趙寧等
摘要 利用1964~2013年天水市7個測站的逐日雷暴觀測資料,對天水雷暴天氣的分布情況、年際變化及雷暴地域變化特征等進行了統計分析,結果表明,近50年天水市各站年平均雷暴日數為13.7~26.6 d;主汛期(4~9月)雷暴出現日數占全年雷暴總日數的96%,雷暴日數的月變化呈單峰型,其中主峰集中在5~8月,占全年雷暴總日數的81%,冬季幾乎不出現;平均雷暴初日、終日分別出現在4月下旬和9月下旬,平均雷暴初終間日數為157 d;天水各站雷暴日數逐年總體呈減少趨勢,且與海拔高度呈明顯的正相關,自西南向東北方向逐漸增多。
關鍵詞 天水市;雷暴日數;時空變化;特征分析
中圖分類號 S429 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611(2014)13-04007-03
Abstract Based on data of thunderstorm days in 7 weather stations located in Tianshui City in recent 50 years (1964-2013), this paper made a statistical analysis on the interannual variation, distribution and regional characteristics of thunderstorm days. The results showed that the annual thunderstorm days ranged from 13.7 to 26.6 days and 96% of them appeared in major flood period from April to September, and the month variation take on a single peak type. It also indicated that 81% of thunderstorm days appeared from May to August. The first thunderstorm day appeared in the last ten days in April and that the last day ended in last ten days in September. There are 157 days between the first and the last thunderstorm day. The thunderstorm days showed a positive correlation with elevation and took on a decreasing trend with time and an increasing trend from southwest to northeast.
Key words Tianshui City; Thunderstorm days; Spatial and temporal variation; Analysis of characteristics
雷暴是大氣中伴有雷聲和閃電的天氣現象,在強對流性天氣系統中常伴有大風、暴雨、冰雹甚至龍卷風等災害性天氣,雖然出現的范圍小、時間短,但因來勢猛、強度大,常造成人畜雷擊死亡,毀壞建筑物,引發森林火災或毀壞電力設備、電信設施等,給工農業生產、交通運輸、通訊、電力等設施以及人民群眾的日常生活和生命財產造成嚴重威脅和損失[1-3]。據不完全統計,我國每年因雷擊造成人員傷亡達3 000~4 000人,財產損失在50~100億元[4]。甘肅省在1989~2000年共發生雷擊災害50多起,死亡5人,傷23人,造成經濟損失達740多萬元[5]。因此有關需暴的活動規律和氣候變化特征以及防雷減災等成為眾多氣象氣候學者關注的重要內容[6-11]。如張敏鋒等分析了我國雷電活動的氣候分布特征,結果表明雷電活動特征可以基本揭示該地區天氣活動的時空分布規律[10];林建等分析了我國雷電事件的時空分布特征及雷電在發展階段和消退階段的路徑變化,結果表明,全國雷暴日數呈下降趨勢,雷暴大多發生在4~9月,其發生發展與季節、地理、地形和氣候等因素有關[11]。
天水市地處甘肅省東南部,北部為黃士高原,南部為秦嶺山脈,海拔高度在760~2 710 m。年平均降水量為280~1 200 mm,年降水量的76%集中在5~8月,在此期間局地性強對流天氣時常發生,且大多以雷陣雨、暴雨、冰雹的形式出現。雷暴是天水市夏季的主要氣象災害之一,每年均有不同程度的雷暴災害出現。因此,研究雷暴日數的時空變化特征及其規律,為雷暴活動的監測、預警、災害預估和評估及防護提供氣候背景,對避免或減輕雷擊災害造成的經濟損失和人民生命財產損失均具有十分重要的意義。近幾十年來,許多學者對甘肅及西北地區的雷暴天氣在雷暴氣候特征、時空分布等方面有不少研究[12-13]。筆者利用天水市7個國家氣象觀測站1964~2013年的雷暴觀測資料,采取統計學方法,對50年來天水市雷暴日數的時空分布特征進行了分析,試圖揭示天水雷暴的時空演變規律,為各級政府部門開展防雷減災決策提供科學依據。
1 資料與方法
研究資料來源于天水市7個國家(基本、一般)氣象觀測站1964~2013年的雷暴實況觀測記載,包括逐月的雷暴出現日數、年雷暴初、終日和持續期等,并以7個站的平均統計結果代表天水市的平均水平。同時與天水市各地海拔進行相應對照,分析天水市雷暴氣候特征和分布規律。按照《地面氣象觀測規范》的規定,在一日內(20:00~次日20:00)氣象臺站只要聽到一次以上雷聲,就統計為一個雷暴日。年雷暴日數指全年各月所有雷暴日數的總和;年平均雷暴日數是多年雷暴日數的算術平均。
2 結果與分析
2.1 雷暴日數空間分布特征
3 小結
(1)天水市各站年平均雷暴日數在13.7~26.6 d,全市平均為19.7 d;全市最多、最少年雷暴日數分別為45和4 d,平均最多、最少年雷暴日數分別為32.4和7.7 d。不同年份各站雷暴日數變化較大,其變化幅度在4~45 d,平均變幅為18~35 d,其7站平均差值為24.7 d。
(2)天水市雷暴日的月變化呈單峰型。主汛期(4~9月)雷暴出現日數占全年雷暴總日數的96%,其中主峰集中在5~8月,平均每月約為3.6~4.8 d,占全年雷暴總日數的81%。月變化和季節變化與降水量變化趨勢基本一致。
(3)天水市平均雷暴初日為4月下旬,初雷暴日最早出現在2月22日;平均雷暴終日為9月下旬,終雷暴日最晚出現在11月29日;天水市平均雷暴初終間日數為157 d,最多為武山177 d,最少為麥積132 d。
(4)天水市各地雷暴出現日數與地域(海拔)的關系非常大,自西南向東北方向逐漸增多,與海拔高度呈明顯的正相關。東北部海拔最高的張家川縣是年雷暴日數最多的地方,年平均雷暴日數達26.6 d;西南部海拔較低的秦州、麥積兩區雷暴日數分別僅為13.7和15.2 d。
(5)近50年來天水平均雷暴日數總體呈下降趨勢,但雷暴日數的減少并不能說明單個雷暴日中雷暴次數的減少和單個雷暴強度的下降,更不能由此得出雷暴造成的災害損失也相應減少的結論,因為雷暴造成的損失不僅與雷暴特性密切相關,還與地區經濟發達程度、城市現代化程度、防雷減災意識和措施等密切相關[16-17]。雷暴活動對社會經濟發展和人民生命財產安全還存在嚴重的威脅,因此防雷減災安全研究工作仍需持續。
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