岳陽市雷暴變化趨勢特征分析

聶武夫 周金良 劉擎

摘要 利用岳陽地區6個氣象臺站1960—2009年雷暴日資料，采用絕對變率、氣候傾向率、相關檢驗法等方法，分析了岳陽地區各地域的變化特征。結果表明：（1）初、終雷暴日的穩定性，6個氣象站存在較大的差異。初雷暴日穩定性的排列順序：湘陰>華容>岳陽>臨湘>平江>汨羅。終雷暴日穩定性的排列順序：平江>湘陰>臨湘>岳陽>華容>汨羅。（2）岳陽地區雷暴初日普遍出現在1—3月，2月最多，最早出現在1980年1月1日；岳陽地區雷暴終日普遍出現在9—12月，12月最多，最晚出現在1990年12月29日和1997年12月29日。（3）6個氣象站的平均初雷暴日的絕對變率是17.09，終雷暴日的絕對變率是29.92，表明初雷暴日較終雷暴日穩定，年際差異較小。

關鍵詞 雷暴日；氣候傾向率；變化特征

中圖分類號：P446 文獻標識碼：B 文章編號：2095–3305（2023）07–0299-03

當云層中發生強烈的反應產生雷鳴和閃電現象被稱為雷暴，雷暴往往夾雜著典型的降雨和大風，甚至有時會夾雜冰雹。雷暴屬于比較嚴重的災害類氣象，這種氣象狀況是我國經常發生的災害之一，一直以來都會造成人們財產的損失[1-3]。因此，自氣象科學研究以來，相關研究人員致力于研究雷暴的現象特征和發生因素，期待可以做好雷暴的防范和減災工作。經過長時間的研究，相關結論是雷暴的產生具有明顯的地域特點，容易發生強對流天氣的地區更易產生雷暴，因此要結合不同地區的氣候變化特征科學防范雷暴災害。經過詳細研究相關文獻，可以發現雷暴不僅與地區氣候規律有關，還與地形下墊面性質等復雜因素有關聯。岳陽市東倚幕阜山，西臨洞庭湖，北接萬里長江，境內群峰起伏，矮丘遍布，河港縱橫，湖泊眾多，造就了岳陽雷暴的多樣性。本研究利用1960—2009年岳陽地區岳陽、華容、臨湘、湘陰、汨羅、平江6個氣象臺站雷暴資料，具體分析了雷暴發生起始時間到雷暴結束的時間之間變化和差異，并總結了雷暴每年的變化規律和分布等數據[4-8]。

1 資料和方法

資料來源：1960—2009年岳陽地區岳陽、華容、臨湘、湘陰、汨羅、平江6個氣象臺站雷暴觀測資料。

2 初、終雷暴日的統計特征

2.1 初、終雷暴日的絕對變率

云層內發生了電力效應的情況十分復雜，云層中有冰晶碰撞會產生電磁效應，也會產生強烈的空氣流動。不同地區特點發生的雷暴強度也不同，這與地區常年的熱量和地形特點都有直接關系。

圖1顯示的絕對變率是為了體現圖片數據的穩定程度，雷暴的起始日期和終止日期受到不同地理條件的影響會有很大的波動。表1是6個氣象站1960—2009年50年雷暴的起始日期和終止日期絕對變率。

由圖1可知，雷暴的起始日期和終止日期穩定程度存在很大的差異。初雷暴日穩定性的排序：湘陰>華容>岳陽>臨湘>平江>汨羅；終雷暴日穩定性的排序：平江>湘陰>臨湘>岳陽>華容>汨羅。

2.2 6個氣象站平均變化趨勢

資料表明，1960—2009年岳陽地區6個氣象站雷暴的起始日期和終止日期內基本變化趨勢是相同的，將6個氣象站平均狀況排序后可表征岳陽雷暴的起始日期和終止日期內數據統計的變化趨勢。（1）岳陽地區雷暴初日普遍出現在1—3月，2月最多，最早出現在1980年1月1日；岳陽地區雷暴終日普遍出現在9—12月，12月最多，最晚出現在1990年12月29日和1997年12月29日；（2）6個氣象站平均初雷暴日的絕對變率是17.09，終雷暴日的絕對變率是29.92，表明初雷暴日較終雷暴日穩定，年際差異較小。

3 雷暴日的時空分布特征

3.1 雷暴期、雷暴日的年代際分布

雷暴產生需要一定條件的形成，因此產生的條件無法達到很好的狀態，就不會發生雷暴災害。雖然岳陽市每年都有雷暴期，但岳陽市各地區存在地形地勢的差異，所以雷暴期發生的強度也不盡相同。從近50年來的統計雷暴期信息可以看出，每年的雷暴頻次都與自然變化條件有直接關聯，也存在明顯的差異。表1是6個氣象站雷暴期、雷暴期內雷暴頻率的年代際特征和變化趨勢。

表1表明，岳陽地區雷暴期有如下規律：平江>臨湘>湘陰>岳陽>汨羅>華容；岳陽地區雷暴日有如下規律：平江>湘陰>臨湘>汨羅>岳陽>華容，與雷暴期的分布大致相同，總體為山區多于平原；按年平均雷暴日數進行劃分，岳陽市和華容縣為中雷區，臨湘市、湘陰縣、汨羅市、平江縣為多雷區。整體來看，1960—2009年50年間，岳陽地區各測站雷暴期存在波動，但雷暴日數呈顯著減少趨勢，導致頻率也呈顯著減少趨勢，這與我國大部分地區平均雷暴頻數在波動中減少的結論一致。

3.2 雷暴期、雷暴日的變化趨勢

由圖2可知，岳陽市雷暴期從20世紀60年代到21世紀初期呈增加趨勢。過去50年間，岳陽市雷暴期相關系數r=0.0943未通過0.05信度顯著性檢驗，表明岳陽市雷暴期以2.92 d/10年的變化速率增加，但增速不顯著。岳陽市雷暴日從20世紀60年代至21世紀初期呈逐漸下降趨勢。在過去50年間，岳陽市雷暴日相關系數r=-0.5593通過0.05信度顯著性檢驗，表明岳陽市雷暴日呈顯著減少的趨勢，且以3.976 d/10年的變化速率下降。

3.3 雷暴路徑

在進行雷暴觀測記錄時，地面觀測人員會記錄雷電的起止時間和相應的雷電方位，分析多年的觀測資料，可以判斷一個小范圍的地域雷暴活動的移動規律，對于項目選址和防雷設計時的功能布局具有參考作用。

雷暴路徑是指一個地區的雷暴移動方向，它是表征一個地區雷電活動集中程度的指標。該指標是指評估區域所在地氣象臺、站資料確定的雷暴移動在當地不同方向（正東、東南、正南、西南、正西、西北、正北、東北）的百分率，岳陽市1970—2014年雷暴方向概率如表2所示，路徑玫瑰圖如圖3所示。

從表2和圖3可以看出，岳陽市從西南方向進入的閃電比例最高，達22.4%，其次是由西面方向進入的閃電占20.2%，然后是由西北面方向進入的占13.5%。

4 結論

根據岳陽地區6個氣象站1960—2009年雷暴氣候的資料統計分析趨勢，得出以下結論。（1）雷暴的起始日期和終止日期穩定程度存在很大的差異，將6個氣象站排序：湘陰>華容>岳陽>臨湘>平江>汨羅；終雷暴日穩定性的排序：平江>湘陰>臨湘>岳陽>華容>汨羅。

（2）岳陽地區雷暴初日普遍出現在1—3月，2月最多，最早出現在1980年1月1日；岳陽地區雷暴終日普遍出現在9—12月，12月最多，最晚出現在1990年12月29日和1997年12月29日。

（3）6個氣象站的平均初雷暴日的絕對變率是17.09，終雷暴日的絕對變率是29.92，表明初雷暴日較終雷暴日穩定，年際差異較小。

（4）岳陽地區雷暴期有如下規律：平江>臨湘>湘陰>岳陽>汨羅>華容。

（5）岳陽地區雷暴日有如下規律：平江>湘陰>臨湘>汨羅>岳陽>華容，與雷暴期的分布大致相同，總體為山區多于平原；按年平均雷暴日數進行劃分，岳陽市和華容縣為中雷區，臨湘市、湘陰縣、汨羅市、平江縣為多雷區。

（6）1960—2009年50年間，岳陽地區各個氣象站雷暴期存在波動，但實際發生雷暴的天數明顯不斷減少，整個雷暴的頻率也隨之下降，這樣的結論和其他地區的雷暴頻數波動結論是相同的。

（7）從20世紀60年代到21世紀初期，岳陽市雷暴期以2.92 d/10年的變化速率上升，雷暴日以3.976 d/10年的變化速率減少；華容縣雷暴期以0.642 d/10年的變化速率減少，雷暴日以2.264 d/10年的變化速率減少；臨湘市雷暴期以7.753 d/10年的變化速率增加，雷暴日以2.453 d/10年的變化速率減少；湘陰縣雷暴期以3.598 d/10年的變化速率增加，雷暴日以2.689 d/10年的變化速率減少；汨羅市雷暴期以2.434 d/10年的變化速率減少，雷暴日以4.861 d/10年的變化速率減少；平江縣雷暴期以0.97 d/10年的變化速率增加，雷暴日以4.917 d/10年的變化速率減少。

（8）岳陽市從西南方向進入的閃電比例最高，達22.4%，其次是由西面方向進入的閃電占20.2%，然后是由西北面方向進入的占13.5%。

參考文獻

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Analysis of Thunderstorm Variation Trend Chara-

cteristics in Yueyang City

Nie Wu-fu et al（Yueyang Meteorological Bureau， Hunan Province， Yueyang， Hunan 414000）

Abstract Using thunderstorm day data from six meteorological stations in Yueyang region from 1960 to 2009， the change characteristics of various regions in Yueyang region were analyzed using methods such as absolute variability， climate tendency， and correlation testing. The results show that： ⑴ There are significant differences in the stability of the initial and final thunderstorm days between the six stations. The order of stability of initial thunderstorm days is： Xiangyin > Huarong > Yueyang > Linxiang > Pingjiang > Miluo. The order of stability of final thunderstorm days is： Pingjiang > Xiangyin > Linxiang > Yueyang > Huarong > Miluo; ⑵ The first day of thunderstorms in Yueyang area generally occurs from January to March， with the most frequent occurrence in February and the earliest occurrence on January 1， 1980; Thunderstorms generally occur throughout the day in Yueyang region from September to December， with the largest number occurring in December， and the latest occurring on December 29， 1990 and December 29， 1997 The absolute variability of the average initial thunderstorm day at the 6 stations was 17.09， and the absolute variability of the final thunderstorm day was 29.92， indicating that the initial thunderstorm day was stable compared to the final thunderstorm day， with a small interannual difference.

Key words Thunderstorm day; Climate tendency rate; Changing characteristics