广西博白县近30年雷暴气候特征变化分析

■黄永东 吴剑芳

（广西博白县气象局 广西博白 537600）

广西博白县近30年雷暴气候特征变化分析

■黄永东 吴剑芳

（广西博白县气象局 广西博白 537600）

本文根据博白县1981-2010年逐日气象观测资料，采用一元线性回归方程和数据统计方法对博白县近30a来的雷暴气候特征的长期变化趋势进行了分析，分析结果表明：博白县是雷暴天气多发区，年平均雷暴日数为83d，与前30a相比，雷暴日数的变化呈明显的下降趋势，其线性倾向率为-0.59d/a。雷暴日数的逐年减少表明博白县复杂多变的天气在逐年减少，趋于平稳的天气较多。

雷暴气候特征分析

1 引言

雷暴（Thunderstorms）是伴有雷击和闪电的一种中小尺度局地对流性天气。雷暴出现时必有强烈的积雨云活动，因此，往往伴有雷雨、冰雹、大风等灾害性天气发生[1]。强雷暴天气出现有时还会给广大人民群众带来严重的损失，如雷击危及人身安全，家用电器、计算机机房直接遭雷击或闪电感应的影响而损坏，有时因受雷击的影响还会使电力线路造成火灾等，雷暴构成的灾害随着社会的发展日益严重。雷暴的发生与地理、地形、季节、气候等因素有关[2]。因此，研究雷暴气候特征的变化趋势对于应对防灾减灾工作有着十分重要的意义。

2 资料来源及分析方法

2.1 资料来源

气象资料来源于博白国家一般气象站，（东经109°59′,北纬22° 16′,海拔高度66.2m）1981～2010年的气象观测 （3次定时观测）资料,选取雷暴日数作为研究对象,采用一元线性回归方程和数理统计的方法分析其变化趋势。雷暴日定义为：在一天内只要在观测站听到雷声就算一个雷暴日，而不论该天雷暴发生的次数和持续时间[3]。通过对雷暴气候变化趋势的分析，揭示在全球气候变化大背景下博白县的雷暴变化特征，为博白县防灾减灾工作提供决策参考。

2.2 分析方法

采用数理统计、线性趋势估计[4]等方法对博白县雷暴气候特征变化趋势进行分析。

2.2.1 线性倾向估计计算与检验

用yi表示样本量为n的某一气候变化量（式1），用xi表示yi所对应的时间，建立yi与xi之间的一元线性回归方程:

上式中，a为回归常数，b为回归系数，b的符号表示雷暴变化的倾向。当b＞0（b＜0）时，说明随时间x的增加y呈上升（下降）趋势。b值的大小表示上升或下降的倾向程度。式（1）的含义用一条合理的趋势线表示y和时间x之间的关系。

a和b用最小二乘法进行估计。对观测数据yi及对应时间xi，回归系数b和常数a的最小二乘估计为:

2.2.2 气候趋势系数计算和检验

气候趋势系数即为y相对于时间x的相关系数ryx，通过检验ryx来判断回归系数b的显著与否。它为n个时刻（年）要素序列与自然数列1，2，3，…，n的相关系数。

式中，n为年数，yi是第i年要素，y为样本均值，x为样本均值，x=（n+1）/2。显然，这个值为正（负）时表示该要素在所计算的n年内有线性增（降）的趋势。通过确定ryx（n-2）1/2/（1-ryx2）1/2是否符合自由度为n-2的t分布，从而检验这种气候趋势是否有意义，还是一种随机振动。

3 雷暴气候变化特征分析

3.1 雷暴年际变化

博白县近30a（1981-2010）共发生雷暴日数2483d，年平均雷暴日数为83d，是雷暴天气多发区[5]，按照国家标准属强雷暴区。雷暴日数最多的年份是1983年，达到111d，最少的年份是1992年为68d。从图1分析可以得出，博白近30a年来雷暴变化的总趋势为逐年显著减少，根据线性回归方法统计分析可知，线性倾向率为-0.59d/a，30a来共减少18d。分别计算每个年代的雷暴日可知：年雷暴日最多的是80年代，共894d，占整个30a的36.0%，80年代年平均雷暴日数为89d。90年代总的雷暴日数为818d，占整个30a的32.9%，90年代年平均雷暴日数为82d。到00年代总的雷暴日数为771d，占整个30a的31.1%，00年代年平均雷暴日数为77d。由此可推断80年代雷暴活动是近30a来最多的10a，然后逐年下降，雷暴日最少的是00年代，与80年代相比，足足少了123d。以30a平均线为分界线来划分，80年代年平均雷暴日为89d比30a平均值83d多6d，90年代和00年代年平均雷暴日分别为82d和77d，均低于30a平均值。特别是到了00年代，年平均雷暴日急剧减少。

3.2 雷暴季节变化特征

按博白县气候变化特征来分季度，春季为3-5月、夏季为6-8月、秋季为9-11月、冬季为12月到次年2月，从表1可以看出，博白县不同的季度雷暴日数差别很大，30a中夏季出现的雷暴日数最多[6]，达1407d，占整个30a的56.7%,其次是春季，出现的雷暴有635d，占整个30a的25.6%，秋季排第三，有386d，占整个30a的15.5%，最少出现雷暴的是冬季只有55d，占整个30a的2.2%。从表2中还可以看出，春夏季出现的雷暴日数比较多，秋冬季出现的雷暴日数比较少。

3.3 雷暴月际变化

从图2给出的博白县近30a（1981-2010）各月雷暴日数变化趋势分析得出，博白县近30a来各月均有雷暴活动，雷暴发生的月分布为“单峰”型[8]，以7月份为顶峰。1-7月份雷暴日数以“上阶梯”的型式增加，8-9月份以“下阶梯”的型式减少。其中以6、7、8月份的雷暴最多,分别为447d、482d、478d，三个月份的雷暴占了整个30a全年的56.7%。最少的是12月份，近30a来雷暴日数只有2d，其次是1月份，只有7d。近30a来1月份和12月份的雷暴日数占不到全年的0.4%。近30a来月雷暴活动较少的还有11月份，为15d，只占全年雷暴活动的0.6%。

3.4 雷暴初日、终日、初终日数的变化特征

博白县近30a来雷暴初日呈线性上升趋势，30a中出现最早的年雷暴初日为1992年1月4日。初雷日平均起于3月份左右，3月份仍有冷空气活动。一般出现雷暴大都由冷空气南下影响所致。

博白县近30a来雷暴终日呈线性下降趋势，30a中出现最迟的年雷暴终日为2002年12月20日。终雷日平均结束于10月份左右，10月份汛期已经结束，对流比较弱，大气环流趋于稳定，雷暴活动相对较少。

雷暴初终间日数期较长，表明一年中雷暴持续的时间较长，由雷暴引起的灾害相对来说就会多一些。初终间日数年平均值为237.6d，以全年365d来计算，初终间日数占65%，表明一年中有大半时间都有雷暴活动。

[1郭冬艳，辛吉武，吴胜安等.海南雷暴气候特征及大气环流背景分析 ［J］.气象科技，2008，36 （4）：404-409.

[2]黄明旺，许向春，赵学华等.海南省澄迈县雷暴气候特征及其灾害防御 [J].气象研究与应用，2007，28（3）：50-52.

[3]黄启开，杨志华，黄洪吉等.泸溪县雷暴天气的气候特征分析 [J].气象研究与应用，2012，33（3）：74-76.

[4]刘任翔,许伟彬，李会玲.三水近50a雷暴气候特征统计分析 [J].气象研究与应用, 2010,31（1）：98-101.

[5]李贤凤.博白县雷暴活动规律及成因分析 [J].广西气象,2001,22（4）：22-23.

X4[文献码]B

1000-405X（2015）-10-310-2

黄永东（1979～），男，雷电防御工程师，研究方向为雷电防御与气象服务。