丁 旻,陈 宇,张东平,翁 玲,任青峰
(1.贵州省防雷减灾中心,贵州 贵阳 550002;2.贵州省赤水市气象局,贵州 赤水 564700)
赤水市近30 a强雷暴特征分析
丁 旻1,2,陈 宇2,张东平2,翁 玲2,任青峰2
(1.贵州省防雷减灾中心,贵州 贵阳 550002;2.贵州省赤水市气象局,贵州 赤水 564700)
该文利用赤水一般气象站1983—2012年的逐日地面观测资料、2006—2012年贵州省闪电监测资料,分析赤水市强雷暴的分布规律及其与降雨、大风、冰雹、飑的关系,结果表明:赤水84.81%的强雷暴伴随着暴雨,主要集中在6—8月,同时利用Pearson简单相关系数及其假设检验方法,发现降雨量与地闪频次呈显著线性关系,相关系数在0.01的显著水平上是显著的。
强雷暴;暴雨;特征分析
雷暴按强度可区分为一般雷暴和强雷暴两类[1]。通常把只伴有阵雨的雷暴称为一般雷暴;伴有暴雨、大风、冰雹、龙卷等严重的灾害性天气现象之一的雷暴称为强雷暴[1]。近年来,我国学者对雷暴的气候特征进行了大量相关的分析和研究[2-8],取得了不少成果,为防雷减灾提供了一定的依据,由于强雷暴与灾害性强对流天气紧密相连,对人民生命财产造成威胁和损失更为严重,因此,对强雷暴进行分析研究十分必要。
本文利用赤水一般气象站1983—2012年的逐日地面观测资料、2006—2012年贵州省闪电监测资料。在资料统计时, 观测薄上只记录闪电而无雷暴纪录的不作雷暴统计,1 d之内发1次或数次雷暴统计为1个雷暴日,1个雷暴日内至少有下列现象(暴雨、大风、冰雹、龙卷、飑)之一发生时记为强雷暴日。
3.1 强雷暴伴随的强对流天气特征
统计1983—2012年的逐日地面观测资料,赤水共记录雷暴日数987 d、暴雨日数199 d,其中强雷暴日数158 d,占雷暴日数的16.01%。由表1可知:84.81%的强雷暴伴随着暴雨,其次是大风占16.46%、冰雹占2.53%、飑占1.27%。另外有5次强雷暴日同时伴随着大风和暴雨,1次同时伴随着大风和冰雹。
表1 强雷暴伴随的强对流天气天数
3.2 强雷暴日年代际变化
赤水市年平均强雷暴日数的年际变化曲线图1为近30 a强雷暴日数158 d,年平均强雷暴日数为5.26 d,最多年出现在1998年为10 d,最少年出现2001、2012年为2 d,最多年是最少年强雷暴日数的5倍。
图1 赤水市年平均强雷暴日数的年际变化曲线
3.3 强雷暴季节分布
近30 a,赤水市11月—次年3月均无强雷暴发生,且仅1987年10月12日发生过一次强雷暴。春季3—5月强暴日数占20.89%、夏季6—8月强雷暴较集中发生,占总量的73.42%、秋季9—11月强雷暴日占5.70%、冬季无强雷暴发生。由图2可知:雷暴发生在2—11月,其中4—9月有强雷暴发生; 7月雷暴活动最为频繁,8月强雷暴发生天数最多,占总强雷暴日天数的31.65%。
图2 赤水市强雷暴日数、雷暴日数的月变化曲线
3.4 强雷暴初、终日变化
近30 a,赤水市强雷暴初日最早为4月5日(1992年);最晚为10月12日(1987年)。强雷暴日终日最早为7月8日(2005年);最晚为10月12日(1987年)。由图3可知:强雷暴初、终日间隔天数最大为187 d(1999年);间隔天数最小为37 d(2000年);初、终日间隔天数累年平均为90.9 d。
图3 赤水市强雷暴初、终日间隔天数的年变化曲线
4.1 强雷暴与暴雨的关系
通过分析发现,强雷暴的发生大都伴随着暴雨。本节利用贵州省闪电监测资料,分析伴随有暴雨天气过程发生的强雷暴的地闪频次与降雨量的关系。由表2可见:2006—2012年赤水共发生伴随有暴雨的强雷暴26 d,平均降雨量为61.22 mm、平均地闪频次532次。同时出现雷暴与暴雨的月份主要集中在6—8月共发生21 d,其中6月天数最多,共发生8 d,因此,这3个月需加强防范强雷暴可能诱发的山洪、城镇内涝、泥石流、滑坡等灾害。
利用Pearson简单相关系数及其假设检验方法,对降雨量和地闪频次进行相关分析,发现:两者Person简单相关系数为0.498,降雨量与地闪频次呈显著线性关系,相关系数在0.01的显著水平上是显著的,即检验P值小于0.01,说明降雨量与地闪频次这两个变量的相关关系显著成立。
表2 2006—2012年赤水伴随有暴雨的强雷暴的
由表3可知:2006—2012年的强雷暴日占雷暴日的12.44%,强雷暴地闪频次占总地闪频次的32.50%,一个强雷暴日的地闪频次是雷暴日的2.61倍,说明强雷暴日发生地闪的频次更加频繁。赤水强雷暴日占年降雨日的2.11%,强雷暴日的总降雨量占总降雨量的21.35%,一个强雷暴日的降雨量是降雨日的10.12倍,说明强雷暴日的降雨量大。
4.2 强雷暴与大风的关系
统计1983—2012年的逐日地面观测资料,赤水伴随有大风的强雷暴26 d,而发生大风日仅为28 d,仅有2 d(2006年8月10日、2010年7月28日)发生大风而没产生雷暴,说明赤水发生大风天气现象时有92.86%的概率产生雷暴。伴随有大风的强雷暴发生在5、7、8、11这4个月,其中8月发生天数最多为16 d。
表3 2006—2012年赤水强暴日(伴随暴雨)与雷暴日、年降雨日、地闪频次、降雨量
4.3 强雷暴与冰雹、飑的关系
统计1983—2012年的逐日地面观测资料,赤水伴发生冰雹和伴随有冰雹的强雷暴均为4 d,说明出现冰雹天气现象时均产生雷暴;赤水伴发生飑和伴随有飑的强雷暴均为2 d,说明赤水出现飑天气现象时均产生雷暴。
利用赤水一般气象站1983—2012年的逐日地面观测资料、2006—2012年贵州省闪电监测资料,对赤水市强雷暴的分布规律及其与降雨、大风、冰雹、飑的关系进行分析,结论如下:
①近30 a强雷暴日数158 d,年平均强雷暴日数为5.26 d,84.81%的强雷暴伴随着暴雨,其次是大风占16.46%、冰雹占2.53%、飑占1.27%。
②春季3—5月强暴日数占20.89%、夏季6—8月强雷暴较集中发生,占总量的73.42%、秋季9—11月强雷暴日占5.70%、冬季无强雷暴发生。7月雷暴活动最为频繁,但8月强雷暴发生天数最多。强雷暴初、终日间隔天数累年平均为90.9 d。同时出现雷暴与暴雨的月份全部集中在4—8月,主要集中在6—8月。
③利用Pearson简单相关系数及其假设检验方法对降雨量和地闪频次进行相关分析,发现:两者Person简单相关系数为0.498,降雨量与地闪频次呈显著线性关系,相关系数在0.01的显著水平上是显著的。
④一个强雷暴日的地闪频次是雷暴日的2.61倍,说明强雷暴日发生地闪的频次更加频繁;一个强雷暴日的降雨量是降雨日的10.12倍,说明强雷暴日的降雨量大。
⑤赤水发生暴雨、大风、冰雹、飑天气现象时有雷暴产生的概率分别为67.34%、92.86%、100%、100%。
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2014-08-13
丁旻(1984—),男,工程师,主要从事雷电防护科学与技术研究工作。
1003-6598(2015)03-0032-03
P466
B