肖湘卉,馬耀絨,張艷芬,馬穎紅
(渭南市氣象局,陜西渭南 714000)
渭南市雷暴天氣的氣候及環流特征分析
肖湘卉,馬耀絨,張艷芬,馬穎紅
(渭南市氣象局,陜西渭南 714000)
利用渭南市11縣(區)1971—2010年雷暴觀測資料,對渭南市雷暴的時間、空間分布特點和初、終日期特征進行分析,結果表明:雷暴北部最多,東南部次之,西南部最少;渭南市年平均雷暴數隨年代呈減少趨勢;雷暴季節變化明顯,6—8月是多發時段,7月是高發期;雷暴初日一般出現在4月中、下旬,終日一般出現在9月中、下旬;一天中19—20時為雷暴的高發期。根據近10 a來5—9月渭南市雷暴出現前12~24 h 500 hPa環流形勢特征,可將雷暴天氣形勢分為短波槽型、副高低槽型、西風槽型和西北氣流型4種類型,同時總結出各類型的天氣特征。
雷暴;氣候特征;天氣分型;渭南市
雷暴是積雨云強烈發展階段產生的閃電鳴雷現象,常伴有暴雨、大風、冰雹,甚至龍卷風等強對流天氣,是一種嚴重的災害性天氣,給人民生命財產造成嚴重威脅和損失,因此研究雷暴天氣有著十分重要的意義。白光弼等[1]對陜西省雷電活動特征進行了分析,并對陜西省雷暴活動區進行了劃分;李亞麗等[2]對陜西省雷暴的時空分布特征及日變化規律進行了分析;胡江波[3]對漢中地區雷暴的時空分布和初終日期特征進行了分析;許新田等[4]對陜西省冰雹氣候特點和環流背景進行了分析,并對降雹期間的環流形勢進行了分型。截止目前渭南市雷暴天氣的研究還較少,因此有必要對渭南市的雷暴天氣進行研究。
采用1971—2010年渭南市11縣(區)40 a逐日地面雷暴觀測資料,對渭南市雷暴的時間、空間分布特點和初、終日期特征進行分析。規定某站1 d內(20—20)發生1次或1次以上的雷暴為一個雷暴日,全市有5個或以上氣象觀測站出現雷暴為一個渭南市雷暴日。利用2005—2013年近10 a MICAPS實況資料,對渭南市60 個雷暴日天氣出現前12~24 h 500 hPa環流形勢特征進行天氣環流形勢分型。
2.1 年季變化
1971—2010年渭南市年平均雷暴日為20 d,雷暴日最多的年份出現在1977年(34 d),最少出現在2009年(11 d),年際差異很大。單站年雷暴日最多為48 d,1977年出現在韓城;單站年雷暴日最少為5 d,2009年出現在臨渭區。雷暴日最多的年份也是單站雷暴出現最多的年份。
由圖1可以看出,20世紀70年代到21世紀前10年,雷暴的變化趨勢隨年代的增加依次減小。這與蔡新玲[5]等得出的結論相一致。

圖1 1971—2010年渭南市雷暴日年際變化曲線
2.2 月季變化
由圖2可以看出,1971—2010年渭南市12月沒有出現過雷暴,1月和2月幾乎沒有雷暴, 3月和11月雷暴出現很少,4月開始雷暴日迅速增加,7月達到峰值,9月急劇下降,10月再次下降。雷暴日夏季(6、7、8月)最多,約占全年雷暴日的72.9%,這主要是6月下旬西太平洋副熱帶高壓(簡稱副高,下同)西伸北跳,渭南受副高外圍暖濕氣流與西風帶冷槽影響,引發雷暴天氣。

圖2 渭南市雷暴頻次月變化
2.3 逐時變化
以渭南市臨渭區為例,分析2001—2008年7—8月雷暴日變化規律(圖3)。由圖可見40%的雷暴出現在夜間(20—08時不記錄雷暴出現的具體時間),60%的出現在白天(08—20),19—20時是雷暴的高發期,11—14雷暴出現的機會最小。

圖3 2001—2008年臨渭區測站雷暴頻次逐時變化
2.4 初、終日特征
從表1可以看出,渭南市各測站雷暴多年平均初日普遍出現在4月中、下旬,平均終日普遍出現在9月中、下旬。據統計,雷暴初日出現最早的測站是蒲城,出現在1978-01-01,其次是華陰和潼關,出現在1997-02-27和2004-02-20;終日最晚的是華陰,出現在1981-11-30。渭南市雷暴平均持續期為140~161 d,其中大荔最短,韓城最長。

表1 渭南市1971—2010年各測站雷暴的平均初終日期及持續期
2.5 空間分布特征
渭南市年平均雷暴日一般在15~27 d,且分布不均勻,呈現北部偏多,西南偏少,東南部較多的特點(圖4),韓城最多,年雷暴日為27 d;臨渭區最少為15 d,渭南市北部為山地丘陵,中南部為為平原,華陰、潼關喇叭口地形對氣流有明顯的輻合作用。這種地形、地貌分布差異是導致雷暴空間分布差異的主要原因。

圖4 渭南市年雷暴頻次的多年平均分布(單位為d/a)
雷暴天氣出現前12~24 h 500 hPa高空環流形勢特征主要分為4種類型(表2)。
(1) 短波槽型 貝加爾湖附近為低槽,中低緯度氣流平直,貝加爾湖低槽底部有下滑的冷空氣,低層700~850 hPa寧夏到甘南附近有切變線,或陜西西南部、四川西部到甘南有氣旋式環流,渭南受低壓環流或西南氣流影響,產生常伴有短時強降水、冰雹和短時大風的雷暴,該種雷暴具有很強的局地性,且災害性強,5—6月出現的較多,占總雷暴日的31%。(2)副高低槽型 西太平洋副熱帶高壓勢力較強,渭南處于副高588 dagpm線邊緣或副高控制的西南氣流中,貝加爾湖到新疆為東北—西南走向長波槽,長波槽前分裂冷槽向南加深,移到河套附近,中低層寧夏—甘肅南部有切變,地面配合有鋒面,常造成渭南區域性雷暴或暴雨。此類雷暴7—8月出現的較多,占總雷暴日的31%。(3) 西風槽型 河套西部—高原東南側有西風槽或寧夏—甘肅南部有低槽,700 hPa為切變線或明顯的氣旋性環流。此類型占總雷暴日的22%,屬于一般性對流天氣,造成的災害較弱。(4)西北氣流型 西北氣流型占總雷暴日的16%,西北氣流型天氣形勢下的雷暴75%的伴有局地暴雨、冰雹和短時大風。該型又可分為三種類型:① 蒙古東部—華北有強冷渦,渭南處于冷渦底部或后部且受西北氣流控制,冷渦分裂較強冷空氣,在西北氣流的引導下入侵渭南北部,疊加在底層暖濕氣流之上,在這種高、低空環流形勢配置下,渭北極易產生伴有短時強降水、冰雹、短時大風的強對流天氣。② 中緯度呈現西高東低形勢,貝加爾湖南部到河套北部有低渦,低渦底部的冷空氣在較強的西北氣流影響下直接影響渭南,低層700~850 hPa渭南處于西南暖濕氣流中,地面上冷高壓在關中東部形成回流影響渭南,這類雷暴具有更強的局地性,雷暴時伴有冰雹、短時大風和暴雨等災害性天氣。③ 一次降水過程結束后,渭南處于槽后西北氣流中,有較強的干冷空氣,由于天氣快速轉晴,午后地面加熱,形成局地熱力環流,加上濕度大,形成局地對流天氣。

表2 各類天氣分型下的雷暴天氣特征及占比例
(1) 渭南市年平均雷暴日為15~27 d,分布不均,北部偏多,西南部偏少,東南部較多。
(2) 渭南市一年四季均有可能出現雷暴。雷暴日主要集中在夏季6—8月,占全年雷暴的72.9%。一日中19—20時是雷暴的高發期。
(3) 近40 a來渭南市雷暴日的變化趨勢是隨著年代的增加依次減少。
(4) 渭南市雷暴平均初日普遍出現在4月中下旬,終日普遍出現在9月中下旬,平均持續期一般為140~161 d。
(5) 渭南市雷暴天氣的環流分型主要為短波槽型、副高低槽型、西風槽型和西北氣流型四種類型,反映了雷暴天氣的環流特征,為渭南雷暴天氣預報提供依據。
[1] 白光弼,曹繼軍.陜西省雷電活動特征分區及活動區劃分[J].陜西氣象,2000(4):30-31.
[2] 李亞麗,杜繼穩,魯淵平,等.陜西雷暴災害及時空分布特征[J].災害學,2005,20(3):99-102.
[3] 胡江波.漢中地區雷暴的氣候特征分析[J].安徽農學通報,2010,16(19):171-172.
[4] 許新田,寧志謙,唐伯波,等.陜西冰雹氣候特點及環流特征分析[J].陜西氣象,2002(5):4-6.
[5] 蔡新玲,劉宇,康嵐,等.陜西省雷暴的氣候特征[J].高原氣象,2004,增刊(23):120-123.
肖湘卉,馬耀絨,張艷芬,等.渭南市雷暴天氣的氣候及環流特征分析[J].陜西氣象,2014(5):38-40.
1006-4354(2014)05-0038-03
2014-04-30
肖湘卉(1965—),女,陜西華縣人,高級工程師,從事中短期預報及服務。
收稿日期:2014年陜西省氣象局預報員專項項目(2014Y-18)
P446
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