近10a貴陽市強對流天氣的時空分布特征分析

張小娟，黃 鈺，3，李 皓，曾 勇，3，羅 雄

（1.貴州省人工影響天氣辦公室，貴州 貴陽 550081；2.貴州省氣象災害防御技術中心，貴州 貴陽 550081；3.貴州省冰雹防控技術工程中心，貴州 貴陽 550081）

強對流天氣通常包括強雷雨造成的暴雨、冰雹、雷暴大風、龍卷風等中小尺度天氣現象。強對流天氣來臨時經常伴隨著雷電、冰雹、短時強降水和大風等惡劣天氣，其致使房屋倒塌、莊稼絕收、通信及交通等設施受損，并造成人畜傷亡等，具有強度大、發展快、時間短、破壞力強的特點，因此開展強對流天氣的特征分析研究是一項十分必要的工作。

近年來，國內外有關強對流特征分析的研究已經有很多成果，周春花等[1]研究了21 世紀以來四川的大風、冰雹和強降水等強對流天氣的逐月和區域分布特征，發現強降水天氣發生于盆地多于高原，夜間多于白天，且主要發生在5-9 月，而大風和冰雹天氣發生于高原多于盆地，大風主要出現在1-6 月，盆地冰雹主要發生在4-8 月，高原冰雹主要出現在4-9 月；彭潔等[2-3]統計分析了湖南省強對流天氣的時空分布特征，發現湖南強對流天氣多發生在春、夏季，且多出現在夜間，同時冰雹、短時強降水在山區出現的概率大于平原，而大風在平原出現的概率更大；史偉恒等[4]統計分析了東北三省強對流天氣發生的時空分布特征，發現該地區強對流天氣主要發生在14 時-20 時，而8 時-14 時相對較少；張凌云等[5]分析研究了廣西柳州市強對流天氣的氣候特征，發現冰雹主要發生在2-4 月，短歷時強降水主要發生在4-9 月；羅思澤等[6]對廣西梧州前汛期強對流天氣特征進行了統計分析，發現南部強對流天氣明顯多于北部，且混合型強對流天氣逐年增多。本文利用貴陽市冰雹、雷暴大風和短時強降水的氣象資料進行分析，有助于了解貴陽市強對流天氣發生的時空分布規律，為進一步研究貴陽市強對流天氣的發生發展機制及為分析預報打下基礎。

1 資料的選取及定義

本文選取了2011-2020 年近10 a 貴陽市226 個氣象站的歷史氣象資料及貴陽市50 個人影作業點降雹記錄和2014-2020 年地面閃電定位儀資料對短時強降水、雷暴大風和冰雹3 種強對流天氣進行的統計分析。結果表明：時間分布上，短時強降水主要發生在4-9 月，其中6 月發生的日數最多，主要出現的時段為20 時-4 時，且70%以上的短時強降水伴有雷暴；雷暴大風4 月出現的日數最多，主要出現的時段為9 時-20 時，以12 時-17 時最多；冰雹主要發生在3-5 月，其中4 月出現冰雹的日數最多，主要發生的時段為17時-23 時，夜間降雹多出現在0 時-2 時，且77%的冰雹天氣伴有雷暴，51%的冰雹天氣伴有大風和短時強降水。空間分布上，短時強降水和冰雹均呈現西多東少、周邊多中間少的特征，清鎮出現短時強降水和冰雹的日數最多。

（1）短時強降水日：當某測站出現每小時不小于30 mm 的降水數據時，說明該站出現短時強降水天氣。

（2）雷暴大風日：當某測站出現瞬時風速≥17.2 m/s的大風，則說明該站出現大風天氣，若出現大風的當天出現雷電，則認為出現雷暴大風。

（3）冰雹：直徑＞5 mm 的固體降水物定義為冰雹，只要有一個點有冰雹記錄，就統計為1 個冰雹天氣過程。

2 貴陽市強對流天氣特征

2.1 短時強降水

根據地面降水資料統計分析得出，2011-2020 年貴陽市共發生短時強降水332 d，年平均短時強降水日數為33.2 d。最多的年份為2014 年，共出現52 d；最少的年份為2011 年，僅出現15 d。從2011-2020 年貴陽市短時強降水日數年分布（見圖1）可以看出，貴陽市近10 a短時強降水日數明顯呈現增多的趨勢，增幅為1.93 d/a。

圖1 2011-2020 年貴陽市短時強降水日數年分布

從貴陽市短時強降水日數逐月分布討論，貴陽市短時強降水主要發生在4-9 月，占短時強降水總日數的89%，其中6 月發生的日數最多，共發生65 d，686 站次，占總天數和總站數的21%和30%，其次為8 月。

從2011-2020 年貴陽市短時強降水逐時分布討論，貴陽市的短時強降水主要發生在夜間，主要集中在20時-4 時，占總數的61.8%。伴有短時強降水出現的主要天氣現象有雷暴、大風、冰雹等，其中70.8%的短時強降水均伴有雷暴。

2011-2020 年短時強降水日數的空間分布如下。從2011-2020 年貴陽市冰雹日數地理分布情況來看，基本上呈現西多東少、周邊多中間少的分布特征，其中西部的清鎮市短時強降水日數最多，達164 d，年平均16.4 d，最多的年份為2014 年，共出現28 d；其次為花溪區，累計短時強降水日數為156 d，年平均15.6 d，出現最多的年份有2014 年、2016 年和2017 年，均出現了21 d；開陽縣共出現短時強降水天氣142 d，年平均為14.2 d，最多的年份為2020 年，達29 d；修文縣共出現短時強降水天氣121 d，年平均12.1 d，出現最多的年份為2015 年、2019 年和2020 年，均為17 d；烏當區累計短時強降水日數為104 d，年平均短時強降水日數為10.4 d；息烽縣累計短時強降水日數為93 d，出現最多的年份為2020 年，共發生16 d；白云區共出現93 d 短時強降水天氣，發生最多的年份為2015 年，共出現16 d；云巖區出現的日數最少，共52 d，出現最多的年份為2014 年，共出現9 d。

各縣短時強降水日數統計結果顯示，3-5 月開陽縣短時強降水日數最多；1 月、6-8 月清鎮市出現短時強降水日數最多；9 月花溪區最多，與年平均地理分布基本一致。短時強降水日數最多的是4-9 月，9 月觀山湖區未發生短時強降水，其余9 個區縣均發生過。

2.2 雷暴大風

統計發現，2011-2020 年3-9 月雷暴大風共出現148 d，年平均14.8 d，出現次數最多的年份為2016 年，共出現了33 d；最少年份為2011 年和2012 年，僅出現過2 d。

從2011-2020 年貴陽市雷暴大風日數逐月分布（見表1）可以看出，4 月出現雷暴大風的日數最多，為3.5 d，其次為8 月、5 月、3 月、7 月、6 月和9 月，其中3-5 月出現雷暴大風的日數占總雷暴大風日數的53.4%。

表1 2011-2020 年貴陽市雷暴大風日數逐月分布

雷暴大風主要發生在9 時-20 時，以12 時-17 時為最多，占總數的55.9%，其次是9 時-12 時和17 時-20時，分別占總數的21.0%和22.1%。

2.3 冰雹

統計結果顯示：2011-2020 年貴陽市共出現降雹108 d，年平均冰雹日數為10.8 d，其中最多的年份為2020 年，共出現15 d；最少的年份為2011 年，僅出現5 d。從年冰雹日數的分布圖（見圖2）可以看出，貴陽市近10 a 冰雹明顯呈現增多的趨勢，增幅為0.69 d/a。

圖2 2011-2020 年貴陽市冰雹日數年變化

從逐月分布來說，1-7 月及10 月均可能發生冰雹，但主要集中在3-5 月，占冰雹總日數的85.19%。關于8月、9 月、11 月、12 月，2011-2020 年貴陽市未出現過降雹。4 月出現的冰雹日數最多，近10 a 累計達39 d，其次為3 月、5 月，分別為33 d、20 d。

冰雹既可能發生在白天，也可能發生在夜間。2011-2020 年貴陽市降雹主要集中在17 時-23 時，占總數的80.56%，可見冰雹主要發生在午后至前半夜，這與午后氣溫升高，熱對流增強，不穩定能量增加有直接關系。另外，有記錄的夜間降雹多出現在0 時-2 時，5 時、7 時-9 時未出現過降雹。

冰雹的持續時間非常短，最短的降雹時間不足1 min，貴陽市冰雹的持續時間平均為4.43 min（表2）。另外，統計發現，77%的冰雹天氣均伴有雷暴，51%的冰雹天氣伴有大風和短時強降水。

表2 2011-2020 年貴陽市冰雹持續時間

2011-2020 年貴陽市累計冰雹日數空間分布如下，其中觀山湖區和南明區未收集到降雹信息。從地理分布情況來看，2011-2020 年貴陽市冰雹日數基本上呈現西多東少、周邊多中間少的分布特征，其中西部的清鎮市冰雹日數最多，共55 d，年平均5.5 d，出現最多的年份為2018 年，共出現10 d；其次為修文縣，累計冰雹日數為35 d，年平均3.5 d，出現最多的年份為2019 年，共出現7 d；烏當區共出現34 d 降雹天氣過程，年平均為3.4 d，出現最多的年份為2016 年和2019 年，均出現了6 d；息烽縣共出現25 d 降雹天氣過程，年平均2.5 d，出現最多的年份為2013 年和2014 年，均為6 d；花溪區累計冰雹日數為21 d，年降雹日數為2.1 d；開陽縣累計降雹20 d，出現最多的年份為2013 年和2020 年，均發生5 d 降雹；白云區共出現15 d 降雹天氣過程，發生降雹最多的年份為2019 年，共出現3 d；云巖區出現的次數最少，共14 d，出現最多的年份為2016 年，共出現6 d。

各縣月冰雹次數統計結果顯示，1 月、3 月、4 月、5 月清鎮市出現冰雹的次數最多，與年平均地理分布一致；2月烏當區出現冰雹次數最多，而2 月息烽縣未出現過降雹；降雹最多的3 月、4 月和5 月，有記錄的8 個區縣均發生過降雹。

3 結束語

短時強降水主要發生在4-9 月，6 月發生的日數最多，出現的時段多為20 時-4 時，且70%以上的短時強降水均伴有雷暴；雷暴大風4 月出現的日數最多，主要出現的時段為9 時-20 時，以12 時-17 時最多；冰雹主要發生在3-5 月，其中4 月出現冰雹的日數最多，主要發生的時段為17 時-23 時，夜間降雹多出現在0 時-2 時，冰雹天氣伴有雷暴、大風、短時強降水的分別為77%、51%、51%。

地理分布特征表明，短時強降水和冰雹均呈現西多東少、周邊多中間少的特征，清鎮出現短時強降水和冰雹的日數最多。