平果縣城區(qū)雷暴日數變化特征分析

余東，賴三鈄，陳丹，梁開聰

（1.平果縣氣象局，百色平果　531499；2.廣西區(qū)防雷中心，廣西南寧　530022；3.北海市氣象局，廣西北海　536000）

平果縣城區(qū)雷暴日數變化特征分析

余東1，賴三鈄2，陳丹3，梁開聰4

（1.平果縣氣象局，百色平果531499；2.廣西區(qū)防雷中心，廣西南寧530022；3.北海市氣象局，廣西北海536000）

利用線性傾向估計法，分析了平果縣近56a雷暴日數年代際、年際、各季和各月的氣候變化特征；并用曼-肯德爾（Mann-Kendall）檢驗法對年雷暴日數的變化趨勢進行了突變分析。結果表明：除冬季和12月的雷暴日數呈略增多的趨勢外，年代、年、季、月雷暴日數總體上呈減少趨勢；各季中夏季雷暴日數減少最多，秋季雷暴日數減少最緩；各月雷暴日數減少最多的是8月，其次是5月；平果縣年雷暴日數在1991年發(fā)生了明顯的突變現象。

雷暴日數；氣候變化；特征分析；平果

雷暴是積雨云強烈發(fā)展階段產生的閃電鳴雷現象，是云層之間、云地之間、云與空氣之間的電位差增大到一定程度后的放電現象。平果縣累年平均年雷暴日數為66.7d，屬多雷區(qū)［1］，發(fā)生雷電災害的可能性較大。國內學者對雷暴的氣候特征有不少研究［2-9］，但鮮有對平果縣雷暴氣候變化特征的分析研究。平果縣是我國大西南出海通道上的重鎮(zhèn)，為滇、黔、桂三省區(qū)的交通要沖，桂西重要的商貿物資集散地；在廣西宏觀經濟戰(zhàn)略布局中，處于桂東南開放與桂西開發(fā)的結合部，是右江河谷經濟開發(fā)帶的重要組成部分，是國家大型骨干企業(yè)“平果鋁”及西南、華南電力系統重要樞紐50萬伏超高壓變電站所在地，其區(qū)位優(yōu)勢十分突出。因此在全球氣候變暖背景下，分析研究平果縣雷暴日數的氣候變化特征，可以更好地掌握雷暴發(fā)生的規(guī)律，為防御或減輕當地雷電災害提供依據。

圖l平果縣各年代平均雷暴日數（d）

1　資料與方法

選取1958～2013年平果縣逐月、逐年雷暴日數資料序列。劃分春季為3～5月，夏季為6～8月，秋季為9～11月，冬季為上年12月～2月。雷暴日數的變化趨勢，采用線性傾向估計法計算；雷暴日數的突變檢測方法采用曼-肯德爾（Mann-Kendall）檢驗法［10］；采用t檢驗法進行顯著性檢驗。

圖2　平果縣年雷暴日數變化圖

2　雷暴日數的變化特征

2.1年代際變化

從平果縣年代間平均雷暴日數階段性變化來看（圖1），20世紀50年代末～70年代雷暴日數呈增多趨勢，其中70年代的平均雷暴日數最多，為80.4d；70年代的平均雷暴日數比50年代末～60年代多4.6d。70年代以后，平均雷暴日數逐漸下降，2010～2013年的平均雷暴日數最少，為48.3d。總體而言，平果縣年代際的雷暴日數變化呈明顯減少趨勢，并通過了信度為0.01的顯著性檢驗。

2.2年際變化

從圖2可以看出，1959～1986年為年雷暴日數偏多期，絕大多數年份的雷暴日數高于累年平均值；1987～2013年為年雷暴日數偏少期，多數年份雷暴日數低于累年平均值，特別是1998～2013年間，各年雷暴日數均低于累年平均值。從總的氣候趨勢看，平果縣年雷暴日數的變化傾向率為-6.277d/ 10a，并通過了信度為0.001的顯著性檢驗，呈明顯減少趨勢；近56a中年雷暴日數減少了35.2d。年雷暴日數最多為1959年的92d，最少為2010年的41d，兩者相差51d。

2.3季節(jié)變化

從圖3可看出，平果縣各季雷暴日數除冬季呈微弱增多外，春夏秋三季均呈減少的趨勢，特別是自20世紀80年代中期以來減少最為明顯。從氣候變化趨勢看，冬季雷暴日數未通過顯著性檢驗，其余各季均通過了信度為0.001的顯著性檢驗，春、夏、秋、冬各季的氣候傾向率分別為-2.026d/10a、-2.843d/ 10a、-1.387d/10a和0.029d/10a，56a中雷暴日數減少最多的是夏季，共減少了15.9d，秋季減少最緩，共減少了7.8d。各季雷暴日數年際變化中以春季雷暴日數變化振幅最大，其最多年春季雷暴日數為29d，最少年為4d，最少年的只占最多年的13.7%，相差25d。夏、秋、冬3季最多年雷暴日數與最少年相差分別為36d、16d和6d。

2.4月變化

表1給出了平果縣各月雷暴日數的線性傾向率及相關系數信度檢驗結果，由表可見，1～11月各月的雷暴日數均呈減少趨勢，4～10月均通過顯著性檢驗，其中8月減少最明顯，56a中8月雷暴日數共減少了7.4d，其次是5月，共減少了6.4d。12月的雷暴日數呈增多趨勢，但未通過顯著性檢驗。

3　氣候突變分析

圖3　平果縣各季雷暴日數變化圖

表1　平果縣各月雷暴日數的線性傾向率及信度檢驗結果

用曼-肯德爾（Mann-Kendall）法來檢驗1958～2013年平果縣年平均雷暴日數序列的突變。給定顯著性水平α=0.05，即u0.05=土1.96，將計算結果繪成圖4。由UF曲線可見，自二十世紀70年代中期以來，平果縣年平均雷暴日數有一個明顯的減少趨勢，并且90年代以來，這種減少趨勢均大大超過0.05臨界線甚至超過0.001顯著性水平（u0.001=2.56），表明平果縣雷暴日數的減少趨勢是十分顯著的。根據UF和UB曲線交點的位置，可確定平果縣年平均雷暴日數90年代的減少是一個突變現象，具體是從1991年開始的。

圖4　平果縣年平均雷暴日數Mann-Kendall統計量曲線（直線為α=0.05顯著性水平臨界值）

4　結論與討論

（1）近56a來平果縣年代、年、季、月各時間尺度的雷暴日數總體上呈減少趨勢（除冬季和12月份外）；20世紀70年代以后，平均雷暴日數逐漸下降；年雷暴日數變化的氣候傾向率為-6.277d/10a，56a中年雷暴日數減少了35.2d，年雷暴日數最多為1959年的92d，最少為2010年的41d，兩者相差51d；各季中夏季雷暴日數減少最多，秋季減少最緩；各月中8月雷暴日數減少最多，其次是5月。

（2）通過曼-肯德爾（Mann-Kendall）法檢驗可知，平果縣年雷暴日數在1991年起發(fā)生了明顯的突變現象；減少最為明顯的時段是二十世紀90年代以來至今。究其原因，主要是隨著城區(qū)現代化建設的加速，雷電人工觀測環(huán)境受到了破壞，加上城市噪音的不斷增加，加大了對遠雷暴人工觀測的難度或造成漏測，特別是近年來取消了夜間值班觀測，更加影響了雷電觀測的精確度，這有待于發(fā)展自動化雷電觀測系統加以解決。

（3）隨著經濟建設和現代科學技術的發(fā)展，雷電所產生的受災面拓展到幾乎所有行業(yè)和部門，特別是對于高端技術設備，雷電的入侵方式也由閃電直擊、過電壓波傳輸的二維空間入侵到由空間脈沖電磁場的三維空間入侵方式，雷電災害造成的經濟損失和災害程度更加嚴重。因此，盡管近50多年來平果縣雷暴日數總體上呈減少趨勢，但防雷減災的工作仍然任重而道遠。

［1］GB50343-2012，《建筑物電子信息系統防雷技術規(guī)范》［S］.

［2］覃崢嶸.南寧雷暴日數減少的氣候特征及成因分析［J］.廣西氣象，1999，20（2）：38-40.

［3］鄭小波，羅宇翔，周成霞，等.近45年來貴州省雷暴日數的變化特征［J］.氣象研究與應用，2007，28（增刊Ⅱ）：2-4.

［4］王義耕，韋卓運，黃文高，等.2006～2010年廣西雷電災害特征［J］.氣象研究與應用，2011，32（4）：77-79.

［5］李宏景，趙建吉.百色城區(qū)近51年雷暴氣候變化特征及分析［J］.氣象研究與應用，2013，34（1）：83-85，90.

［6］麥柳霞，郭亮.防城30年雷暴日數變化特征及相關因子［J］.氣象研究與應用，2013，34（2）：60-64.

［7］黃芳.近60年南寧市雷暴日數特征分析［J］.氣象研究與應用，2011，32（4）：63-67.

［8］盧葳，陳明惠.玉林市雷暴活動特征及規(guī)律分析［J］.氣象研究與應用，2012，33（4）：66-69.

［9］鄭羨儀，唐兵兵.梧州近30年雷暴特征分析［J］.氣象研究與應用，2012，33（2）：59-63.

［10］魏風英.現代氣候統計診斷與預測技術［M］.北京：氣象出版社，1999.

Analysis on variation characteristics of thunderstorm days in urban area of Pingguo county

Yu Dong，Lai San-dou，Chen Dan，Liang Kai-cong
（1.Pingguo County Meteorological Service，Pingguo Baise 531499；2.Guangxi Lighting Protection Center，Nanning Guangxi 530022；3.Beihai Municipal Meteorological Service，Beihai Guangxi 536000）

The thunderstorm days interdecadal and interannual，each season and climate change characteristics of months of the pingguo nearly 56 years were analyzed by linear tendency estimate method；and mutation analysis on the variation trend of annual thunderstorm days was carried out by Mann-Kendall test.Results show that:in addition to the thunderstorm days of December and winter show a trend of slightly increasing，decadal，annual，seasonal and monthly thunderstorm days generally show a trend of decrease；The thunderstorm days in summer reduce most，while that in autumn experiences the most gradually decline；the month of the most decreasing thunderstorm days is in August，the second is in May；furthermore，annual thunderstorm days of Pingguo experienced a mutation in 1991.

thunderstorm days；climate change；characteristic analysis；Pingguo

P467

A

1673-8411（2015）03-0107-03

2015-02-23

余東（1968-）男，廣西平果縣人，現從事氣象科技服務。