渭南市雷暴天氣的氣候及環(huán)流特征分析

肖湘卉，馬耀絨，張艷芬，馬穎紅

(渭南市氣象局，陜西渭南 714000)

渭南市雷暴天氣的氣候及環(huán)流特征分析

肖湘卉，馬耀絨，張艷芬，馬穎紅

(渭南市氣象局，陜西渭南 714000)

利用渭南市11縣(區(qū))1971—2010年雷暴觀測資料，對(duì)渭南市雷暴的時(shí)間、空間分布特點(diǎn)和初、終日期特征進(jìn)行分析,結(jié)果表明：雷暴北部最多，東南部次之，西南部最少；渭南市年平均雷暴數(shù)隨年代呈減少趨勢(shì)；雷暴季節(jié)變化明顯，6—8月是多發(fā)時(shí)段，7月是高發(fā)期；雷暴初日一般出現(xiàn)在4月中、下旬，終日一般出現(xiàn)在9月中、下旬；一天中19—20時(shí)為雷暴的高發(fā)期。根據(jù)近10 a來5—9月渭南市雷暴出現(xiàn)前12～24 h 500 hPa環(huán)流形勢(shì)特征，可將雷暴天氣形勢(shì)分為短波槽型、副高低槽型、西風(fēng)槽型和西北氣流型4種類型，同時(shí)總結(jié)出各類型的天氣特征。

雷暴；氣候特征；天氣分型；渭南市

雷暴是積雨云強(qiáng)烈發(fā)展階段產(chǎn)生的閃電鳴雷現(xiàn)象，常伴有暴雨、大風(fēng)、冰雹，甚至龍卷風(fēng)等強(qiáng)對(duì)流天氣，是一種嚴(yán)重的災(zāi)害性天氣，給人民生命財(cái)產(chǎn)造成嚴(yán)重威脅和損失，因此研究雷暴天氣有著十分重要的意義。白光弼等[1]對(duì)陜西省雷電活動(dòng)特征進(jìn)行了分析，并對(duì)陜西省雷暴活動(dòng)區(qū)進(jìn)行了劃分；李亞麗等[2]對(duì)陜西省雷暴的時(shí)空分布特征及日變化規(guī)律進(jìn)行了分析；胡江波[3]對(duì)漢中地區(qū)雷暴的時(shí)空分布和初終日期特征進(jìn)行了分析；許新田等[4]對(duì)陜西省冰雹氣候特點(diǎn)和環(huán)流背景進(jìn)行了分析，并對(duì)降雹期間的環(huán)流形勢(shì)進(jìn)行了分型。截止目前渭南市雷暴天氣的研究還較少，因此有必要對(duì)渭南市的雷暴天氣進(jìn)行研究。

1 資料和方法

采用1971—2010年渭南市11縣(區(qū))40 a逐日地面雷暴觀測資料，對(duì)渭南市雷暴的時(shí)間、空間分布特點(diǎn)和初、終日期特征進(jìn)行分析。規(guī)定某站1 d內(nèi)(20—20)發(fā)生1次或1次以上的雷暴為一個(gè)雷暴日，全市有5個(gè)或以上氣象觀測站出現(xiàn)雷暴為一個(gè)渭南市雷暴日。利用2005—2013年近10 a MICAPS實(shí)況資料，對(duì)渭南市60 個(gè)雷暴日天氣出現(xiàn)前12～24 h 500 hPa環(huán)流形勢(shì)特征進(jìn)行天氣環(huán)流形勢(shì)分型。

2 時(shí)空分布及氣候特征

2.1 年季變化

1971—2010年渭南市年平均雷暴日為20 d，雷暴日最多的年份出現(xiàn)在1977年(34 d)，最少出現(xiàn)在2009年(11 d)，年際差異很大。單站年雷暴日最多為48 d，1977年出現(xiàn)在韓城；單站年雷暴日最少為5 d，2009年出現(xiàn)在臨渭區(qū)。雷暴日最多的年份也是單站雷暴出現(xiàn)最多的年份。

由圖1可以看出，20世紀(jì)70年代到21世紀(jì)前10年，雷暴的變化趨勢(shì)隨年代的增加依次減小。這與蔡新玲[5]等得出的結(jié)論相一致。

圖1 1971—2010年渭南市雷暴日年際變化曲線

2.2 月季變化

由圖2可以看出，1971—2010年渭南市12月沒有出現(xiàn)過雷暴，1月和2月幾乎沒有雷暴， 3月和11月雷暴出現(xiàn)很少，4月開始雷暴日迅速增加，7月達(dá)到峰值，9月急劇下降，10月再次下降。雷暴日夏季(6、7、8月)最多，約占全年雷暴日的72.9%，這主要是6月下旬西太平洋副熱帶高壓(簡稱副高，下同)西伸北跳，渭南受副高外圍暖濕氣流與西風(fēng)帶冷槽影響，引發(fā)雷暴天氣。

圖2 渭南市雷暴頻次月變化

2.3 逐時(shí)變化

以渭南市臨渭區(qū)為例，分析2001—2008年7—8月雷暴日變化規(guī)律(圖3)。由圖可見40%的雷暴出現(xiàn)在夜間(20—08時(shí)不記錄雷暴出現(xiàn)的具體時(shí)間)，60%的出現(xiàn)在白天(08—20)，19—20時(shí)是雷暴的高發(fā)期，11—14雷暴出現(xiàn)的機(jī)會(huì)最小。

圖3 2001—2008年臨渭區(qū)測站雷暴頻次逐時(shí)變化

2.4 初、終日特征

從表1可以看出，渭南市各測站雷暴多年平均初日普遍出現(xiàn)在4月中、下旬，平均終日普遍出現(xiàn)在9月中、下旬。據(jù)統(tǒng)計(jì)，雷暴初日出現(xiàn)最早的測站是蒲城，出現(xiàn)在1978-01-01，其次是華陰和潼關(guān)，出現(xiàn)在1997-02-27和2004-02-20；終日最晚的是華陰，出現(xiàn)在1981-11-30。渭南市雷暴平均持續(xù)期為140～161 d，其中大荔最短，韓城最長。

表1 渭南市1971—2010年各測站雷暴的平均初終日期及持續(xù)期

2.5 空間分布特征

渭南市年平均雷暴日一般在15～27 d，且分布不均勻，呈現(xiàn)北部偏多，西南偏少，東南部較多的特點(diǎn)(圖4)，韓城最多，年雷暴日為27 d；臨渭區(qū)最少為15 d，渭南市北部為山地丘陵，中南部為為平原，華陰、潼關(guān)喇叭口地形對(duì)氣流有明顯的輻合作用。這種地形、地貌分布差異是導(dǎo)致雷暴空間分布差異的主要原因。

圖4 渭南市年雷暴頻次的多年平均分布(單位為d/a)

3 雷暴天氣的環(huán)流背景及天氣特征

雷暴天氣出現(xiàn)前12～24 h 500 hPa高空環(huán)流形勢(shì)特征主要分為4種類型(表2)。

(1) 短波槽型 貝加爾湖附近為低槽，中低緯度氣流平直，貝加爾湖低槽底部有下滑的冷空氣，低層700～850 hPa寧夏到甘南附近有切變線，或陜西西南部、四川西部到甘南有氣旋式環(huán)流，渭南受低壓環(huán)流或西南氣流影響，產(chǎn)生常伴有短時(shí)強(qiáng)降水、冰雹和短時(shí)大風(fēng)的雷暴，該種雷暴具有很強(qiáng)的局地性，且災(zāi)害性強(qiáng)，5—6月出現(xiàn)的較多，占總雷暴日的31%。(2)副高低槽型 西太平洋副熱帶高壓勢(shì)力較強(qiáng)，渭南處于副高588 dagpm線邊緣或副高控制的西南氣流中，貝加爾湖到新疆為東北—西南走向長波槽，長波槽前分裂冷槽向南加深，移到河套附近，中低層寧夏—甘肅南部有切變，地面配合有鋒面，常造成渭南區(qū)域性雷暴或暴雨。此類雷暴7—8月出現(xiàn)的較多，占總雷暴日的31%。(3) 西風(fēng)槽型 河套西部—高原東南側(cè)有西風(fēng)槽或?qū)幭摹拭C南部有低槽，700 hPa為切變線或明顯的氣旋性環(huán)流。此類型占總雷暴日的22%，屬于一般性對(duì)流天氣，造成的災(zāi)害較弱。(4)西北氣流型 西北氣流型占總雷暴日的16%，西北氣流型天氣形勢(shì)下的雷暴75%的伴有局地暴雨、冰雹和短時(shí)大風(fēng)。該型又可分為三種類型：① 蒙古東部—華北有強(qiáng)冷渦，渭南處于冷渦底部或后部且受西北氣流控制，冷渦分裂較強(qiáng)冷空氣，在西北氣流的引導(dǎo)下入侵渭南北部，疊加在底層暖濕氣流之上，在這種高、低空環(huán)流形勢(shì)配置下，渭北極易產(chǎn)生伴有短時(shí)強(qiáng)降水、冰雹、短時(shí)大風(fēng)的強(qiáng)對(duì)流天氣。② 中緯度呈現(xiàn)西高東低形勢(shì)，貝加爾湖南部到河套北部有低渦，低渦底部的冷空氣在較強(qiáng)的西北氣流影響下直接影響渭南，低層700～850 hPa渭南處于西南暖濕氣流中，地面上冷高壓在關(guān)中東部形成回流影響渭南，這類雷暴具有更強(qiáng)的局地性，雷暴時(shí)伴有冰雹、短時(shí)大風(fēng)和暴雨等災(zāi)害性天氣。③ 一次降水過程結(jié)束后，渭南處于槽后西北氣流中，有較強(qiáng)的干冷空氣，由于天氣快速轉(zhuǎn)晴，午后地面加熱，形成局地?zé)崃Νh(huán)流，加上濕度大，形成局地對(duì)流天氣。

表2 各類天氣分型下的雷暴天氣特征及占比例

4 結(jié)論

(1) 渭南市年平均雷暴日為15～27 d，分布不均，北部偏多，西南部偏少，東南部較多。

(2) 渭南市一年四季均有可能出現(xiàn)雷暴。雷暴日主要集中在夏季6—8月，占全年雷暴的72.9%。一日中19—20時(shí)是雷暴的高發(fā)期。

(3) 近40 a來渭南市雷暴日的變化趨勢(shì)是隨著年代的增加依次減少。

(4) 渭南市雷暴平均初日普遍出現(xiàn)在4月中下旬，終日普遍出現(xiàn)在9月中下旬，平均持續(xù)期一般為140～161 d。

(5) 渭南市雷暴天氣的環(huán)流分型主要為短波槽型、副高低槽型、西風(fēng)槽型和西北氣流型四種類型，反映了雷暴天氣的環(huán)流特征，為渭南雷暴天氣預(yù)報(bào)提供依據(jù)。

[1] 白光弼，曹繼軍.陜西省雷電活動(dòng)特征分區(qū)及活動(dòng)區(qū)劃分[J].陜西氣象，2000(4):30-31．

[2] 李亞麗，杜繼穩(wěn)，魯淵平，等．陜西雷暴災(zāi)害及時(shí)空分布特征[J]．災(zāi)害學(xué)，2005，20(3):99-102.

[3] 胡江波.漢中地區(qū)雷暴的氣候特征分析[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2010，16(19):171-172.

[4] 許新田，寧志謙，唐伯波，等.陜西冰雹氣候特點(diǎn)及環(huán)流特征分析[J].陜西氣象，2002(5):4-6.

[5] 蔡新玲，劉宇，康嵐，等.陜西省雷暴的氣候特征[J].高原氣象，2004，增刊(23)：120-123.

肖湘卉，馬耀絨，張艷芬，等.渭南市雷暴天氣的氣候及環(huán)流特征分析[J].陜西氣象，2014(5)：38-40.

1006-4354(2014)05-0038-03

2014-04-30

肖湘卉(1965—)，女，陜西華縣人，高級(jí)工程師，從事中短期預(yù)報(bào)及服務(wù)。

收稿日期：2014年陜西省氣象局預(yù)報(bào)員專項(xiàng)項(xiàng)目(2014Y-18)

P446

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