那曲地區(qū)雷暴天氣時(shí)空變化特征及影響因素

央 美旦增格列 達(dá)瓦澤仁邊瑪拉珍

1）（西藏自治區(qū)那曲地區(qū)氣象局，那曲852100）2）（西藏自治區(qū)拉薩市氣象局，拉薩850000）

那曲地區(qū)雷暴天氣時(shí)空變化特征及影響因素

央 美1）＊旦增格列2）達(dá)瓦澤仁1）邊瑪拉珍1）

1）（西藏自治區(qū)那曲地區(qū)氣象局，那曲852100）2）（西藏自治區(qū)拉薩市氣象局，拉薩850000）

利用1966—2011年西藏自治區(qū)那曲地區(qū)所轄7個(gè)氣象站的雷暴天氣歷史觀測(cè)資料，綜合運(yùn)用天氣學(xué)及線性統(tǒng)計(jì)方法、小波分析方法，分析那曲地區(qū)雷暴日數(shù)的時(shí)間和空間分布規(guī)律及影響因素。結(jié)果表明：那曲地區(qū)的雷暴日數(shù)存在顯著減少趨勢(shì)，減少趨勢(shì)達(dá)到0.01的顯著性水平，變化傾向率為每10年減少5d；那曲地區(qū)雷暴日數(shù)空間分布特征為北部多南部少，東部高山峽谷多于西部湖盆；雷暴日數(shù)高值出現(xiàn)在東北部，低值出現(xiàn)在東南部。季節(jié)分布為夏季最多，春、秋季相對(duì)較少，冬季很少出現(xiàn)雷暴；雷暴初日推遲，而雷暴終日提前，雷暴期有縮短趨勢(shì)。多雷期、少雷期的差異主要表現(xiàn)在西太平洋副熱帶高壓脊線西伸脊點(diǎn)的經(jīng)度位置、巴爾克什湖東部至青藏高原處高壓脊和高原短波槽的位置和強(qiáng)弱上。那曲地區(qū)5—9月雷暴日數(shù)存在5～10年、20年兩種尺度的周期變化規(guī)律，從不同時(shí)間尺度周期的變化趨勢(shì)可以看出那曲地區(qū)將逐漸進(jìn)入多雷期。

那曲地區(qū)；雷暴；時(shí)空變化

引 言

雷暴是一種災(zāi)害天氣，常造成人畜死亡，毀壞建筑物，釀成森林火災(zāi)，或者毀壞電力設(shè)備、電信設(shè)施，給人民生命財(cái)產(chǎn)造成嚴(yán)重威脅和損失。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，對(duì)青藏高原雷暴天氣的重視程度越來越高，許多專家對(duì)青藏高原的雷暴天氣進(jìn)行了大量研究，張鴻發(fā)等［1］對(duì)青藏高原強(qiáng)對(duì)流云分布特征進(jìn)行了分析，張翠華等［2］通過青藏高原的地形和動(dòng)力作用分析了青藏高原雷暴天氣層結(jié)特征；尤為等［3］對(duì)青藏高原雷暴天氣進(jìn)行了分析，尤其對(duì)那曲地區(qū)雷暴日和無雷暴日的溫度、溫度露點(diǎn)差、風(fēng)廓線和假相當(dāng)位溫進(jìn)行了對(duì)比分析；秦宏德［4］分析了那曲地區(qū)強(qiáng)對(duì)流天氣的大氣能量垂直分布；同時(shí)很多氣象學(xué)家［5－8］通過對(duì)青藏高原對(duì)流層特征、熱量特征、不穩(wěn)定能量特征和積雪對(duì)天氣氣候的影響等方面研究了青藏高原產(chǎn)生雷暴天氣等強(qiáng)對(duì)流天氣的影響因素，研究表明：在青藏高原地區(qū)，由于存在特別強(qiáng)的地面湍流加熱和地面動(dòng)量輸送，造成大氣層結(jié)出現(xiàn)不穩(wěn)定的幾率增多，使青藏高原成為北半球同緯度地帶雷暴、冰雹、大風(fēng)的高發(fā)區(qū)。青藏高原大地形的抬升作用及其引發(fā)的熱力效應(yīng)是非常重要的一個(gè)方面，地形的抬升作用可導(dǎo)致地形附近出現(xiàn)積云，能使垂直上升氣流速度比無地形時(shí)增加10m／s，促進(jìn)較強(qiáng)的對(duì)流云發(fā)展；地形產(chǎn)生的熱力效應(yīng)可使低層大氣中存在氣旋性輻合，水汽和熱量集中時(shí)易形成不穩(wěn)定層結(jié)，利于垂直環(huán)流的不穩(wěn)定發(fā)展。那曲地區(qū)是西藏的多雷暴地區(qū)，尤其索縣是全國的雷暴中心，年平均雷暴日數(shù)為84d。那曲地區(qū)雷暴災(zāi)害每年均有發(fā)生，雷暴造成的人員和財(cái)產(chǎn)損失日益凸顯。近10年不完全統(tǒng)計(jì)，那曲地區(qū)雷擊造成18人死亡，尤其是2001年西部的班戈縣和申扎縣共有5人死亡；2007年雙湖縣牲畜死亡達(dá)20151頭（只、匹），其中幼畜死亡8988只，死亡率達(dá)全縣總牲畜的3.41%；人畜傷亡和財(cái)產(chǎn)損失慘重，雷暴災(zāi)害逐漸成為那曲地區(qū)除雪災(zāi)和風(fēng)災(zāi)之后的第3種嚴(yán)重氣象災(zāi)害。

本文在統(tǒng)計(jì)1966—2011年那曲地區(qū)（其中比如縣為1979—2011年）雷暴活動(dòng)特征的基礎(chǔ)上，利用氣候傾向率、小波分析等方法分析了那曲地區(qū)雷暴天氣的時(shí)間、空間分布、年際變化、季及月變化、日變化、初終雷暴日等方面的氣候特征，并通過100hPa和500hPa高度場(chǎng)、那曲地區(qū)降水、溫度特征分布、那曲地區(qū)各地地形條件等方面分析了雷暴天氣的影響因素。

1 資料與方法

1.1 資 料

本文資料來源于那曲地區(qū)1966—2011年7個(gè)縣氣象站的雷暴日數(shù)、雷暴發(fā)生時(shí)間等常規(guī)氣象資料。雷暴日數(shù)統(tǒng)計(jì)以地面觀測(cè)記錄為準(zhǔn)，即20：00（北京時(shí)，下同）至次日20：00出現(xiàn)雷暴（無論聞雷幾次）則記為1個(gè)雷暴日。文中年雷暴日數(shù)為全年各月雷暴日數(shù)總和，年平均雷暴日數(shù)是指各站1966—2011年雷暴日數(shù)的平均值（其中比如縣為1979—2011年），同時(shí)根據(jù)那曲地區(qū)雷暴日數(shù)集中時(shí)段為5—9月的特征，選取了5—9月那曲地區(qū)雷暴日數(shù)的合計(jì)平均值進(jìn)行分析。

1.2 方 法

對(duì)年雷暴日數(shù)進(jìn)行氣候傾向分析，氣候傾向分析可用一次線性方程表示，即y＝a0＋a1x（x＝1，2，3，…，n），其含義表示雷暴日數(shù)y與時(shí)間x之間的線性關(guān)系。其中，回歸系數(shù)a1表示雷暴的趨勢(shì)傾向，a1＞0說明雷暴日數(shù)y隨時(shí)間x有正的變化趨勢(shì)，也就是雷暴日數(shù)隨時(shí)間有增加或上升趨勢(shì)，a1＜0說明雷暴日數(shù)y隨時(shí)間x增加呈下降趨勢(shì)，且a1的大小反映上升或下降的速率，a1×10稱為氣候傾向率，能夠表征每10年變化傾向率。對(duì)5—9月的雷暴日數(shù)合計(jì)平均值進(jìn)行了小波分析、500hPa平均位勢(shì)高度場(chǎng)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 那曲地區(qū)雷暴空間分布特征

雷暴的空間變化受盛行氣流、天氣系統(tǒng)、地形和下墊面等多種因素制約，那曲地區(qū)的地勢(shì)為南北高、中間低，地貌結(jié)構(gòu)總體上是東部為高山峽谷，中西部為高原湖盆［1］。

由統(tǒng)計(jì)分析那曲地區(qū)歷年平均雷暴日數(shù)（表1）可以看出，總體來看，那曲地區(qū)雷暴日數(shù)空間分布特征為北部多南部少，東部高山峽谷多于西部湖盆。雷暴日數(shù)的高值區(qū)在東部索縣，平均雷暴日數(shù)為82d；中部的那曲縣次之，平均雷暴日數(shù)為78d；北部安多縣平均雷暴日數(shù)為72d；西部?jī)煽h平均雷暴日數(shù)為66d；低值區(qū)在那曲地區(qū)南部海拔最低的嘉黎縣和比如縣，平均雷暴日數(shù)為49d。

表1 1966—2011年那曲地區(qū)平均雷暴日數(shù)Table 1 The mean number of thunderstorm days for Nagqu Prefecture from 1966to 2011

形成雷暴的基本條件包括水汽條件、不穩(wěn)定層結(jié)條件和抬升條件。東部和南部的水汽條件和不穩(wěn)定層結(jié)條件基本相當(dāng)，是那曲地區(qū)海拔相對(duì)較低、降水最充沛、氣溫最高的地方，主要影響雷暴發(fā)生的條件為地形的抬升作用；東部索縣位于藏北高原和藏東高山峽谷結(jié)合部，地勢(shì)西高東低，盛行風(fēng)向?yàn)槠黠L(fēng)，主風(fēng)向?yàn)槲鞅逼?，約占10%，其次為西風(fēng)，占8%，多大風(fēng)天氣，年平均大風(fēng)日數(shù)為101d，盛行風(fēng)向垂直于山脊、風(fēng)速大，處于迎風(fēng)坡，地形抬升作用強(qiáng)，地形的抬升作用可增加垂直上升氣流的速度，促進(jìn)對(duì)流云發(fā)展［9］，形成地形雷暴；南部比如縣和嘉黎縣位于念青唐古拉山南側(cè)，地勢(shì)北高南低，盛行風(fēng)向西風(fēng)，占10%，大風(fēng)天氣較少，年平均大風(fēng)日數(shù)41d，地形抬升作用較弱，不利于強(qiáng)對(duì)流天氣的發(fā)生。東部和南部主要屬于溫帶濕潤(rùn)、半濕潤(rùn)氣候區(qū)［10］，植被豐富，植被垂直結(jié)構(gòu)明顯，夏季地表加熱沒有西部和中北部高寒區(qū)明顯，不易形成熱雷暴。中部那曲縣、北部安多縣、西部班戈和申扎縣平均海拔在4500m以上，屬于亞寒帶氣候區(qū)，海拔高，易發(fā)生高原效應(yīng)上升運(yùn)動(dòng)，水汽在高原上堆積冷卻凝結(jié)，較低海拔地區(qū)更易形成雷暴天氣；其中中部那曲縣位于唐古拉山脈和念青唐古拉山脈之間，北部安多縣以唐古拉山脈為脊，地勢(shì)全部為西高東低，盛行風(fēng)向均為西風(fēng)，風(fēng)速大，大風(fēng)天氣多，易形成地形雷暴，同時(shí)，由于植被單一，光熱條件充足，白天地表加熱明顯，易在近地層形成絕對(duì)不穩(wěn)定層結(jié)，形成熱雷暴；西部班戈和申扎縣位于南羌塘高原大湖盆地帶，地形較緩、地勢(shì)開闊，多丘陵盆地，以開闊的草原地形為主，晝夜溫差全年基本在10℃以上，光熱條件充足，白天加熱明顯，夏季午后地表受日射而強(qiáng)烈加熱，易在近地層出現(xiàn)絕對(duì)不穩(wěn)定的層結(jié)，形成熱雷暴。

2.2 那曲地區(qū)雷暴的時(shí)間分布特征

2.2.1 那曲地區(qū)年平均雷暴日數(shù)變化

為了研究那曲地區(qū)總體雷暴日數(shù)隨時(shí)間的變化趨勢(shì)，選取了那曲地區(qū)7個(gè)人工觀測(cè)站（那曲站、安多站、班戈站、申扎站、索縣站、比如站和嘉黎站）1966—2011年的總體年平均值進(jìn)行線性趨勢(shì)傾向率和5年滑動(dòng)平均分析，并對(duì)減少趨勢(shì)進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)（圖1）。

結(jié)果表明：那曲地區(qū)年雷暴日數(shù)總體呈減少趨勢(shì)，減少趨勢(shì)達(dá)到0.01的顯著性水平，即那曲地區(qū)的雷暴日數(shù)隨著年代存在顯著減少趨勢(shì)，變化傾向率為每10年減少5d；年平均雷暴日數(shù)變化具有較明顯的年代特征，根據(jù)5年滑動(dòng)平均變化分析：那曲地區(qū)在20世紀(jì)70年代是雷暴高發(fā)期，平均雷暴日數(shù)均在70d以上；80年代前期緩慢減少；從80年代后期至90年代前期有1次明顯的增多期；20世紀(jì)90年代后期至2011年為減少期，其中2005年以后減少趨勢(shì)比較顯著。

陳輝等［11］研究表明：在氣候變暖背景下，大氣環(huán)流變得更趨于緯向特征，經(jīng)向環(huán)流減弱，使冷空氣的強(qiáng)度和頻率均有所減弱，也減弱了抬升濕空氣的動(dòng)力，不利于雷雨云的形成，從而使雷暴減少。

圖1 1966—2011年那曲地區(qū)年平均雷暴日數(shù)變化Fig.1 Changes of the number of annual mean thunderstorm days in Nagqu Prefecture from 1966to 2011

2.2.2 各縣月雷暴日數(shù)分布特征

由各縣月平均雷暴日數(shù)分布圖（圖2）可以看出：那曲地區(qū)雷暴日數(shù)夏季多、冬季少，這是季節(jié)氣候特點(diǎn)決定的，夏季青藏高原溫度高，對(duì)流活動(dòng)旺盛，易于產(chǎn)生雷暴，而冬季寒冷干燥，大氣層結(jié)相對(duì)穩(wěn)定，很少有雷暴發(fā)生。

各縣每年的雷暴活動(dòng)呈單峰型變化，從3月開始雷暴活動(dòng)增多，到夏季6月、7月達(dá)到雷暴活動(dòng)的峰值，而后開始慢慢減少，到11月中旬逐漸停止。那曲地區(qū)雷暴的這種季節(jié)變化特征與大氣環(huán)流的季節(jié)性突變及青藏高原熱力作用的季節(jié)變化密切相關(guān)［11］。3月以后青藏高原進(jìn)入環(huán)流的轉(zhuǎn)換期，青藏高原從冬季的冷源逐漸變成熱源，西風(fēng)帶氣流退至青藏高原以北，青藏高原上空平均為一較強(qiáng)的輻合上升氣流，高原上空夏季又是高濕區(qū)，水汽非常充足，雷電因此而發(fā)展。那曲地區(qū)各縣雷暴集中時(shí)段在5—9月，這是因?yàn)橄募?00hPa位勢(shì)高度上青藏高原以東和以西各有半個(gè)大型反氣旋環(huán)流，分別是西太平洋副熱帶高壓西伸脊和伊朗高壓東伸脊，高原主體正好位于副熱帶高壓的斷裂帶中。在青藏高原上空是西風(fēng)氣流和季風(fēng)氣流直接匯合形成的500hPa切變線，常有次天氣尺度（中間尺度）的500hPa低渦活動(dòng)［12］，這與南亞高壓的活動(dòng)特征相吻合，夏季受青藏高原加熱作用的影響，南亞高壓穩(wěn)定于高原上空，7月、8月最為強(qiáng)盛；南亞高壓控制的區(qū)域多雷暴、冰雹等強(qiáng)對(duì)流性天氣。

雷暴日數(shù)最多的月份有明顯的地域性特征：東部、南部低海拔地區(qū)（索縣、嘉黎縣、比如縣）各縣最多雷暴日數(shù)出現(xiàn)在6月，而中西部高海拔地區(qū)各縣的最多雷暴日數(shù)則出現(xiàn)在7月，這是由于東部、南部各縣6月開始陸續(xù)進(jìn)入雨季，降水量達(dá)到最大值（圖3），溫度較高，是一年中對(duì)流活動(dòng)最旺盛的時(shí)段，雷暴活動(dòng)也隨之達(dá)到高峰，而中西部各縣則到6月底或7月初才緩慢進(jìn)入雨季，降水最大值出現(xiàn)在7—8月，濕度和溫度在這個(gè)時(shí)候才達(dá)到最高，進(jìn)入冰雹、雷暴等強(qiáng)對(duì)流天氣的高發(fā)期。

圖2 那曲地區(qū)月平均雷暴出現(xiàn)日數(shù)Fig.2 The number of mean thunderstorm days in Nagqu Prefecture

從每日雷暴發(fā)生的時(shí)段上分析得出，那曲地區(qū)雷暴出現(xiàn)時(shí)段為12：00—次日03：00（北京時(shí)，下同），而雷暴集中出現(xiàn)的時(shí)間段為13：00—22：00，這是因?yàn)橄募厩嗖馗咴臒崃ψ饔檬刮绾蟮孛嫔郎乜?，層結(jié)極不穩(wěn)定，對(duì)流活動(dòng)強(qiáng)烈發(fā)展而造成了雷暴、冰雹等強(qiáng)對(duì)流天氣頻繁發(fā)生［13］。

圖3 那曲地區(qū)月平均降水量Fig.3 The mean monthly precipitation in Nagqu Prefecture

2.3 小波分析

小波變換方法是一種時(shí)頻分析方法，既可以了解時(shí)間序列不同時(shí)間的頻率特征，又可以了解不同頻率的時(shí)間分布特征。

圖4a為那曲地區(qū)年平均雷暴日數(shù)的小波變換圖。由圖4a可見，那曲地區(qū)5—9月雷暴日數(shù)變化存在25～30年、5～10年、17～24年3類尺度的周期變化規(guī)律，其中在25～30年時(shí)間尺度上，1976年以后出現(xiàn)了多－少交替的準(zhǔn)兩次振蕩周期，由于用來分析的數(shù)據(jù)只有46年（1966—2011年），故25～30年的周期只出現(xiàn)兩 次，該周期很可能是偽周期，需要有更長(zhǎng)的資料驗(yàn)證；5～10年出現(xiàn)了多－少交替的7次準(zhǔn)振蕩周期；從5～10年時(shí)間尺度看，那曲地區(qū)下一個(gè)時(shí)段將逐漸進(jìn)入多雷期；在17～24年的時(shí)間尺度上，1981—1997年出現(xiàn)了少－多－少的振蕩變化，這次也只出現(xiàn)了兩次振蕩周期，考慮到資料年限較少，需要更長(zhǎng)資料驗(yàn)證。

圖4b為那曲地區(qū)年平均雷暴日數(shù)的小波方差分析。由圖4b可見，那曲地區(qū)5—9月雷暴日數(shù)存在8年、25年和40年的周期，其中8年周期振蕩最顯著，達(dá)到0.05顯著性水平，25年和40年的周期由于資料序列的限制，沒有通過顯著性檢驗(yàn)，但峰值比較顯著。由此可見，那曲地區(qū)5—9月雷暴日數(shù)存在5～10年的周期變化規(guī)律，8年為主振蕩周期。

圖4 那曲地區(qū)年平均雷暴日數(shù)的小波變換（a）及小波方差分析（b）Fig.4 A wavelet analysis（a）and a wavelet variance analysis（b）of the number of mean annual thunderstorm days in Nagqu Prefecture

2.4 那曲地區(qū)5—9月雷暴日數(shù)的變化特征及影響因素

2.4.1 那曲地區(qū)5—9月雷暴日數(shù)變化特征

圖5給出了1966—2011年5—9月雷暴日數(shù)年際變化曲線。由圖5可以看出，那曲地區(qū)1999年以后雷暴日數(shù)整體變少，以1999年為界，5—9月雷暴日數(shù)可分為兩個(gè)階段：1966—1998年的5—9月為那曲地區(qū)的多雷期（以下簡(jiǎn)稱多雷期），1999—2011年5—9月為那曲地區(qū)的少雷期（以下簡(jiǎn)稱少雷期），多雷期平均雷暴日數(shù)為67.9d，而少雷期平均雷暴日數(shù)只有53.2d，比多雷期少14.7d，減少的雷暴日數(shù)占多雷期平均雷暴日數(shù)22%，占少雷期平均雷暴日數(shù)28%。

下面利用多雷期與少雷期的5—9月平均位勢(shì)高度場(chǎng)分析多雷期與少雷期大氣環(huán)流的差異。

圖5 1966年—2011年5—9月那曲地區(qū)雷暴日數(shù)的年際變化Fig 5 Annual changes in the number of thunderstorm days in Nagqu Prefecture during May－September from 1966to 2011

2.4.2 那曲地區(qū)多雷期、少雷期位勢(shì)高度場(chǎng)特征

由那曲地區(qū)5—9月500hPa平均高度場(chǎng)（圖6）可以看出：多雷期（圖6a）、少雷期（圖6b）5—9月500hPa平均高度場(chǎng)的差異主要表現(xiàn)在西太平洋副熱帶高壓脊線西伸脊點(diǎn)的經(jīng)度位置、巴爾克什湖東部至青藏高原處高壓脊和高原短波槽的位置和強(qiáng)弱上。在圖6所示范圍內(nèi)，多雷期未見副熱帶高壓西伸脊點(diǎn)，而少雷期副熱帶高壓588dagpm線形成閉合中心，位于141°～155°E之間，586dagpm線西伸脊點(diǎn)位于93°E附近。多雷期伊朗高壓偏弱，位置偏西，586dagpm線位于55°E附近，青藏高原短波槽位置偏西偏北，那曲地區(qū)處于青藏高原短波槽控制范圍，槽強(qiáng)度加強(qiáng)，那曲地區(qū)中東部處在槽前西南氣流區(qū)，這對(duì)南部的暖濕氣流北上高原、發(fā)展對(duì)流性不穩(wěn)定層結(jié)、形成強(qiáng)對(duì)流天氣非常有利；少雷期伊朗高壓較多雷期增強(qiáng)，位置偏東，586dagpm線位于66°E附近，推動(dòng)青藏高原短波槽東移，使其位置偏東偏南，那曲地區(qū)處于脊前偏西北氣流控制區(qū)。從以上特征可以看出，西太平洋副熱帶高壓東撤或減弱，那曲地區(qū)盛行西南暖濕氣流時(shí)，為多雷期；西太平洋副熱帶高壓西進(jìn)或加強(qiáng)，盛行偏西北氣流時(shí)是少雷期；這與西太平洋副熱帶高壓東撤或減弱，在冷鋒逼近的地方易形成雷暴，而西太平洋副熱帶高壓西進(jìn)或加強(qiáng)時(shí)冷鋒東移受阻，不利于雷暴產(chǎn)生有較大關(guān)系［14］，西太平洋副熱帶高壓對(duì)于雷暴的產(chǎn)生具有非常重要的作用［15］。

由那曲地區(qū)5—9月的500hPa平均高度場(chǎng)距平（圖7）可以看出：多雷期（圖7a）、少雷期（圖7b）差異非常明顯，多雷期和少雷期距平相反，多雷期北半球大部為負(fù)距平，貝加爾湖南側(cè)為負(fù)值中心，那曲地區(qū)距平值為－15～－10dagpm，低緯度地區(qū)距平值為－10dagpm，沒有明顯的正距平值區(qū)，伊朗和西太平洋均為負(fù)距平，說明多雷期500hPa位勢(shì)高度偏低，西太平洋副熱帶高壓和伊朗高壓比正常年份偏弱，有利于低值系統(tǒng)生成，強(qiáng)度和頻次增加（多）；少雷期北半球?yàn)檎嗥剑惣訝柡蟼?cè)為正值中心，那曲地區(qū)距平值為20～30dagpm，低緯度地區(qū)距平值為10～20dagpm之間，伊朗和西太平洋均為正距平，且距平值較大，西太平洋上空有中心值為30dagpm的閉合中心，說明少雷期500hPa位勢(shì)高度偏高，伊朗高壓和西太平洋副熱帶高壓較正常年份偏強(qiáng)，不利于低值系統(tǒng)生成，同時(shí)副熱帶高壓偏強(qiáng)，在一定程度上抑制了低值系統(tǒng)的活動(dòng)，低值系統(tǒng)的強(qiáng)度和頻次將有所減弱（少）。

圖6 500hPa平均高度場(chǎng)（單位：dagpm） （a）1966—1998年，（b）1999—2011年Fig.6 500hPa mean height field（unit：dagpm） （a）1966－1998，（b）1999－2011

圖7 500hPa平均高度場(chǎng)距平（單位：dagpm） （a）1966—1998年，（b）1999—2011年Fig.7 500hPa anomalies in mean height fields（unit：dagpm） （a）1966－1998，（b）1999－2011

由那曲地區(qū)5—9月的100hPa平均高度場(chǎng)距平圖（圖8）可以看出：多雷期（圖8a）、少雷期（圖8b）高度場(chǎng)距平相反，低緯度地區(qū)距平變化明顯，多雷期低緯度地區(qū)為正值中心，青藏高原存在正距平，說明多雷期南亞高壓較常年平均偏強(qiáng)，控制整個(gè)青藏高原，高原上的對(duì)流活動(dòng)增多；少雷期低緯度地區(qū)為負(fù)值區(qū)，青藏高原存在負(fù)距平中心，中心值偏低，說明少雷年南亞高壓較常年平均偏弱，不利于青藏高原上空形成對(duì)流活動(dòng)。

圖8 100hPa平均高度場(chǎng)距平圖（單位：dagpm） （a）1966—1998年，（b）1999—2011年Fig.8 100hPa anomalies in mean height fields（unit：dagpm） （a）1966—1998，（b）1999—2011

2.5 那曲地區(qū)各縣年雷暴日數(shù)變化特征

圖9 1966—2011年那曲地區(qū)歷年雷暴出現(xiàn)日數(shù)Fig.9 The number of mean thunderstorm days in Nagqu Prefecture from 1966to 2011

為了分析各縣雷暴日數(shù)變化的差異，對(duì)各縣（7個(gè)人工氣象觀測(cè)站）1966—2011年的歷年雷暴日數(shù)進(jìn)行趨勢(shì)分析（圖9）。結(jié)果表明：那曲地區(qū)雷暴日數(shù)總體呈減少趨勢(shì)，但各縣減少速度有明顯差異，東部各縣減少的速度明顯高于西部各縣，而嘉黎縣的雷暴減少速度沒有東部其他縣迅速，本文認(rèn)為這與該地區(qū)的森林覆蓋面積和地域性的小氣候有密切關(guān)系，其中索縣、比如縣和申扎縣的減少趨勢(shì)大于那曲地區(qū)平均值，那曲縣、安多縣、嘉黎縣和班戈縣的減少趨勢(shì)小于那曲地區(qū)平均值；各縣具體雷暴減少日數(shù)為比如縣減少的最多，每10年減少13.5d，索縣每10年減少8.6d，申扎縣每10年減少5.0d，嘉黎縣每10年減少2.6d，安多縣減少最慢，每10年減少0.2d，那曲縣每10年減少3.2d，班戈縣每10年減少2.8d。由圖9中可以看出，減少趨勢(shì)最明顯的時(shí)間段主要在20世紀(jì)90年代后期以后，少雷期雷暴日數(shù)減少非常明顯，這種規(guī)律主要與伊朗高壓和西太平洋副熱帶高壓在20世紀(jì)90年代以后變活躍、少雷期強(qiáng)度增強(qiáng)、脊線位置北移、在一定程度上抑制了低值系統(tǒng)的活動(dòng)有關(guān)；東西部雷暴日數(shù)減少速度的差異，主要與東西部水汽來源有關(guān)，東部水汽來源路徑為南部的孟加拉灣，而西部水汽來源路徑為南部的孟加拉灣和西部阿拉伯灣，在孟加拉灣水汽輸送條件相當(dāng)?shù)那闆r下，伊朗高壓活躍、強(qiáng)度增強(qiáng)時(shí)，有利于阿拉伯灣水汽向西部地區(qū)輸送，因此西部水汽條件相對(duì)東部稍好，雷暴減少的趨勢(shì)較東部緩慢，這可以從王其洋［16］提出的90年代后期那曲地區(qū)降水量增加趨勢(shì)西部高于東部得到佐證。

2.6 那曲地區(qū)雷暴初日、終日分布特征

從雷暴初日、終日分析可知，雷暴初日最早出現(xiàn)在2003年1月30日的嘉黎縣，最晚出現(xiàn)在1989年5月26日和2002年5月26日的申扎縣。終日最早出現(xiàn)在1971年9月10日的班戈縣，最晚出現(xiàn)在1988年12月17日的比如縣。那曲地區(qū)雷暴日數(shù)持續(xù)的時(shí)間平均為170.7d；持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)出現(xiàn)在2003年的嘉黎縣為248d，最短出現(xiàn)在2003年的班戈縣，為122d。

由表2那曲地區(qū)1966—2011年各站雷暴初終日出現(xiàn)次數(shù)可以看出，那曲地區(qū)全年均有雷暴出現(xiàn)，其中南部嘉黎縣除12月以外，其余各月均有雷暴；那曲地區(qū)雷暴初日主要集中在3—5月，其中4月出現(xiàn)次數(shù)最多，5月次之，3月較少，2月只有4次，1月1次。雷暴終日主要集中在9—11月，其中10月出現(xiàn)次數(shù)最多，9月次之，11月較少，12月只出現(xiàn)兩次；雷暴初終日和雷暴期與那曲地區(qū)氣溫和降水變化關(guān)系較密切，那曲地區(qū)氣候寒冷干燥，沒有明顯的四季氣候特征，選擇夏半年和冬半年兩個(gè)有代表意義的季度，其中夏半年為5—9月，冬半年為10月—次年4月。那曲地區(qū)常年氣溫變化率為0.4℃／10a，氣溫呈上升趨勢(shì)，冬半年氣溫變暖趨勢(shì)較下半年明顯，夏半年和冬半年變率分別為0.5℃／10a和0.2℃／10a；那曲地區(qū)降水量變化率為22.3mm／10a，降水量夏半年和冬半年均呈增加趨勢(shì)，變率分別為19.238mm／10a和3.228mm／10a；雷暴初終日主要集中在冬半年，冬半年氣溫上升較大，降水量增多不明顯，氣候趨于更加干燥，不利于強(qiáng)對(duì)流天氣的發(fā)生，雷暴發(fā)生日數(shù)變少，這與杜軍等［17］的研究吻合，因此雷暴初日推遲，雷暴終日提前，雷暴期有縮短趨勢(shì)。

表2 那曲地區(qū)1966—2011年雷暴初日、終日出現(xiàn)次數(shù)統(tǒng)計(jì)Table 2 Statistics on the monthly starting and ending dates of thunderstorm events in Nagqu Prefecture from 1966to 2011

3 結(jié) 論

那曲地區(qū)雷暴日數(shù)空間分布特征為北部多、南部少，東部高山峽谷多于西部湖盆，高值區(qū)在東北部，低值區(qū)在西南部；東部高山峽谷因受地形抬升作用易形成地形雷暴，中西部高海拔地區(qū)易形成熱雷暴，其中中部受唐古拉山脈、念青唐古拉山脈的影響，也有地形雷暴產(chǎn)生。研究表明：

1）那曲地區(qū)年雷暴日數(shù)總體呈減少趨勢(shì)，減少趨勢(shì)達(dá)到0.01顯著性水平，即那曲地區(qū)的雷暴日數(shù)減少趨勢(shì)為每10年減少5d。

2）那曲地區(qū)5—9月雷暴日數(shù)存在25～30年、5～10年、17～24年3種周期變化規(guī)律，其中8年為主振蕩周期，那曲地區(qū)下一個(gè)時(shí)段將逐漸進(jìn)入多雷期。

3）從那曲地區(qū)5—9月的500hPa平均高度場(chǎng)分析，西太平洋副熱帶高壓東撤或減弱，那曲地區(qū)盛行西南暖濕氣流時(shí)，為多雷期；西太平洋副熱帶高壓西進(jìn)或加強(qiáng)，盛行偏西北氣流時(shí)是少雷期；從500hPa高度距平場(chǎng)分析，那曲地區(qū)多雷暴期為負(fù)距平，少雷暴期為正距平。

4）那曲地區(qū)東部各縣雷暴日數(shù)減少的速度明顯高于西部各縣。各縣每年的雷暴活動(dòng)呈單峰型變化，從3月開始雷暴天氣開始增多，6月、7月達(dá)到高峰值，而后緩慢減少，到11月中旬逐漸停止。

5）那曲地區(qū)雷暴日數(shù)持續(xù)時(shí)間平均為170.7d；持續(xù)最長(zhǎng)時(shí)間出現(xiàn)在2003年的嘉黎縣，為248d；最短時(shí)間出現(xiàn)在2003年的班戈縣，為122d。那曲地區(qū)雷暴天氣初日多出現(xiàn)在4月，終日多出現(xiàn)在10月；雷暴初日推遲，而雷暴終日則提前，雷暴期有縮短趨勢(shì)。

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The Trend and Distribution of Thunderstorm Activity and Influencing Factors in Nagqu Prefecture

Yang Mei1）Danzeng Gelie2）Dawa Zeren1）Bianma Lazhen1）

1）（Nagqu Prefectural Meteorological Bureau of Tibet Autonomous Region，Nagqu852100）
2）（Lhasa Municipal Meteorological Bureau of Tibet Autonomous Region，Lhasa850000）

Using synoptic meteorology，linear statistical methods and wavelet analysis，thunderstorm data from seven meteorological observatories in Nagqu Prefecture from 1966to 2011are analyzed to find the trend and space distribution of the number of thunderstorm days and influencing factors.A significant decreasing trend is found in the number of annual thunderstorm days，and the decreasing rate is around five days per decade.The cause for this trend might be that stronger latitudinal atmospheric circulation and weaker longitudinal circulation in the context of global warming reduces the intensity and frequency of cold air，and the mechanical lifting of moist air，which is not conductive to the formation of thunder clouds.Spatially，there is a deceasing number of thunderstorm days from the north to the south，from high mountainous valleys in the east to plains in the west with the highest number of thunderstorm days in the northeast and the lowest in the southeast.This feature is closely associated with differences in topography，thermal conditions，moisture conditions and climate across the prefecture.Due to high temperatures and strong convective activities in summer，there are significantly more thunderstorm days in spring and fall，and there are less thunderstorm days in winter with cold drying weather and relatively stable atmospheric stratification.As the weather becomes drier in winter，thunderstorms start later and end earlier with a decreasing trend in the period of thunderstorm activity within a year.The inter－annual difference in the number of thunderstorm days mainly depends on the westward move of the subtropical high over the West Pacific Ocean，the position and strength of the ridge line between the east Lake Balkhash high and the Tibetan Plateau high，and the shortwave trough off the Tibetan Plateau.When the west Pacific subtropical high weakens or moves eastward，and the warm moist airflow is prevalent in Nagqu，the number of thunderstorm days is higher.When the west Pacific subtropical high strengthens or moves westward，and the northwest airflow is prevalent in Nagqu，the number of thunderstorm days is lower.Two variation periods of 5－10years and 20years are found in the number of mean annual thunderstorm days between May and September.These variations indicate that Nagqu Prefecture will experience a period of a higher number of thunderstorm days.

Nagqu Prefecture；thunderstorms；temporal and spatial variations

央美，旦增格列，達(dá)瓦澤仁，等.那曲地區(qū)雷暴天氣時(shí)空變化特征及影響因素.應(yīng)用氣象學(xué)報(bào)，2014，25（6）：751－760.

2014－03－31收到，2014－07－31收到再改稿。

＊email：22816733＠qq.com