人工数据分析烟台地区雷电活动时空分布特征

周凤芸　陈星宇

摘要 利用烟台市1981～2010年雷暴日数据，从雷暴日的时空分布特征进行统计分析，结果表明，烟台雷暴的时空分布差异明显，南部和北部沿海地区及中部丘陵地带相对较多，海岛长岛地区最少；20世纪80年代开始，雷暴日的年代际变化呈现减少趋势，到21世纪初开始呈现增多现象；近30年年均雷暴日为21.37 d，属于多雷暴区。

关键词 雷暴日；雷电活动； 时空分布；人工数据；烟台地区

中图分类号 S429 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2014）05-01388-01

烟台市地处山东半岛东部，西北、北部濒临渤海，东北和南部临黄海，全市海岸线长达909 km。烟台地形为低山丘陵区，山丘起伏和缓，沟壑纵横交错，气候属于暖温带季风气候。因此，海洋、山脉、季风以及经济社会发展的人为影响形成了烟台地区雷暴天气的地理变化特征。近年来，雷电活动及雷击灾害的研究报道较多[1-4]，如张敏锋等分析指出雷电活动与当地的天气背景与地理特征关系密切[1]，全国雷电大部分发生在4～9月[2]。过去因缺乏观测手段，雷电参数统计资料依据常规地面气象观测站的人工监听记录，由于受人为影响较大，雷暴日不能准确表征地面落雷的频繁程度，但在一定程度上也可以反映某一区域的雷电活动规律。为此，笔者在前人的研究结果的基础上，利用烟台市1981～2010年雷暴日人工观测资料，对雷暴日时空分布特征进行统计分析，研究烟台地区雷电活动规律。

1 资料与方法

所用资料包括1981～2010年烟台、福山、牟平、海阳、莱阳、莱州、栖霞、招远、蓬莱、龙口、长岛11个观测站的雷暴日资料，采用统计分析方法，对30年来烟台地区雷暴日时空分布特征进行分析，探索该地区雷电活动规律。

2.1 结果与分析

2.1 雷暴空间分布

由图1可知，烟台各站平均的年雷暴日数为21.37 d，单站年雷暴日数最多为海阳站，为22.57 d，长岛站年雷暴日数最少，为19.17 d，最多与最小之间相差约3.40 d。

根据各观测站的地理位置分布可知，烟台雷暴日数具有明显的空间分布差异。烟台市从南向北依次呈现出多-少-多-少特性，即南部海阳最多，其次是北部蓬莱，再次是中部胶东屋脊栖霞，最少的是海岛长岛。

2.2 雷暴年代际变化

统计分析烟台市30年的雷暴日资料发现，20世纪80、90年代和21世纪以来各年代的年均雷暴日分别为22.75、20.40和20.95 d，可见20世纪80～90年代雷暴日减少，90年代末～21世纪初又呈现增多现象。

2.3 雷暴年际变化

由图2可知，近30年间烟台各站平均的年雷暴日数为8.82～29.00 d，各站年均雷暴日21.37 d，最多出现在2001年，为29.00 d，最少出现在1999年，为8.82 d；典型异常年份为1981、1999、2000、2001年。造成雷暴日数年际变化的原因与烟台的气候特征和地理地形特征有密切关系。20世纪70年代后期，全球变暖趋势越发明显，北方南下的冷空气强度减弱，频率减少，从而造成对流天气过程减少或对流程度减弱。近年来，随着城市建设和城市化进程的加快，城镇、郊区、农村的地形地貌有了很大的人为改变，工业生产的气体排放对大气层的物理结构也产生了影响，这些因素均能影响到雷暴日数的变化。

2.4 雷暴月变化 由1981～2010年烟台各站月雷暴日数平均分布（图3）可知，烟台月雷暴日数呈现单峰特性，初雷多始于4月中下旬，最早初雷在2月，最晚终雷是12月；平均月雷暴日数为4.17 d，最大月雷暴日数发生在7月，约12.9 d，全年12個月份均有雷暴，其中6～8月份为雷电高发期，7月最强，这与夏季的强对流天气频繁出现有关。夏季，烟台地区主要受西北太平洋副热带高压脊或其边缘控制，高温高湿的空气很不稳定，在副热带高压西伸或东退时很容易形成雷暴。锋面过境前后，冷暖气流交界处存在强烈的辐合上升运动，常会引发持续时间较长、强度较剧烈的雷暴。当副热带高压和冷空气共同作用时，会造成大范围的雷暴天气，即使在天气过程较弱时，由于夏季地面高温形成对流或由于地形抬升也容易形成雷暴。

3 结论

由于特殊的地形影响，烟台雷暴的时空分布差异明显，

南部沿海地区海阳最多，中部丘陵地带相对较少，北部海岛长岛地区最少；20世纪80年代开始，雷暴日的年代际变化呈现减少趋势，到21世纪初开始呈现增多现象；近30年间烟台各站平均的年雷暴日数为8.82～29.00 d；各站年均雷暴日21.37 d，最多出现在2001年，为29.00 d，最少出现在1999年，为8.82 d，属于多雷暴区；雷电活动月变化呈单峰特性，主要集中在6～8月，其中7月最强。

参考文献

[1] 张敏锋，刘欣生，葛正漠.我国北方地区雷电活动的时空特征[J].高原气象，2000，19（3）：277-284.

[2] 林健，曲晓波.中国雷电事件的时空分布特征[J].气象，2008，34（11）：24-30.

[3] 徐桂玉，杨修群.我国南方雷暴的气候特征研究[J].气象科技，2001，21（3）：299-307.

[4] 马明，吕伟涛，张义军，等.1997-2006年我国雷电灾情特征[J].自然灾害学报，2007，16（5）：79-83.