山西省夏縣近40年冰雹天氣特征分析

臧慧鋒，周 濤，蘇 歡

（1.山西省夏縣氣象局，山西 夏縣 044400；2.山西省運城市氣象局，山西 運城 044000；3.山西省臨猗縣氣象局，山西 臨猗 044100）

冰雹災害是由強對流天氣系統(tǒng)引起的一種劇烈的氣象災害，具有空間尺度小、突發(fā)性強、時間尺度短等特點。因其來勢猛、強度大，并常常伴隨著狂風、暴雨等其他天氣過程，往往給農(nóng)業(yè)、建筑、通訊、電力、交通以及人民生命財產(chǎn)帶來巨大損失。近些年來，眾多氣象專家與學者均針對冰雹的天氣氣候特征、分布特征及預報方法等開展了大量的研究工作，其中朱禹對白城地區(qū)冰雹的氣候特征、物理量及冰雹路徑進行綜合分析，旨在為科學指揮防雹作業(yè)，最大限度避免冰雹災害提供參考。嚴玉霞對海北州冰雹氣候特征進行研究，分析冰雹災害對農(nóng)牧業(yè)的危害，并提出相應的氣象防災對策，旨在為避免或減少冰雹災害對農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)濟發(fā)展造成的損失。

近年來，隨著全球加速變暖，夏縣干旱、暴雨、冰雹等極端天氣事件時有發(fā)生，對當?shù)毓まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)及民眾日常生活構成嚴重威脅。因此，探討夏縣冰雹天氣特征，掌握夏縣冰雹災害的發(fā)生規(guī)律，對做好防雹減災工作，最大限度減少冰雹災害造成的影響與損失具有重要意義。

1 資料與方法

1.1 研究區(qū)概況

夏縣地處山西省南部、運城盆地北部，南接平陸、西鄰運城，北連聞喜和垣曲，東南隔黃河與河南相望，縣內(nèi)地勢是東北高西南低。全縣國土面積1352.6平方公里，大體稱為“一丘二川七分山”。夏縣地處暖溫帶，屬大陸性半濕潤季風氣候區(qū)，多年平均降水量519.2毫米，汛期6～9月多東南風，降雨集中且多暴雨。年平均日照時數(shù)2320.2小時，年平均氣溫13.2℃，歷年最高氣溫40.7℃，出現(xiàn)在2005年6月23日；歷年最低氣溫-19.8℃，出現(xiàn)在1990年2月1日。霜凍期在10月中旬至翌年4月上旬，無霜期205天。

1.2 資料來源及研究內(nèi)容

本文應用山西省夏縣1980～2019年的逐月冰雹觀測資料，對夏縣近40年來冰雹次數(shù)的年分布、季節(jié)分布、月分布及冰雹強度、持續(xù)時間及時段等特征進行分析。文中春夏秋冬四季分別為3～5月、6～8月、9～11月、12月至翌年2月。

1.3 方法

氣候傾向率：用n代表樣本數(shù)量，x代表與其相對應的氣象要素變量，其相對應的時間可以使用t來表示，由此建立兩者之間的線性回歸方程，可以表示為：

上述公式當中a是回歸常數(shù)，b為回歸系數(shù)，通常使用最小二乘法對以上兩個數(shù)值進行估計。其中b代表了氣象要素變量x的變化趨勢，當b＜0時代表氣象要素變量x隨著時間t的增加而呈現(xiàn)出一定的下降趨勢，而當b＞0時則代表氣象要素變量x隨著時間t的增加而有所增加。b值的大小與氣象要素變化速率密切相關，氣候傾向率可以使用b×10來表示。

2 1980～2019年夏縣冰雹天氣特征分析

2.1 冰雹次數(shù)的年分布特征

1980～2019年夏縣一共出現(xiàn)16次冰雹天氣過程，年平均出現(xiàn)0.4次冰雹天氣過程。1980～1989年代和2000～2009年代正距平出現(xiàn)頻率較大，表明冰雹天氣出現(xiàn)較為頻繁，兩個年代均有4個年份出現(xiàn)冰雹天氣，其中1983年、1986年和2008年各出現(xiàn)冰雹天氣2次，1980年、1984年、2001年、2004年和2006年各出現(xiàn)冰雹天氣1次，共計出現(xiàn)冰雹天氣11次；而1990～1999年代和2010～2019年代負距平出現(xiàn)頻率較大，表明大多數(shù)年份未出現(xiàn)冰雹天氣，僅有1990年、1996年、1997年、2014年和2015年各出現(xiàn)冰雹天氣1次，共計出現(xiàn)冰雹天氣5次。整體而言，近40年來夏縣年出現(xiàn)冰雹次數(shù)呈現(xiàn)出略微減少趨勢，其氣候傾向率為-0.096次/10年。

2.2 冰雹次數(shù)的季節(jié)分布特征

由表1能夠看出，1980～2019年夏縣冰雹天氣過程多出現(xiàn)在春季與夏季，其中夏季出現(xiàn)冰雹次數(shù)最多為10次，占到冰雹總次數(shù)的62.5%；其次為春季，占到冰雹總次數(shù)的25%。相對比而言，秋季出現(xiàn)冰雹次數(shù)較少，僅為2次；冬季未出現(xiàn)過冰雹天氣過程。

表1 1980～2019年夏縣各季節(jié)出現(xiàn)冰雹次數(shù)

2.3 冰雹的持續(xù)時間、強度及時段

1980～2019年夏縣冰雹持續(xù)時間最長為18分，出現(xiàn)在2001年8月1日17時01分至17分，冰雹持續(xù)時間最短僅為1分鐘。冰雹直徑通常位于2～10毫米，最大直徑為26毫米（2001年）。對40年夏縣冰雹次數(shù)進行統(tǒng)計得出表2，由表2能夠看出夏縣發(fā)生冰雹的時間段集中在14～22時，其中以14～18時冰雹發(fā)生頻率最高，為68.7%。

表2 1980～2019年夏縣逐時出現(xiàn)冰雹次數(shù)統(tǒng)計

3 結語

本文通過探討夏縣1980～2019年冰雹天氣特征，得出以下幾點結論。

（1）1980～2019年夏縣一共出現(xiàn)16次冰雹天氣過程，年平均出現(xiàn)0.4次冰雹天氣過程。近40年出現(xiàn)冰雹次數(shù)呈現(xiàn)出略微減少趨勢，其氣候傾向率為-0.096次/10年。

（2）近40年夏縣冰雹天氣過程多出現(xiàn)在春季與夏季，其中夏季出現(xiàn)冰雹次數(shù)最多為10次；其次為春季，秋季出現(xiàn)冰雹次數(shù)較少，冬季無冰雹天氣過程。

（3）夏縣冰雹天氣出現(xiàn)在每年的4～9月，1～3月及10～12月均未出現(xiàn)過冰雹天氣過程。其中7月份出現(xiàn)冰雹次數(shù)最多為4次。冰雹天氣最早時間為4月20日，出現(xiàn)在1980年；最晚時間為9月29日，出現(xiàn)在1986年。

（4）冰雹持續(xù)時間最長為18分鐘，出現(xiàn)在2001年8月1日17時01分至17分，冰雹持續(xù)時間最短僅為1分鐘，冰雹直徑通常位于2～10毫米，最大直徑為26毫米。降雹時段多集中在14～18時，頻率為68.7%。