人工數(shù)據(jù)分析煙臺地區(qū)雷電活動時空分布特征

周鳳蕓　陳星宇

摘要 利用煙臺市1981～2010年雷暴日數(shù)據(jù)，從雷暴日的時空分布特征進行統(tǒng)計分析，結(jié)果表明，煙臺雷暴的時空分布差異明顯，南部和北部沿海地區(qū)及中部丘陵地帶相對較多，海島長島地區(qū)最少；20世紀80年代開始，雷暴日的年代際變化呈現(xiàn)減少趨勢，到21世紀初開始呈現(xiàn)增多現(xiàn)象；近30年年均雷暴日為21.37 d，屬于多雷暴區(qū)。

關(guān)鍵詞 雷暴日；雷電活動； 時空分布；人工數(shù)據(jù)；煙臺地區(qū)

中圖分類號 S429 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2014）05-01388-01

煙臺市地處山東半島東部，西北、北部瀕臨渤海，東北和南部臨黃海，全市海岸線長達909 km。煙臺地形為低山丘陵區(qū)，山丘起伏和緩，溝壑縱橫交錯，氣候?qū)儆谂瘻貛Ъ撅L氣候。因此，海洋、山脈、季風以及經(jīng)濟社會發(fā)展的人為影響形成了煙臺地區(qū)雷暴天氣的地理變化特征。近年來，雷電活動及雷擊災害的研究報道較多[1-4]，如張敏鋒等分析指出雷電活動與當?shù)氐奶鞖獗尘芭c地理特征關(guān)系密切[1]，全國雷電大部分發(fā)生在4～9月[2]。過去因缺乏觀測手段，雷電參數(shù)統(tǒng)計資料依據(jù)常規(guī)地面氣象觀測站的人工監(jiān)聽記錄，由于受人為影響較大，雷暴日不能準確表征地面落雷的頻繁程度，但在一定程度上也可以反映某一區(qū)域的雷電活動規(guī)律。為此，筆者在前人的研究結(jié)果的基礎(chǔ)上，利用煙臺市1981～2010年雷暴日人工觀測資料，對雷暴日時空分布特征進行統(tǒng)計分析，研究煙臺地區(qū)雷電活動規(guī)律。

1 資料與方法

所用資料包括1981～2010年煙臺、福山、牟平、海陽、萊陽、萊州、棲霞、招遠、蓬萊、龍口、長島11個觀測站的雷暴日資料，采用統(tǒng)計分析方法，對30年來煙臺地區(qū)雷暴日時空分布特征進行分析，探索該地區(qū)雷電活動規(guī)律。

2.1 結(jié)果與分析

2.1 雷暴空間分布

由圖1可知，煙臺各站平均的年雷暴日數(shù)為21.37 d，單站年雷暴日數(shù)最多為海陽站，為22.57 d，長島站年雷暴日數(shù)最少，為19.17 d，最多與最小之間相差約3.40 d。

根據(jù)各觀測站的地理位置分布可知，煙臺雷暴日數(shù)具有明顯的空間分布差異。煙臺市從南向北依次呈現(xiàn)出多-少-多-少特性，即南部海陽最多，其次是北部蓬萊，再次是中部膠東屋脊棲霞，最少的是海島長島。

2.2 雷暴年代際變化

統(tǒng)計分析煙臺市30年的雷暴日資料發(fā)現(xiàn)，20世紀80、90年代和21世紀以來各年代的年均雷暴日分別為22.75、20.40和20.95 d，可見20世紀80～90年代雷暴日減少，90年代末～21世紀初又呈現(xiàn)增多現(xiàn)象。

2.3 雷暴年際變化

由圖2可知，近30年間煙臺各站平均的年雷暴日數(shù)為8.82～29.00 d，各站年均雷暴日21.37 d，最多出現(xiàn)在2001年，為29.00 d，最少出現(xiàn)在1999年，為8.82 d；典型異常年份為1981、1999、2000、2001年。造成雷暴日數(shù)年際變化的原因與煙臺的氣候特征和地理地形特征有密切關(guān)系。20世紀70年代后期，全球變暖趨勢越發(fā)明顯，北方南下的冷空氣強度減弱，頻率減少，從而造成對流天氣過程減少或?qū)α鞒潭葴p弱。近年來，隨著城市建設(shè)和城市化進程的加快，城鎮(zhèn)、郊區(qū)、農(nóng)村的地形地貌有了很大的人為改變，工業(yè)生產(chǎn)的氣體排放對大氣層的物理結(jié)構(gòu)也產(chǎn)生了影響，這些因素均能影響到雷暴日數(shù)的變化。

2.4 雷暴月變化 由1981～2010年煙臺各站月雷暴日數(shù)平均分布（圖3）可知，煙臺月雷暴日數(shù)呈現(xiàn)單峰特性，初雷多始于4月中下旬，最早初雷在2月，最晚終雷是12月；平均月雷暴日數(shù)為4.17 d，最大月雷暴日數(shù)發(fā)生在7月，約12.9 d，全年12個月份均有雷暴，其中6～8月份為雷電高發(fā)期，7月最強，這與夏季的強對流天氣頻繁出現(xiàn)有關(guān)。夏季，煙臺地區(qū)主要受西北太平洋副熱帶高壓脊或其邊緣控制，高溫高濕的空氣很不穩(wěn)定，在副熱帶高壓西伸或東退時很容易形成雷暴。鋒面過境前后，冷暖氣流交界處存在強烈的輻合上升運動，常會引發(fā)持續(xù)時間較長、強度較劇烈的雷暴。當副熱帶高壓和冷空氣共同作用時，會造成大范圍的雷暴天氣，即使在天氣過程較弱時，由于夏季地面高溫形成對流或由于地形抬升也容易形成雷暴。

3 結(jié)論

由于特殊的地形影響，煙臺雷暴的時空分布差異明顯，

南部沿海地區(qū)海陽最多，中部丘陵地帶相對較少，北部海島長島地區(qū)最少；20世紀80年代開始，雷暴日的年代際變化呈現(xiàn)減少趨勢，到21世紀初開始呈現(xiàn)增多現(xiàn)象；近30年間煙臺各站平均的年雷暴日數(shù)為8.82～29.00 d；各站年均雷暴日21.37 d，最多出現(xiàn)在2001年，為29.00 d，最少出現(xiàn)在1999年，為8.82 d，屬于多雷暴區(qū)；雷電活動月變化呈單峰特性，主要集中在6～8月，其中7月最強。

參考文獻

[1] 張敏鋒，劉欣生，葛正漠.我國北方地區(qū)雷電活動的時空特征[J].高原氣象，2000，19（3）：277-284.

[2] 林健，曲曉波.中國雷電事件的時空分布特征[J].氣象，2008，34（11）：24-30.

[3] 徐桂玉，楊修群.我國南方雷暴的氣候特征研究[J].氣象科技，2001，21（3）：299-307.

[4] 馬明，呂偉濤，張義軍，等.1997-2006年我國雷電災情特征[J].自然災害學報，2007，16（5）：79-83.