人工數據分析煙臺地區雷電活動時空分布特征

周鳳蕓　陳星宇

摘要 利用煙臺市1981～2010年雷暴日數據，從雷暴日的時空分布特征進行統計分析，結果表明，煙臺雷暴的時空分布差異明顯，南部和北部沿海地區及中部丘陵地帶相對較多，海島長島地區最少；20世紀80年代開始，雷暴日的年代際變化呈現減少趨勢，到21世紀初開始呈現增多現象；近30年年均雷暴日為21.37 d，屬于多雷暴區。

關鍵詞 雷暴日；雷電活動； 時空分布；人工數據；煙臺地區

中圖分類號 S429 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2014）05-01388-01

煙臺市地處山東半島東部，西北、北部瀕臨渤海，東北和南部臨黃海，全市海岸線長達909 km。煙臺地形為低山丘陵區，山丘起伏和緩，溝壑縱橫交錯，氣候屬于暖溫帶季風氣候。因此，海洋、山脈、季風以及經濟社會發展的人為影響形成了煙臺地區雷暴天氣的地理變化特征。近年來，雷電活動及雷擊災害的研究報道較多[1-4]，如張敏鋒等分析指出雷電活動與當地的天氣背景與地理特征關系密切[1]，全國雷電大部分發生在4～9月[2]。過去因缺乏觀測手段，雷電參數統計資料依據常規地面氣象觀測站的人工監聽記錄，由于受人為影響較大，雷暴日不能準確表征地面落雷的頻繁程度，但在一定程度上也可以反映某一區域的雷電活動規律。為此，筆者在前人的研究結果的基礎上，利用煙臺市1981～2010年雷暴日人工觀測資料，對雷暴日時空分布特征進行統計分析，研究煙臺地區雷電活動規律。

1 資料與方法

所用資料包括1981～2010年煙臺、福山、牟平、海陽、萊陽、萊州、棲霞、招遠、蓬萊、龍口、長島11個觀測站的雷暴日資料，采用統計分析方法，對30年來煙臺地區雷暴日時空分布特征進行分析，探索該地區雷電活動規律。

2.1 結果與分析

2.1 雷暴空間分布

由圖1可知，煙臺各站平均的年雷暴日數為21.37 d，單站年雷暴日數最多為海陽站，為22.57 d，長島站年雷暴日數最少，為19.17 d，最多與最小之間相差約3.40 d。

根據各觀測站的地理位置分布可知，煙臺雷暴日數具有明顯的空間分布差異。煙臺市從南向北依次呈現出多-少-多-少特性，即南部海陽最多，其次是北部蓬萊，再次是中部膠東屋脊棲霞，最少的是海島長島。

2.2 雷暴年代際變化

統計分析煙臺市30年的雷暴日資料發現，20世紀80、90年代和21世紀以來各年代的年均雷暴日分別為22.75、20.40和20.95 d，可見20世紀80～90年代雷暴日減少，90年代末～21世紀初又呈現增多現象。

2.3 雷暴年際變化

由圖2可知，近30年間煙臺各站平均的年雷暴日數為8.82～29.00 d，各站年均雷暴日21.37 d，最多出現在2001年，為29.00 d，最少出現在1999年，為8.82 d；典型異常年份為1981、1999、2000、2001年。造成雷暴日數年際變化的原因與煙臺的氣候特征和地理地形特征有密切關系。20世紀70年代后期，全球變暖趨勢越發明顯，北方南下的冷空氣強度減弱，頻率減少，從而造成對流天氣過程減少或對流程度減弱。近年來，隨著城市建設和城市化進程的加快，城鎮、郊區、農村的地形地貌有了很大的人為改變，工業生產的氣體排放對大氣層的物理結構也產生了影響，這些因素均能影響到雷暴日數的變化。

2.4 雷暴月變化 由1981～2010年煙臺各站月雷暴日數平均分布（圖3）可知，煙臺月雷暴日數呈現單峰特性，初雷多始于4月中下旬，最早初雷在2月，最晚終雷是12月；平均月雷暴日數為4.17 d，最大月雷暴日數發生在7月，約12.9 d，全年12個月份均有雷暴，其中6～8月份為雷電高發期，7月最強，這與夏季的強對流天氣頻繁出現有關。夏季，煙臺地區主要受西北太平洋副熱帶高壓脊或其邊緣控制，高溫高濕的空氣很不穩定，在副熱帶高壓西伸或東退時很容易形成雷暴。鋒面過境前后，冷暖氣流交界處存在強烈的輻合上升運動，常會引發持續時間較長、強度較劇烈的雷暴。當副熱帶高壓和冷空氣共同作用時，會造成大范圍的雷暴天氣，即使在天氣過程較弱時，由于夏季地面高溫形成對流或由于地形抬升也容易形成雷暴。

3 結論

由于特殊的地形影響，煙臺雷暴的時空分布差異明顯，

南部沿海地區海陽最多，中部丘陵地帶相對較少，北部海島長島地區最少；20世紀80年代開始，雷暴日的年代際變化呈現減少趨勢，到21世紀初開始呈現增多現象；近30年間煙臺各站平均的年雷暴日數為8.82～29.00 d；各站年均雷暴日21.37 d，最多出現在2001年，為29.00 d，最少出現在1999年，為8.82 d，屬于多雷暴區；雷電活動月變化呈單峰特性，主要集中在6～8月，其中7月最強。

參考文獻

[1] 張敏鋒，劉欣生，葛正漠.我國北方地區雷電活動的時空特征[J].高原氣象，2000，19（3）：277-284.

[2] 林健，曲曉波.中國雷電事件的時空分布特征[J].氣象，2008，34（11）：24-30.

[3] 徐桂玉，楊修群.我國南方雷暴的氣候特征研究[J].氣象科技，2001，21（3）：299-307.

[4] 馬明，呂偉濤，張義軍，等.1997-2006年我國雷電災情特征[J].自然災害學報，2007，16（5）：79-83.