1961—2015年廣東陽江、陽春地區(qū)雷暴的氣候特征

冼業(yè)闖，張志慧，鄭清

（1.陽春市氣象局，廣東陽春 529600；2.陽江市氣象局，廣東陽江 529500）

1961—2015年廣東陽江、陽春地區(qū)雷暴的氣候特征

冼業(yè)闖1，張志慧2，鄭清2

（1.陽春市氣象局，廣東陽春 529600；2.陽江市氣象局，廣東陽江 529500）

利用陽江站和陽春站1961—2015年共55年的雷暴日數(shù)統(tǒng)計資料，通過最小二乘法、滑動平均、突變檢驗等方法，得到了兩地區(qū)雷暴天氣的氣候變化特征。結(jié)果表明：陽江站年平均雷暴日數(shù)為82.4 d、陽春站為90.2 d；年雷暴日數(shù)差異大，陽江站最多為125 d、陽春站為127 d，最少陽江站為48 d、陽春站為63 d；雷暴存在明顯的季節(jié)變化，主要在夏季出現(xiàn)，冬季出現(xiàn)的概率低；55年來雷暴日數(shù)有減少的趨勢，陽江站的氣候傾向率為-0.73 d/年、陽春站為-0.45 d/年，逐年雷暴日數(shù)陽江站在1994年、陽春站在1982年前后發(fā)生突變。

氣候?qū)W；雷暴；氣候特征；突變檢驗；陽江、陽春地區(qū)

雷暴是伴有雷擊和閃電的局地對流性天氣。廣東省處于華南沿海，是我國雷暴多發(fā)的省份之一［1］。陳思蓉等［2］利用我國743個站點共55年的雷暴和冰雹的觀測資料，運用合成分析和REOF分析方法，將我國雷暴活動頻繁發(fā)生的區(qū)域劃分為5個區(qū)域，其中廣東省屬于華南兩廣雷暴發(fā)生頻繁地區(qū)，同時比較了各地區(qū)日間和夜間雷暴的發(fā)生概率以及雷暴的年際變化差異。從廣東省整體的雷暴活動分布情況來看，也具有明顯的地域性差異，整體呈現(xiàn)西高東低的趨勢，由內(nèi)陸地區(qū)向沿海地區(qū)減少；從廣東省雷暴活動的年變化趨勢來看，存在下降的趨勢，通過分析雷暴的每日逐時數(shù)據(jù)，得到了熱力條件是影響廣東省雷暴活動的最大因素這一結(jié)論［3-4］；廣東省個別地區(qū)的雷暴活動也存在幾年到十幾年的震蕩周期［5-7］，根據(jù)M-K非參數(shù)統(tǒng)計檢驗，在20世紀(jì)70年代末到80年代初以及80年代中期均出現(xiàn)了雷暴的減少性突變，并發(fā)現(xiàn)這一變化趨勢與同時期的大氣環(huán)流形勢相對應(yīng)［8-10］。本研究選取了陽江氣象觀測站（59663站）和陽春氣象觀測站（59469站）1961—2015年共55年的雷暴日數(shù)統(tǒng)計資料，采用最小二乘法、滑動平均、突變檢驗等方法對比分析了兩站雷暴日數(shù)的變化規(guī)律，為兩地區(qū)雷暴天氣的預(yù)報預(yù)警服務(wù)以及防雷減災(zāi)工作提供科學(xué)的依據(jù)。

1 雷暴氣候統(tǒng)計特征

1.1 雷暴日數(shù)的年際變化

根據(jù)我國多雷區(qū)的定義，年平均雷暴日數(shù)超過40 d的地區(qū)為多雷區(qū)。1961—2015年陽江站年平均出現(xiàn)雷暴日數(shù)為82.4 d，屬于多雷區(qū)。其中年最多雷暴日數(shù)為1975年的125 d，年最少雷暴日數(shù)為2015年的48 d，兩者相差達77 d，說明陽江站的雷暴日數(shù)年際間的差別大。根據(jù)最小二乘法，得到陽江站逐年雷暴日數(shù)的一元線性回歸方程為：y=-0.733x+102.9，相關(guān)系數(shù)丨r丨=0.668 36。計算結(jié)果表明，陽江站的逐年平均雷暴日數(shù)呈下降趨勢，相關(guān)系數(shù)丨r丨＞r0.01=0.344 53，陽江站的氣候傾向率為-0.73 d/年，說明陽江站的年平均雷暴日數(shù)每10年減少7.3 d，并且該下降趨勢在α=0.01的顯著性水平上是顯著的。根據(jù)圖1陽江站逐年平均雷暴日數(shù)的5年滑動平均序列曲線，可以看出，陽江站存在5個下降階段，分別為20世紀(jì)60年代前期、70年代初到70年代末期、80年代、90年代末到2000年代中期、2010年代；存在3個變化相對不大的階段，分別是20世紀(jì)70年代末期到80年代中期、80年代末到90年代末和21世紀(jì)00年代；另外，在20世紀(jì)60年代中期到70年代中期呈上升趨勢。整個序列圍繞線性直線上下波動，離散程度較小，很好地擬合了原序列的變化趨勢。

圖1 1961—2015年陽江站逐年平均雷暴日數(shù)長期變化趨勢

圖2為陽春站逐年雷暴日數(shù)的變化趨勢?？梢钥闯?，1961—2015年陽春站年平均出現(xiàn)雷暴日數(shù)為90.2 d，與陽江站一樣，陽春站同樣處于多雷區(qū)。其中最多雷暴日數(shù)的年份是1983年，達到127 d，比陽江站多2 d，最少雷暴日數(shù)為2003年的63 d，比陽江站多7 d，而陽春站的年平均最多雷暴日數(shù)與最少雷暴日數(shù)兩者之間差值達64 d，說明了陽春站的雷暴日數(shù)在年際間也存在著較大的差別。由最小二乘法得到陽春站逐年雷暴日數(shù)的一元線性回歸方程y=-0.454x +102.9，相關(guān)系數(shù)丨r丨=0.519 04。計算結(jié)果表明，從總體上來看，陽春站的逐年平均雷暴日數(shù)呈下降趨勢，相關(guān)系數(shù)丨r丨＞r0.01=0.344 53，陽春站的氣候傾向率為-0.45 d/年，說明陽春站的年平均雷暴日數(shù)每10年減少4.5 d，并且該下降趨勢在α=0.01的顯著性水平上是顯著的。

圖2 1961—2015年陽春站逐年雷暴日數(shù)長期變化趨勢

根據(jù)陽春站逐年平均雷暴日數(shù)的5年滑動平均序列曲線，可以看出，陽春站存在4個下降階段，分別為20世紀(jì)60年代前期、70年代、80年代中后期、90年代末到00年代初。另外在20世紀(jì)80年代前中期和2000年代前期變化不大，在20世紀(jì)80年代末期到90年代末期呈現(xiàn)有較明顯的上升趨勢，20世紀(jì)60年代到70年代前期和00年代中期之后呈現(xiàn)緩慢上升趨勢。

1.2 雷暴日數(shù)的月變化

從兩站雷暴日數(shù)（圖略）來看，兩站的變化趨勢比較一致，均為雙峰型，其中陽春站的最大值比陽江站的略大，整體集中在3—10月，其中兩站的月最大值均為8月，月最小值均為12月；從整體來看，兩站1、2月均是緩慢的增長趨勢，從3月開始，兩站開始以較大的斜率增長，在6月達到第1個高峰，隨后在7月緩慢下降，到8月的時候突然猛增，達到一年之中的最高峰，之后以較大的斜率下降，一直持續(xù)到10月，10—12月為緩慢的下降期。

1.3 雷暴日數(shù)的季節(jié)變化

統(tǒng)計表明，陽江站、陽春站4季以及冬夏半年的雷暴日數(shù)分布的比例為：春季平均雷暴日數(shù)為21.8 d占26.4%、陽春站為24.5 d占27.1%，夏季平均雷暴日數(shù)陽江站為45.0 d占54.4%、陽春站為50.6 d占56.1%，秋季平均雷暴日數(shù)陽江站為14.4 d占17.5%、陽春站為13.8 d占15.3%，冬季平均雷暴日數(shù)陽江站為1.2 d占1.5%、陽春站為1.3 d占1.5%。夏半年平均雷暴日數(shù)陽江站為75.8 d占92%、陽春站為83.6 d占92.6%，冬半年平均雷暴日數(shù)陽江站為6.6 d占8.0%、陽春站為6.6 d占7.4%。由此可知，兩站在雷暴日數(shù)的4季及冬夏半年分布中，表現(xiàn)為夏季＞春季＞秋季＞冬季，夏半年＞冬半年。

1.4 雷暴日數(shù)的年代際變化

根據(jù)表1分析陽江站的雷暴日數(shù)的年代際變化，可知陽江站逐年平均雷暴日數(shù)在20世紀(jì)80年代是以2.79 d/年的速度減少，并且得到相關(guān)系數(shù)丨r丨=0.698 14，在顯著水平α=0.1的情況下，丨r丨＞r0.1=0.549 36，而且80年代的丨r丨＞r0.05=0.631 90，說明在20世紀(jì)80年代逐年平均雷暴日數(shù)下降的趨勢顯著；同理，20世紀(jì)60、70、90、00和2010年代均沒有通過顯著性檢驗，這5個年代逐年平均雷暴日數(shù)上升或者下降的趨勢不顯著。

另外，陽春站的雷暴日數(shù)在20世紀(jì)80年代是以3.84 d/年的速度減少，90年代是以2.50 d/年的速度增多，計算得到的相關(guān)系數(shù)80年代為丨r丨=0.701 43、90年代丨r丨=0.657 11，在顯著水平α=0.1的情況下，20世紀(jì)80（90）年代的丨r丨＞r0.1=0.549 36，而且80年代的丨r丨＞r0.05=0.631 90，說明在20世紀(jì)80（90）年代逐年平均雷暴日數(shù)上升的趨勢顯著；同理，在顯著性水平α=0.1的情況下，20世紀(jì)60、70、00和2010年代的相關(guān)系數(shù)丨r丨＜r0.1，沒有通過顯著性檢驗，說明這4個年代的逐年平均雷暴日數(shù)上升或下降的趨勢不顯著。

表1 陽江、陽春站雷暴日數(shù)年代際變化相關(guān)系數(shù)

1.5 年雷暴日數(shù)的突變分析

從圖3a的陽江站逐年平均雷暴日數(shù)M-K突變檢驗曲線可以看出，在兩臨界線（±1.96）內(nèi)，曲線UF和UB在1994年前后出現(xiàn)交點，并由曲線UF的走向可知，在1994年之后，下降趨勢超過了顯著性水平0.05的臨界線，甚至2000年后超過了顯著性水平0.001（U0.001=±2.56）的臨界值，這表明陽江站雷暴日數(shù)在1994年后出現(xiàn)轉(zhuǎn)折，下降趨勢是十分明顯的。

由圖3b的陽春站逐年平均雷暴日數(shù)M-K檢驗曲線可以看出，在兩臨界線（±1.96）內(nèi)，曲線UF和UB在1982—1983年之間出現(xiàn)交點，由曲線UF的走向可知，在1982年到1988年之間超過了顯著性水平0.05的臨界線，甚至在1990年之后超過了顯著水平0.001（U0.001=±2.56）的臨界值，說明陽春站的雷暴日數(shù)在1982年后有明顯的下降趨勢。

圖3 1961—2015年陽江站（a）和陽春站（b）逐年平均雷暴日數(shù)M-K檢驗曲線

2 兩站差異及其原因分析

通過對兩站雷暴的統(tǒng)計分析，可以看出兩站存在一定的差異。從年平均雷暴日數(shù)來看，陽春站多于陽江站，差值為7.8 d；陽江站的雷暴日數(shù)下降速度比陽春站快0.28 d/年；兩站的雷暴日數(shù)4季分布不均，且兩站存在一定的差異。夏季的雷暴日數(shù)陽春站比陽江站多1.5%，春季比陽江站多0.7%，秋季比陽江站少2.2%，冬季兩站持平；兩站的冬夏半年雷暴日數(shù)陽春站夏半年的雷暴日數(shù)所占比例略高于陽江站，差值為0.7%；突變時間不一樣，陽江站為1994年，陽春站為1982年。

雷暴常見于強對流和暴雨等天氣，單就強對流來說，雷暴日數(shù)因地理分布類型而異，粵西山區(qū)多，沿海少［1］。對比2個站的地理位置，陽春屬于內(nèi)陸山區(qū)，陽江屬于沿海，且陽春處于羅定-粵西南雷暴帶［3］，加上陽春位于云霧山與天露山之間，地形抬升作用造成的局地?zé)崂妆┢啵?］，所以前汛期的強對流天氣對相對偏北的陽春影響更加明顯；對于暴雨帶來的雷暴影響，由于同位于暴雨中心，所以雷暴影響差異不大，在后汛期季風(fēng)降水帶來的影響則陽江大于陽春。

3 結(jié)論

1）兩地區(qū)屬于多雷區(qū)，陽江站的年平均雷暴日數(shù)為82.4 d、陽春站為90.2 d；年際變化較大，波動較為明顯，陽江站逐年平均雷暴日數(shù)最多為125 d、最少為48 d，陽春站最多為127 d，最少為63 d；兩地區(qū)總的雷暴日數(shù)呈明顯下降趨勢，陽江站的氣候傾向率為-0.73 d/年，陽春站為-0.45 d/年，陽江站的減少速度比陽春站快0.28d/年。

2）兩地區(qū)雷暴日數(shù)的月、季變化明顯，兩站雷暴日數(shù)的總體分布上，陽春站要多于陽江站。兩地區(qū)全年各月份都有可能出現(xiàn)雷暴，其中8月為全年最多，12月為全年最少；雷暴日數(shù)4季分布不均，且冬夏半年雷暴日數(shù)分布差異非常明顯，均為夏半年多于冬半年。

3）兩地區(qū)的逐年平均雷暴日數(shù)存在突變現(xiàn)象，陽江站（陽春站）的突變時間為1994（1982）年前后，1994年之前為雷暴偏多期，1994年之后為雷暴偏少期；陽春站的突變時間為1982年，1982年之前為雷暴偏多期，1982年之后為雷暴偏少期。

［1］林良勛，馮業(yè)榮，黃忠，等.廣東省天氣預(yù)報技術(shù)手冊［M］.北京：氣象出版社，2006.

［2］陳思蓉，朱偉軍，周兵.中國雷暴氣候分布特征及變化趨勢［J］.大氣科學(xué)學(xué)報，2009，32（5）：703-710.

［3］毛慧琴，宋麗莉，劉愛君，等.廣東省雷暴天氣氣候特征分析［J］.廣東氣象，2005，27（2）：7-9.

［4］張敏峰，劉欣生，張義軍，等.廣東地區(qū)雷電活動的氣候分布特征［J］.熱帶氣象學(xué)報，2000，16（1）：46-53.

［5］梅傳義，陳元昭，王明潔，等.深圳市雷暴天氣氣候變化特征分析［J］.廣西氣象，2006，27（3）：33-36，39.

［6］王成，吳善材，謝愛瓊.開平市近5O年雷暴的氣候統(tǒng)計特征［J］.廣東氣象，2009，31（6）：42-43.

［7］張美平，敖淑珍，劉翔，等.廣州白云國際機場近46年來雷暴的氣候統(tǒng)計特征［J］.應(yīng)用氣象學(xué)報，2004，15（1）：66-73.

［8］林卓宏，梁敏妍，梁軍，等.江門市雷暴多發(fā)期氣候特征研究［J］.氣象，2012，38（12）：1502-1507.

［9］朱舒曼，饒生輝，林鐸佳.中山市1956-2010年的雷暴氣候特征［J］.廣東氣象，2012，34（6）：38-41.

［10］段?；ǎ?qū)W源，甘海.粵東北雷暴時空的變化特征及環(huán)流背景分析［J］.廣東氣象，2012，34（6）：4-8.

C limatological Characteristics of Thunderstorm s in the A rea of Yangjiang and Yangchun in 1961-2015

XIAN Ye-chuang1，ZHANG Zhi-hui2，ZHENG Qing2

（1.Meteorological Bureau of Yangchun City，Yangchun 529600；2.Meteorological Bureau of Yangjiang City，Yangjiang 529500）

The statistical data of thunderstorm days for the 55 years of 1961-2015 in the stations of Yangjiang and Yangchun are used to determine the climatological characteristics of the thunderstorm weather using themethods of least squares，runningmean and abrupt change test.The result is shown as follows. For the annualmean days of thunderstorm，the Yangjiang station is82.4 d and the Yangchun station is90.2 d；for the annual number of thunderstorm days，it is125 d in the former station，and 127 d in the latter，for themaximum，and it is 48 d in the former，and 63 d in the latter，for the minimum.The thunderstorm changeswith large seasonality，which appears themost in summer and least in winter.The number of thunderstorm days tends to decrease over the 55 years，with the climate tendency rate at-0.73 d/year for the station of Yangjiang and-0.45 d/year for Yangchun.On the yearly basis，the number of thunderstorm days had abrupt changes in 1994 for Yangjiang and 1982 for Yangchun.

climatology；thunderstorm；climatological characteristics；abrupt change test；area of Yangjiang and Yangchun

P46

A

10.3969/j.issn.1007-6190.2016.06.006

2016-08-15

冼業(yè)闖（1988年生），男，理學(xué)學(xué)士，助理工程師，主要從事天氣預(yù)報工作。E-mail：434349474@qq.com

冼業(yè)闖，張志慧，鄭清.廣東省11月2次秋季暴雨過程的對比分析［J］.廣東氣象，2016，38（6）：24-27.