羅甸縣近50a雷暴氣候特征分析

劉朝英，譚清波

(貴州省羅甸縣氣象局，貴州 羅甸 550100)

1 引言

掌握雷暴發(fā)生規(guī)律是有效防范雷擊災(zāi)害的基礎(chǔ)，很多氣象學(xué)者從多方面、多角度針對(duì)不同區(qū)域雷暴已進(jìn)行了大量的研究性工作。周永水［1］等人通過(guò)統(tǒng)計(jì)貴州84個(gè)氣象觀測(cè)站的雷暴天氣現(xiàn)象資料，對(duì)貴州雷暴的空間分布、季節(jié)、年際變化等進(jìn)行了研究。丁旻［2］等人用最小二乘法對(duì)貴州歷年地面觀測(cè)數(shù)據(jù)、閃電定位儀監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和雷電災(zāi)害統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，研究貴州省雷暴活動(dòng)規(guī)律與雷電災(zāi)害特征的相關(guān)性。謝波［3］等人用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法分析貴州夏季雷暴分布的區(qū)域性、時(shí)間性和年際分布等特征。雷暴日的研究是大氣電學(xué)中除雷暴云內(nèi)的實(shí)際觀測(cè)、實(shí)驗(yàn)室模擬和數(shù)值模式研究之外的另一種重要研究方法。本文通過(guò)對(duì)羅甸縣近50 a的雷暴日統(tǒng)計(jì)分析，用時(shí)間對(duì)比和Pearson 相關(guān)系數(shù)計(jì)算方法，找出羅甸縣的雷暴分布及變化特征。以期為羅甸縣防范雷電的決策措施提供科學(xué)參考。

2 資料選取及分析方法

本文選取1961—2010年羅甸縣的地面氣象觀測(cè)資料作為分析對(duì)象，將3—5月分為春季，6—8月為夏季，9—11月為秋季，12—次年2月為冬季。根據(jù)國(guó)家對(duì)雷暴日劃分標(biāo)準(zhǔn)，將年平均雷暴日在60 d以上的地區(qū)定義為強(qiáng)雷區(qū)。用時(shí)間對(duì)比和Pearson相關(guān)系數(shù)計(jì)算方法，對(duì)1961—2010年雷暴變化特征和降水相關(guān)性等進(jìn)行分析。

3 羅甸縣雷暴分布特征

3.1 羅甸縣雷暴的季節(jié)分布特征

通過(guò)對(duì)羅甸縣近50 a 雷暴資料的時(shí)間對(duì)比分析，得出雷暴出現(xiàn)具有明顯的季節(jié)性特征，夏季雷暴出現(xiàn)次數(shù)最多，春季次之，冬季最少，見(jiàn)圖1。羅甸縣1—12月均有雷暴天氣出現(xiàn)，其中4—8月占全部雷暴日數(shù)的79%，12月雷暴出現(xiàn)次數(shù)最少，50 a中僅出現(xiàn)15 次。雷暴季節(jié)分布:春季雷暴占總雷暴日數(shù)33%，夏季占53%，秋季占10%，冬季占4%。雷暴分布特征及成因分析:在羅甸縣冬季主要以冷空氣活動(dòng)為主，冷空氣勢(shì)力較強(qiáng)且出現(xiàn)較頻繁，不宜雷暴對(duì)流天氣形成。3月以后，隨著氣溫的緩慢回升，暖濕空氣逐漸占據(jù)主導(dǎo)地位，空氣對(duì)流運(yùn)動(dòng)增強(qiáng)，雷暴活動(dòng)趨于頻繁，7月達(dá)到頂峰，是夏季雷暴多于其它季節(jié)的主要因素。

圖1 1961—2010年雷暴日四季分布

3.2 羅甸縣雷暴的年代分布特征

通過(guò)統(tǒng)計(jì)羅甸縣1961—2010年氣象資料，得出各年代雷暴出現(xiàn)日數(shù):1961—1970年681d，1971—1980年783 d，為最多，1981—1990年714 d，1991—2000年649 d，2001—2010年533 d，為最少。5個(gè)年代雷暴日的平均值為672 d，年代距平9～139 d。20世紀(jì)70年代、80年代雷暴日略偏多，2001—2010年雷暴日偏少，20世紀(jì)60年代、90年代雷暴日均在正常波動(dòng)范圍之內(nèi)。年代內(nèi)雷暴出現(xiàn)總?cè)諗?shù)波動(dòng)較大，年代變化明顯，從20世紀(jì)70年代至2001—2010年雷暴總?cè)諗?shù)直線減少(圖2)。

圖2 1961—2010年雷暴年代分布

3.3 羅甸縣雷暴的年際分布特征

據(jù)統(tǒng)計(jì)雷暴資料，1961—2010年羅甸縣年雷暴日數(shù)在43～90 d 之間，年平均雷暴日數(shù)67 d，屬于強(qiáng)雷區(qū)。年最少雷暴日出現(xiàn)在2009年，為43 d，最多雷暴日出現(xiàn)在1980年，為90 d，1971年有87 d，為次多。雷暴天氣年際頻率變化較大，5 a 滑動(dòng)平均波動(dòng)較小，近30 a年雷暴日數(shù)趨于減少(圖3)。

圖3 1961—2010年雷暴日數(shù)年際分布

3.4 羅甸縣雷暴的初終日分布特征

1961—2010 年羅甸縣雷暴初日最早出現(xiàn)在1月，最晚出現(xiàn)在4月，其中在1月初日共出現(xiàn)15 次，占30%，2月出現(xiàn)26 次，占52%，為最多，3月出現(xiàn)8次，占16%，4月僅出現(xiàn)1 次，占2%。雷暴終日出現(xiàn)在8—12月，最早雷暴終日出現(xiàn)在8月，僅有1次，占2%，最晚雷暴終日出現(xiàn)在12月有11 次，占22%，9月和10月分別占18%和28%，終日主要出現(xiàn)在11月，占總雷暴終日數(shù)的30%。雷暴初、終日分布特點(diǎn):雷暴初日主要出現(xiàn)在1—2月，占全部雷暴初日的82%，其余2個(gè)月僅占18%。雷暴終日主要出現(xiàn)在10—12月，占全部雷暴終日的80%，其余2個(gè)月占雷暴終日的20%。

雷暴初終日間隔日數(shù)分布特點(diǎn):雷暴初終日間隔日數(shù)主要在260～310 d 之間(圖4)。最長(zhǎng)雷暴間隔日數(shù)出現(xiàn)在1989年，有341 d，最短出現(xiàn)在1996年，有189 d。

圖4 1961—2010年雷暴初終日間隔日數(shù)分布

3.5 羅甸縣雷暴日數(shù)和降水的相關(guān)性分析

通過(guò)對(duì)1961—2010年月總雷暴日數(shù)和月總降水資料的統(tǒng)計(jì)分析，見(jiàn)表1，得出雷暴日數(shù)和降水的相關(guān)性特征。雷暴日數(shù)和降水的變化存在相關(guān)性:春季雷暴日數(shù)、降水量和降水次數(shù)均急劇增多，先后于6、7月達(dá)到頂峰，7、8月之后開(kāi)始下降，表明月雷暴總?cè)諗?shù)與月降水量和降水次數(shù)之間存在相關(guān)性。經(jīng)過(guò)月總雷暴日數(shù)、降水量相關(guān)性計(jì)算，見(jiàn)表2，由Pearson 相關(guān)系數(shù)公式可得:

因此，雷暴日數(shù)和降水量之間存在非常強(qiáng)的正相關(guān)性。同理算得月總雷暴日數(shù)和降水次數(shù)的相關(guān)系數(shù)r =0.94，表明雷暴日數(shù)和降水次數(shù)之間也存在非常強(qiáng)的正相關(guān)性。

4 羅甸縣雷暴特征分析小結(jié)

通過(guò)對(duì)1961—2010年羅甸縣雷暴出現(xiàn)季節(jié)、年代際變化、初終日期分布和降水相關(guān)性等分析，得出以下結(jié)論及相關(guān)建議:

①羅甸縣近50 a 平均年雷暴日數(shù)為67 d，屬?gòu)?qiáng)雷區(qū)。雷暴出現(xiàn)具有明顯的季節(jié)性特征:夏季雷暴占總雷暴日數(shù)53%，為最多;春季占33%;秋季占10%;冬季占4%，為最少。

②雷暴日年代變化明顯，5個(gè)年代雷暴日的平均值為672 d，年代距平9～139 d，70年代至2001—2010年雷暴總?cè)諗?shù)直線減少。雷暴日年際頻率變化較大，5 a 滑動(dòng)平均波動(dòng)較小，近30 a年雷暴日數(shù)趨于減少。

表1 1961—2010年月總雷暴日數(shù)、降水量相關(guān)性

③雷暴初、終日年際變化明顯，1—12月均有雷暴天氣出現(xiàn)。雷暴初日主要出現(xiàn)在1—2月，占全部雷暴初日83%，終日主要出現(xiàn)在10—12月，占全部雷暴終日80%。

④通過(guò)月總雷暴日數(shù)和降水量、降水次數(shù)的相關(guān)性計(jì)算，雷暴日數(shù)和降水量、降水次數(shù)的Pearson相關(guān)系數(shù)分別為0.88 和0.94，表明雷暴日數(shù)和降水量、降水次數(shù)之間存在非常強(qiáng)的正相關(guān)性。

［1］周永水，謝波，嚴(yán)小冬. 貴州省雷暴氣候特征分析［J］. 貴州氣象，2010，34(6):14－17.

［2］丁旻，邵莉麗，彭芳. 貴州省雷暴活動(dòng)規(guī)律與雷電災(zāi)害特征相關(guān)性分析［J］. 貴州氣象，2009，33(6):12－13.

［3］謝波，池再香，黃艷. 貴州夏季雷暴的氣候變化特征分析［J］. 貴州氣象，2011，35(3):37－39.

［4］譚清波，劉朝英，劉詩(shī)韜. 羅甸7·14 雷災(zāi)事故分析和防護(hù)對(duì)策［J］. 貴州氣象，2008，32(6):39－40.