吴英杰 林双 高巍
摘 要:本溪地处辽东半岛东南部山区,境内层峦叠嶂、山多地少,以低山、丘陵为主,处于长白山支脉东北端,属于中温带季风气候,四季分明,光照充足,雨量充沛。该文采用1958-2013年本溪市4个地面观测站的雷暴气象资料,分析了本溪地区近56a来的雷暴日数变化特征。结果表明:本溪地区近56a平均雷暴日数为30.4d,并以0.87d/10a的趋势减少,其中6月和7月雷暴日数最多。平均初雷日期为4月24日,平均终雷日期为10月22日,平均雷暴持续期为182.3d。
关键词:雷暴日数;气候特征;线性变化趋势
中图分类号 P468 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2016)05-105-03
Abstract:Benxi locates in the Liaodong Peninsula in southeastern mountainous territory of several overlapping peaks,mountains and more small,low mountains,hills,at the northeast end offshoot of Changbai Mountain,it belongs to temperate monsoon climate,four seasons,abundant sunshine and rainfall.In this paper,the variation characteristics of thunderstorm days in Benxi area in recent 56 years were analyzed by using the meteorological data from 4 ground stations in Benxi in 1958-2013.The results showed that the average number of thunderstorm days in Benxi area was 30.4 days,and the trend decreased by 0.87d/10a,with the maximum number of thunderstorm days in June and July.Average initial thunder date was April 24th,the average final thunder date was October 22nd,the average thunderstorm duration was 182.3 days.
Key words:Thunderstorm days;Climatic characteristics;Linear change trend
雷暴是指积雨云云中、云间或云地之间产生的激烈放电现象[1],是伴有雷击和闪电的局地对流性天气,具有大电流、高电压和强电磁辐射特征,常伴有大风、暴雨和冰雹等现象,是一种严重的灾害性天气。随着电子技术、网络技术、信息技术的广泛应用,城市高层建筑物日益增多,雷电灾害的影响范围越来越广,危害程度越来越重,造成的损失及社会影响越来越大,对国民经济造成的危害日趋严重[2]。为此,本文利用本溪市近56a地面观测资料,分析雷暴的气候变化特征,掌握雷暴的变化规律,为预报预警及防雷防灾减灾工作提供参考。
1 资料与方法
1.1 资料来源 本文主要选取1958-2013年本溪市4个地面观测站(本溪市区、本溪县、桓仁县和草河口)的雷暴气象资料,分析本溪地区近56a来的雷暴日数的变化特征。
1.2 分析方法 雷暴日是指某地区1a中有雷电放电的天数,目前我国以气象观测站听到雷声为统计依据,在1d内(20:00至次日20:00)只要听到1次以上雷声,就统计为一个雷暴日,年雷暴日数为全年各月雷暴日数的总和,年平均雷暴日数是多年雷暴日数的平均值,本文中为4个站点的平均值。雷暴初日是指1a内首次出现雷暴的日期,终日是指1a内最后一次出现雷暴的日期。本文采用的统计方法为数理统计、气候倾向率和线性分析。
2 结果与分析
2.1 雷暴日数的年际变化特征 根据观测资料统计,本溪地区1958-2013年平均雷暴日数为30.4d。根据《建筑物电子信息系统防雷技术规范》(GB 50343-2012)规定[3],25d<年平均雷暴日≤40d的地区属于中雷区,所以本溪地区为中雷区。年雷暴日数最多为50d,出现在本溪市区,为2005年,比平均雷暴日数多19.6d。最少则为12d,出现在本溪县,为2008年,比平均雷暴日数少18.4d。最多与最少两者相差38d。
图1为本溪地区1958-2013年年平均雷暴日数的年际变化及线性变化趋势,从图1可以看出,本溪近56a雷暴日数随时间呈下降趋势。线性趋势函数为Y=-0.0866X+32.833(Y为年雷暴日数,X为年),反映出本溪地区年平均雷暴日数以0.87d/10a的趋势减少。
从图2还可以看出,在年际变化上,20世纪60~70年代,平均雷暴日数有增加的趋势。20世纪70~90年代有减少的趋势,但是波动不大。20世纪90年代前半期逐渐增加,但是到了后半期至2013年,减少的趋势明显,平均雷暴日数多为负距平,尤其是1995-2004年基本上都低于平均值。因此,近56a本溪地区年平均雷暴日数逐渐减少。
2.2 雷暴日数的月变化特征 从图3可以看出,本溪地区在6月和7月雷暴日数较多,月平均分别为7.2d和6.4d,占全年的44.7%。其次为8~10月,平均为3.8d,占全年的38%。再次是4~5月,平均为2.3d,占全年的15.2%。最后是11月至次年3月,平均不足1d,占全年的2.1%。其中,1月份在56a间均无雷暴发生,1~6月雷暴日数逐渐增多,7~12月逐渐减少,高峰值出现在6~8月。
2.3 雷暴日数的季节变化特征 统计表明,本溪地区雷暴日数的季节变化差异显著。夏季最多,总日数为1 085d,平均为19.4d,占全年雷暴日的63.6%。其次是秋季,平均为6.3d,占全年的20.8%。然后是春季,为4.7d,占全年的15.4%。冬季最少,仅占全年的0.2%,平均还不到1d。由此可见,本溪地区雷暴主要发生在夏秋2季。从表1可以看出,夏秋2季的气候倾向率为负值,这2个季节的雷暴日数分别以0.576d/10a和0.500d/10a的速度在减少,而春季则以0.240d/10a的速度增加,冬季增加的更为缓慢。因此,可以得出结论,年平均雷暴日数的减少是因为夏秋2季的雷暴日数的减少导致的。
2.5 终雷日数的变化特征 通过资料统计得出,本溪地区近56a的平均终雷日期为10月22日。最早出现在桓仁县,为2001年8月24日。最晚出现在草河口,为1990年12月21日。最早和最晚两者相差119d。8~12月都有终雷出现,其中在10月份的概率最高,占全年的50%,其次为11月,占全年的33%,8、9和12月出现的概率较小,共占全年的17%。由图5所示,本溪地区终雷日近56a变化波动不大,线性趋势函数为Y=-0.005x+42666,反映出终雷日以0.1d/10a的趋势延后,基本上没有变化。由以上初雷日和终雷日的数据可以得出,近56a本溪地区的平均初终间日数为182.3d,平均发生雷暴1 701次。
3 结论
(1)本溪地区近56a平均雷暴日数为30.4d,属于中雷区,并随时间呈下降趋势。线性趋势函数为Y=-0.0866X+32.833,反映出本溪地区年平均雷暴日数以0.87d/10a的趋势减少。
(2)本溪地区在6月和7月雷暴日数较多,月平均分别为7.2d和6.4d,占全年的44.7%。其次为8~10月。
(3)本溪地区雷暴日数的季节变化差异显著。夏季最多,平均为19.4d,占全年雷暴日的63.6%。其次是秋季和春季,冬季最少。从气候倾向率可以看出,年平均雷暴日数的减少是夏秋2季的雷暴日数减少导致的。
(4)近56a本溪地区的平均初雷日期为4月24日,平均终雷日期为10月22日,并都有延后的趋势。
参考文献
[1]中国气象局.地面气象观测规范[M].北京:气象出版社,2003.
[2]欧徽宁,廖铭超,周渭.贺州市近45年雷暴日数变化特征分析[J].气象研究与应用,2015,36(6):200-201.
[3]王德言,李雪佩,刘寿先,等.GB 50343-2012,建筑物电子信息系统防雷技术规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2013:6-8.
(责编:张宏民)