鄧州市雷電時空分布特征分析

摘 要：利用鄧州市1971～2000年30年的雷暴觀測資料，統計分析了我市雷電的時空分布特征、雷暴與天氣系統的關系。分析表明：鄧州市年平均雷暴日為23天，年雷暴日呈減少趨勢，初雷基本無變化，終雷呈提前趨勢。平均每年的4～8月為雷暴的多發季節，而7月份達到雷暴的最高值。

關鍵詞：雷電；時空分布；天氣系統

1 概述

雷電是大氣中的放電現象，常伴有陣性降水，有時還會出現局部的大風、冰雹甚至龍卷，屬強對流天氣系統。文章利用鄧州多年雷暴資料，分析指出了鄧州市雷暴時空分布特征。

2 雷電的時空分布特征

2.1 雷暴的時間分布

2.1.1 資料來源及統計說明

根據我市30年來的雷暴原始資料，整理統計出我市歷年平均雷暴日、各年雷暴日、各月平均雷暴日、主要分布的月份、年最多（少）雷暴日、歷年月最多（少）雷暴日、最早（遲）初（終）雷，以及歷年初（終）雷出現頻率等。

2.1.2 雷暴的年活動變化特征

根據我市1971～2000年共30年資料的整理統計，我市歷年共出現雷暴695天，年平均雷暴日為23天。歷年中最多雷暴日出現在1979年，為36天，最少雷暴日出現在1997年，為11天。最早的初雷出現在1979年的2月21日，最遲的初雷出現在2000年的4月1日；最早的終雷出現在2007年的9月3日，最遲的終雷出現在1977年的12月31日。

根據歷年雷暴日數統計及年雷暴日數趨勢變化得出，年雷暴日數總體呈減少趨勢。根據歷年各月初（終）雷出現頻率得出：歷年初雷主要出現時間在三月份，頻率為43%，其次是二月份，頻率為40%，四月份最少，僅一天，出現在2000年的4月1日；歷年終雷主要出現在十月，頻率為40%，其次是九月和十一月，頻率均為25%。再從初雷和終雷的變化分析得出：初雷出現時間的變化趨勢很小，基本無變化，但各年間的變化幅度較大，基本呈一年早一年遲的波動態勢變化；而終雷出現時間的變化呈提前趨勢。

2.1.3 雷暴的月活動變化特征

根據資料統計顯，我市各月均可能出現雷暴，而一年中出現雷暴日數最多的月份是8月份，30年中共出現336天雷暴，年平均出現11.2天；其次是7月份，30年中共出現312天，年平均出現10.4天，從1月至8月每月雷暴日數都呈階梯式增加，從9月份開始到12月每月雷暴日數呈急速陡降。

2.2 雷電的空間分布

雷暴的空間活動特征：由于江河、山脈等地形條件對雷暴的移動及強度有一定的影響，當雷暴移近山脈時，一定高度的山脈對雷暴移動有阻擋作用，并由于地形的抬升作用，使對流愈加旺盛，雷暴云得到加強，并沿著山的走向移動，有時受山地地形和熱力作用影響，在山區里打轉，等轉到山口處便迅速移出。我市地形西北部多丘陵、山脈，東部平原。故雷暴多集中在西北部。

3 雷暴與天氣系統的關系分析

3.1 產生雷暴的天氣系統

對雷暴的天氣形勢和天氣系統的分析是預測雷暴天氣的基本途徑。產生雷暴的天氣形勢主要是：鋒面、低槽、低渦等低值天氣系統，西太平洋副熱帶高壓西部的邊緣以及熱帶低值系統等都是有利于雷暴發生的天氣系統。

冷鋒雷暴：是鋒面抬升不穩定的暖濕空氣所形成，它的形成與鋒面坡度，移動速度，暖濕空氣性質，高空天氣系統的相互配置等有關。在冷鋒前暖濕空氣活躍的情況下，當冷鋒過境時一般有雷暴形成。冷鋒雷暴與太平洋高壓的強弱、進退有密切關系。當太平洋高壓東撤或減弱時，在冷鋒逼近的地方可形成雷暴，而當太平洋高壓西進或加強時，則冷鋒東移受阻，有時甚至鋒消，不利于雷暴的生成。若中、低層有明顯的高空槽（切變線）與冷鋒相配合，且與冷鋒的間隔小于2～3緯距時，則冷鋒過境時90%有雷暴產生，尤其當高空槽線與鋒線重合成為前傾槽時，則更易形成強雷暴。冷鋒雷暴出現的雷暴時間大約在冷鋒過境前2～4小時內。若高空槽是前傾槽，則雷暴出現在高空槽后與冷鋒之間的區域。若是后傾槽，則雷暴出現在冷鋒之后與高空槽之間的區域。冷鋒雷暴持續的時間與冷鋒的移速、強度及中層槽線配置和槽的移速有關，一般當系統移速快或強度較強時，雷暴持續時間較短，反之，則雷暴持續時間長。

高空槽切變線雷暴：槽線或切變線前后的氣流分布和它們的冷暖性質決定了高空槽或切變線是否能夠造成雷暴。槽線前后的氣流分布情況主要以槽線兩側的風向交角及風速大小來表征。一般來說，風向交角越接近或小于90°及槽后風速較大，槽線上的輻合上升運動也較強，這樣的槽就有利于產生雷暴天氣。當低層水汽充沛和氣層不穩定時，且槽越深，氣流輻合越強，相應的上升運動也越強，越有利于雷暴的形成，反之則不利。

西太平洋副熱帶高壓邊緣雷暴：夏季，西太平洋副熱帶高壓的邊緣西側，西南暖濕氣流十分活躍，氣層不穩定，常儲存有大量不穩定能量。在有外來系統侵入或沒有外來系統侵入的情況下，都有發生雷暴的可能。當天氣系統很弱，等壓線十分稀疏時，有時可以由于地形造成的小范圍風場輻合，而引起孤立分散的雷暴。當副熱帶高壓明顯東退時，也可引起不穩定能量釋放而造成雷暴。當副熱帶高壓西北部有鋒面、低壓、高空槽、切變線、低渦等系統影響時，在副熱帶高壓西北部會出現較廣的雷暴區。如原為低壓控制，天氣較壞，水汽較多，當副高邊緣影響時，在西部邊緣的熱力作用下，午后常有熱雷暴產生。如副高西伸不快，雷暴可持續2～3天，但強度逐漸減弱。如副熱帶高壓西伸地區，原為高壓控制，則下沉氣流加強，不可能出現雷暴。又如副高東撤時，則西邊往往有低槽東移，輻合上升氣流加強，則副高內下沉逆溫減弱消失，有利于雷暴產生。

3.2 各天氣系統雷暴的產生時間及主要移動路徑

我市較經常出現的雷暴主要產生的天氣系統是：冷鋒、高空槽切變線、西太平洋副熱帶高壓邊緣等。我市的冷鋒雷暴一般產生在3～4月份，高空槽、切變線雷暴以及一般產生在5～8月份；副熱帶高壓邊緣雷暴主要產生在7～9月份。

我市的冷鋒雷暴、高空槽切變線雷暴一般是隨著系統的影響逐漸從我市的西北部往東南部移動，有時切變線雷暴也會隨著切變線的北抬從南往北移動；而副熱帶高壓邊緣雷暴主要是隨著系統從海上往內陸西伸或者從內陸往海上東撤的路徑從我市的東部往西部或者從西部往東部移動的，一般西伸的副熱帶高壓邊緣的對流比東撤的副高系統強；熱帶低值系統雷暴一般產生自西行的熱帶低值系統尾部的倒槽內。

4 結束語

（1）我市年平均雷暴日為23天，年雷暴日呈減少的趨勢，初雷主要出現在3月份，終雷主要出現在9月份。

（2）平均每年的4～8月份為雷暴的多發季節，而8月份達到雷暴的最高值，從1～8月份每月雷暴日都呈階梯式增加，從9月份開始到12月份每月雷暴日依次減少。

（3）我市各鄉鎮歷年的雷閃次數基本上沿西北到東南的方向逐漸減少。

（4）我市較經常出現的雷暴主要產生的天氣系統是：冷鋒、高空槽切變線、副熱帶高壓邊緣。

參考文獻

[1]陳渭民.雷電學原理（第二版）[M].氣象出版社，2003.

[2]彭安仁，等.天氣學（下冊）[M].氣象出版社，1994.

[3]朱乾根，林錦瑞，壽紹文，等.天氣學原理與方法（第三版）[M].氣象出版社，2000.

作者簡介：廖賀龍（1983，9-），男，河南鄧州人，鄧州氣象局，助理工程師，研究方向為氣象。