近30年抚顺地区雷暴活动特征分析

2014-12-27辽宁省抚顺市气象局辽宁抚顺113006

安徽农业科学 2014年31期

刘飞，侯波，马健 (辽宁省抚顺市气象局，辽宁抚顺113006)

雷暴是伴有雷击和闪电的局地对流性天气，常伴有强烈的阵雨或暴雨，有时伴有冰雹和龙卷风，属强对流天气系统［1］。雷电灾害被确定为目前中国十大自然灾害之一。抚顺地处长白山脉西侧，东部为山区，西部为丘陵或平原，河流、山脉多为东西走向，由于太阳辐射使地面、近地面层迅速升温，当有强冷空气活动时，迎风坡抬升、山谷河流等特殊地形作用下产生较强的上升运动，易出现雷暴天气［2］。近年来随着社会经济、信息技术特别是计算机网络技术的快速发展，城市高层建筑的日益增多，雷击事故带来的损失和影响也越来越大。笔者在此对抚顺地区近30年的雷暴活动特征进行统计分析，为进一步开展雷暴活动研究提供基础性工作，对于开展雷电风险评估工作也具有重要作用。

1 资料与方法

抚顺地区共有抚顺站、清原站、新宾站3个国家基本气象站，利用3个站1984～2013年的逐日雷暴观测资料，采用数理统计、趋势分析等方法对初雷暴日、终雷暴日、平均年雷暴日、各站年平均雷暴日数和次数及雷暴的日、月、季节、年际等时空变化特征进行分析总结。雷暴日指一天内有耳闻雷声发生，无论几次，均记为1个雷暴日;初雷暴日指一年中第一次发生雷暴的日期，终雷暴日指一年中最后一次发生雷暴的日期［3］;年雷暴日指一年内雷暴日数的总和;雷暴月指发生过雷暴的月份;雷暴次数指有观测记录的雷暴出现的次数。

2 雷暴活动的主要特征

2.1 雷暴初终日分布特征根据所选30年的资料统计分析(图1)，抚顺地区初雷暴日一般发生于1～5月份，以4、5月为最多，最早出现于1970年1月17日，30年间1、3月均仅出现过一次，2月也仅出现过2次;终雷暴日一般发生于9～12月，以10、11月居多，最晚出现于2004年12月10日，30年间9、12月均仅出现过一次。

图1 1984～2013年抚顺地区初雷日(a)和终雷日(b)月分布情况

2.2 雷暴发生的月、季节分布特征从抚顺地区3个气象站1984～2013年30年间各月的雷暴日数和抚顺地区近30年各月雷暴出现次数(图2)可以看出，抚顺地区全年各月平均雷暴日数变化呈单峰型，峰值出现在6月，向两侧逐渐减少;1～12月份均有雷暴发生，尤以夏季6～8月份为最多，雷暴次数占全年的70.3%，其次为秋季9～11月份，雷暴次数占全年的15.6%，春季3～5月份雷暴次数占全年的14.0%，冬季12月份～次年2月份最少，占0.1%。这主要是因为夏季高温潮湿，大量的暖湿气流遇到弱的中小尺度天气系统，加上地形抬升作用，容易形成局地强对流天气，因而夏季雷暴出现频率较高，冬季则是冷空气占主导地位，故极少产生雷暴［4］。

图2 1984～2013年抚顺地区三站月雷暴日数(a)和抚顺地区各月雷暴次数(b)

2.3 雷暴发生的日分布特征为分析雷暴在一天中最易出现的时间，将一天划分成4个不同的时段，统计1984～2013年间不同月份、不同时间段雷暴出现的次数［5］。从表1可以看出，雷暴主要发生在午后，也就是14:00～20:00，所占百分比为46.4%;其次是08:00～14:00，所占百分比为21.1%;02:00～08:00和20:00～次日02:00雷暴发生的次数相当，所占百分比分别为16.5%和16.0%。从月份上看，雷暴在不同月份、不同时间段出现的规律没有明显区别，均以14:00～20:00为最多。可见，抚顺地区下午至傍晚时段极易发生雷暴，尤其是夏季，应特别注意防范。

表1 1984～2013年抚顺地区各月不同时间段雷暴出现次数次

2.4 平均年雷暴日的年际变化特征对某一年3个气象站的年雷暴日取平均值，即得该年的抚顺地区平均年雷暴日［1］。从抚顺地区1984～2013年的平均年雷暴日年际变化(图3)可以看出，抚顺地区平均年雷暴日在20～44 d，但年际变化较大，最多年为1986和2005年，为44 d;最少年为2007年，仅20 d;平均年雷暴日多集中在30～40 d，近9年(2005年以后)呈现总体震荡减少的趋势。

图3 1984～2013年抚顺地区平均年雷暴日年际变化

2.5 雷暴发生的空间分布特征根据某一站30年的雷暴日总数计算出该站平均每年的雷暴日数，定义为年平均雷暴日数(d/a)，再根据某一站30年的雷暴总次数计算出该站平均每年的雷暴次数，定义为年平均雷暴次数(次/a)。从图4可以看出，3个测站的年平均雷暴日数相当，年平均雷暴次数市区及抚顺县略多一些，东部山区(清原满族自治县、新宾满族自治县)略少一些。按照《建筑物电子信息系统防雷技术规范》的划分，年平均雷暴日数在25～40 d为多雷暴区［6］，则抚顺地区均属于多雷暴区。