4%的地閃發生在當地時間6:00-11:00之間，到下午12:00增加很快，并于當地時間17:00達到峰值，76%的地閃活動發生在12:00-21:00之間，其中發生于16:00-17:00峰值時段的地閃活動占全天地閃活動的13%[14]。與雷災傷亡的日變化對比，可以看出，云南省雷災傷亡和地閃活動日分布具有一致性。

　　3結論

　　本文統計分析2001-2017年云南氣象局收集的雷災資料中雷災傷亡人員的時空分布和各種影響雷擊事故的自然和社會因素，得到以下結論。

　　(1)云南省雷電災害在這17年里造成了嚴重的人員傷亡，造成了728人死亡和949人受傷，估計云南省每年每一百萬人中大約有0.99人死于雷擊，高于全國平均水平(0.53)[7]。

　　(2)云南雷電災害多發生在東部地區和南部地區，相對發生較少的地區為西部地區。紅河州雷災最為嚴重，總計造成107人死亡和127人受傷，昆明市以雷災造成79人死傷僅次之，雷災人員傷亡嚴重的地區還有昭通、曲靖、文山等州市，而迪慶和怒江則處于較低排名;當雷災人員傷亡率考慮各地區的人口權重后，西雙版納和麗江處于前兩名，紅河排在第三。昆明和曲靖由于人口基數大，分別排在11位和13位。怒江由于雷災少，雖然人口少，還是排在最后。

　　(3)云南雷電災害主要發生在雨季(4-9月)，從10月到次年3月的干季雷災發生較少，4、5月相對3月雷災有明顯上升，6-8月為高值，8月達到峰值，夏季的6-8月之和占全年的66%以上，10月則明顯降低。云南人員傷亡雷災的日變化曲線呈現典型的單峰型，曲線從13:00開始快速上升，15:00-17:00達到高值，峰頂16:00為17.8%，22:00-12:00人員傷亡雷災只占總數的14.9%，00:00-7:00為谷底。雷災人員傷亡與閃電活動和人們的作息時間密切相關。

　　(4)云南省雷電災害中受傷害的農民占總死傷人數的97%，城市人員僅占3%。統計人員傷亡雷災數中的雷擊地點，最高的發生在農田，為39%，其次為樹下避雨為17%，然后是開闊地為14%，放牧和建筑物內分別是10%和9%。雷擊地點多發生在農民的常在環境下，而且農村的民居等建筑沒有普及安裝防雷裝置，可見農民是雷災的主要受害者，因此解決農村、農民防雷安全防護的工作迫在眉睫。

　　(5)云南省雷電災害中傷亡年齡主要集中在10～50歲這個年齡段占81%，其中40～49歲這個年齡段最多為21%。云南省雷電災害中傷亡最多的是男性，占57%。兒童所占比例也比較大，達到12%。因此在學校要安裝防雷設施，同時加大學校防雷方面的科普知識宣傳顯得尤為重要。

　　(6)在空間分布上，云南省雷災傷亡與人口密度和地閃活動都不一致，是許多因素共同作用的結果。在時間變化上，云南省雷災傷亡與鄉村人口比例、地閃活動密切相關。

　　相關期刊推薦：《中國地質災害與防治學報》創刊于1991年。是經原國家科委正式批準，由中華人民共和國國土資源部主管，中國地質災害研究會主辦，中國地質調查局、國土資源部地質環境司、中國地質環境監測院、中國科學院力學研究所等9單位協辦，反映地質災害學科，并向國內外公開發行的學術性刊物。專門登載有關自然和人類工程-經濟活動誘發的崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降、地裂縫、地震、黃土濕陷、粘性土脹縮、凍土融陷、地下水污染、海水入侵、礦井突水、巖爆、瓦斯爆炸、水土流失、土地沙漠化、鹽漬化等地質災害的發生、發展機制、規律、監測、預報，地質災害防治新技術、新方法以及地質環境保護等方面的科研成果或學術論文。本刊物是我國從事地質災害研究，特別是地質災害防治及地質環境保護方面的權威性刊物。有投稿需求的作者可直接與期刊天空在線編輯聯系。

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