利用50年人工观测资料分析河南省末雷暴日特征

摘要 利用河南省1957—2005年121个有效气象台站雷暴观测资料，对河南省末雷暴日进行初步分析。结果表明，全省末雷暴日有明显的年际变化特征，末雷暴日随着年份的增加有推迟的趋势，统计发现1977—2005年平均末雷暴日比1957—1976年平均末雷暴日推迟6 d，末雷暴日的推迟可能是由温度升高引起的。统计末雷暴日的雷暴天气发生时段发现，12：00—16：00时段发生的雷暴最多，占到全部雷暴次数的43.4%，其次是16：00—20：00，占到总时段的24.0%，雷暴次数最少的时段是00：00—04：00和20：00—24：00，这与全省雷暴日的日变化特征存在较大差异。全省末雷暴日的空间分布大概分3个区域：西南及南部区域末雷暴日结束最迟，其次是北部区域，中部末雷暴日结束较早，末雷暴日较迟的区域多分布在山区或气温较高的南部，这些分布特征与雷暴日数的空间分布比较一致。

关键词 河南省;雷暴;末雷日;时空分布

中图分类号：P427.3 文献标识码：A 文章编号：2095-3305（2019）06-071-02

DOI： 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2019.06.025

Analysis of Characteristics of the Last Thunderstorm Days of Henan Province Based on 50 Years Observation Data

YANG Mei-rong（Henan Meteorological Disaster Prevention Technology Center，Zhengzhou，Henan 450003）

Abstract Using the thunderstorm observation data of 121 effective meteorological stations in Henan Province from 1957 to 2005，the last thunderstorm days in Henan Province were preliminarily analyzed. The analysis showed that the last thunderstorm days in Henan had obvious interannual variation characteristics，and the last thunderstorm days tended to be delayed with the increase of years. Statistics showed that the average last thunderstorm days in 1977-2005 were six days later than that in 1957-1976. The delay of the last thunderstorm days in 1977-2005 may be caused by the increase of temperature. It was found that the thunderstorms occurred at 12：00-16：00，accounting for 43.4% of the total thunderstorms，followed by 16：00-20：00，accounting for 24.0% of the total thunderstorms，and the minimum thunderstorms occurred at 00：00-04：00 and 20：00-24：00，which were quite different from the daily variation characteristics of thunderstorms in the whole province. The spatial distribution of the last thunderstorm days in the whole province could be divided into three regions：the end of the last thunderstorm days in the southwest and southern regions was the latest，followed by the northern region，the end of the last thunderstorm days in the central region was earlier，and the late last thunderstorm days were mostly distributed in the mountainous areas or the South with higher temperature. These distribution characteristics were consistent with the spatial distribution of the number of thunderstorm days.

Key words Henan Province;Thunderstorm;The last thunderstorm day;Temporal and spatial distribution

雷電是伴有闪电和雷鸣的强烈放电现象，雷电的平均电流是3万A，最大电流可达30万A，雷电的电压很高，约为1亿～10亿V。一个中等强度雷暴的功率可达1 000万W，相当于一座小型核电站的输出功率。雷电已经被联合国列为最严重的10种自然灾害之一。河南省每年因雷电灾害损失严重，目前学者对河南省雷电的分布特征、雷电与雷达、卫星及大气热力参数等的研究已经取得诸多进展[1-4]，但对河南省雷暴结束日期的研究尚未见报道。因此，笔者利用1957—2015年人工雷暴观测站点资料，对河南省末雷暴日进行初步分析，以期掌握河南省雷暴特征，加强人们对雷暴的认识，为河南省防雷事业的发展作出贡献。

1 资料与方法

共选取121个有效（观测时间在30年以上）人工雷暴观测台站资料，其中有部分观测站的观测时间开始较早，例如1951年开始观测的台站有6个，但考虑到统计的普遍性和有效性，观测时间选为1957—2005年，因为从1957年开始有50多个台站开始工作，直到1961年以来有100多个台站正常工作。河南省人工雷暴观测站点，在河南省中部分布比较密集，在省边界处分布相对较稀疏（图1）。

2结果与分析

2.1 末雷暴日年际分布特征

从图2可以看出，平均末雷暴日最迟的年份是1977年，平均末雷暴日距离参考日期83.7 d，即10月22日。平均末雷暴日结束最早的年份是2001年，距参考日期20.8 d，即8月21日左右。1957—2005年平均末雷暴日为45.57 d，1957—1976年平均末雷暴日为42.27 d，1977—2005年平均末雷暴日为48.30 d，比1957—1976年平均末雷暴日推迟6 d。末雷暴日推迟可能是由温度升高引起的。李克让等[5]分析了近40年全国160个测站的年平均温度资料，得到20世纪70年代中期至今我国温度持续回升，并且温度变化幅度是北部大于南部。丁一汇等[6]通过研究指出我国气候变暖最明显的地区在西北、华北、东北地区，长江以南地区变暖趋势不显著。

为分析末雷暴日与全年雷暴日数的关系，进一步引用图3[4]，因为该文与韦丹等[4]的统计内容所用资料相同，便于比较分析。从图3可以看出，1960—1969年河南省雷暴次数相对较高，直至20世纪80年代后期雷暴活动呈逐渐减少趋势，近年来雷暴天气有上涨趋势，雷暴活动略微增加。这些雷暴日数的特征与末雷暴日的特征并没有明显的相关关系，图2和图3在峰值、谷值的年份也不对应，这可能是由于数据的复杂性以及统计方法的单一性造成的。

2.2 末雷暴日雷暴天气发生的时段特征

统计发现末雷暴日一般在8、9月，有些甚至发生在10、11月，进一步统计末雷暴日的雷暴天气发生时段（图4）。由于部分末雷暴日的雷暴天气发生时间缺失，共找到有雷暴时间记录的末雷暴日3 191次。统计发现，发生在12：00—16：00的雷暴最多，占到全部时段的43.4%，其次是16：00—20：00，占到总时段的24.0%，雷暴次数最少的时段是00：00—04：00和20：00—24：00，其中20：00—24：00仅占总时段的4.3%。韦丹等[4]统计河南省雷暴分布时段发现，一天中16：00—20：00为雷暴发生的高峰时段，占总数的33.8%;其次是12：00—16：00 和20：00—24：00，分别占19.9%和19.1%。对比分析发现，末雷暴日的雷暴发生时间有总体往中午时段靠拢的趋势，这主要是因为末雷暴日多在秋季，气温偏低，能满足雷暴发生的气温条件集中在中午至下午的时段。

2.3 末雷暴日空间分布特征

考虑到人工雷暴观测的特点，该文空间分布特征按照雷暴站点所在的行政区划单位来统计，但由于行政区划几十年来有所调整等一些原因造成行政区域内有多个雷暴站点，或者行政区域内找不到雷暴站点，对于前者该文将行政区域内几个站点资料取平均作为该区域的观测值，对于后者取该行政区划周围几个站点的平均值。

从图5可以看出，末雷暴日在河南省的分布大概分3个区域：西南及南部区域末雷暴日最迟，其次是北部区，中部末雷暴日结束较早。结合河南省地形图发现末雷暴日较迟的区域多处在山区，山区地势起伏较大，受地形抬升的作用，对流易于形成。韦丹等[4]分析发现河南省雷暴强度较大地点主要分布在西南、东南和北部地区，与该文末雷暴日的空间分布比较一致。

3 结论

利用河南省1957—2005年121个有效人工雷暴观测站点资料，对河南省末雷暴日进行了初步分析，主要结论如下：

（1）全省末雷暴日有明显的年际变化特征。随着年份的增加末雷暴日有推迟的趋势，其中1977—2005年比1957—1976年平均末雷暴日推迟6 d，末雷暴日的推迟可能是由温度升高引起的。

（2）末雷暴日中发生在12：00—16：00时段的雷暴最多，占到全部时段的43.4%，其次是16：00—20：00，占到总时段的24.0%，雷暴次数最少的时段是00：00—04：00和20：00—24：00。对比河南省雷暴日变化特征发现，末雷暴日的雷暴发生时间有总体往中午时段靠拢的趋势，这主要是因为末雷暴日多在秋季，气温偏低，能满足雷暴发生的气温条件集中在中午至下午的时段。

（3）全省末雷暴日的空间分布大概分3个区域：西南及南部区域末雷暴日结束最迟，其次是北部区域，中部末雷暴日结束较早。末雷暴日较迟的区域多分布在山区或气温较高的南部，这些分布特征与雷暴日数的空间分布比较一致。

参考文献

[1] 張霞，王新敏，王全周，等.郑州雷电发生的环境场特征及潜势预报[J].气象，2010，36（6）：95-100.

[2] 张一平，王新敏，牛淑贞，等.河南省强雷暴地闪活动特征与雷达回波的关系初探[J].气象，2010，36（2）：54-61.

[3] 杨美荣，程丽丹，李鹏，等.利用TRMM卫星资料对河南一次强飑线过程的闪电活动分析[J].气象与环境科学，2012，35（1）：74-77.

[4] 韦丹，肖稳安，陈红兵.河南省46年雷暴的时空变化特征分析[J].安徽农业科学，2010，38（ 29）：16362- 16364.

[5] 李克让，林贤超，王维强.近四十年来我国气温的长期变化趋势[J].地理研究，1990，9（4）：26-37.

[6] 丁一汇，戴晓苏.中国近百年来的温度变化[J].气象，1994，20（12）：19-26.

责任编辑：郑丹丹