临夏州雷暴气候统计特征及趋势分析

2016-12-20 13:12马俊强李项龙马玉坤封振杰
现代农业科技 2016年20期
关键词:气候特征雷暴趋势

马俊强++李项龙++马玉坤++封振杰

摘要 利用临夏州国家基准气象探测站1963—2013年逐日雷暴资料,使用气候倾向率、经验频率法等分析法,揭示临夏州雷暴气候特征。结果表明:临夏州年雷暴日数总体呈逐年减少趋势,近50年来减少了约10 d;夏季雷暴出现次数最多,其次为秋季,冬季发生概率很小;雷暴初日呈上升趋势,气候倾向率为2.5 d/10年,50年来推迟了近13 d;雷暴终日呈下降趋势,气候倾向率为-1.9 d/10年,50年来提前了近10 d。4月雷暴初日发生的保证率迅速上升,雷暴终日在10月下旬至11月上旬上升较快,雷暴初、终日之间持续时间总体上呈下降趋势,气候倾向率为-4.2 d/10年,近50年减少了约21 d。

关键词 雷暴;气候特征;趋势;甘肃临夏

中图分类号 P446 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2016)20-0193-02

Statistical Characteristics and Trend Analysis of Thunderstorm in Linxia Prefecture

MA Jun-qiang 1 LI Xiang-long 2 MA Yu-kun 2 FENG Zhen-jie 3

(Meteorological Bureau of Linxia Hui Autonomous Prefecture in Gansu Province,Linxia Gansu 731100)

Abstract Based on thunderstorm date from 1963 to 2013 in Linxia City,the characteristics of thunderstorm were analyzed by climate trend method and empirical frequency method. The results showed that thunderstorm day reduced about 10 days in recent 50 years. Thunderstorm day in summer was more than in spring,and less in autumn and winter. In the recent 50 years,the first thunderstorm day delayed 13 days,and the climate tendency rate was 2.5 days per 10 years;the last thunderstorm day was 10 days earlier,and the climate tendency rate was 1.9 days per 10 years.The guarantee rate of the first thunderstorm day in April rapidly and that of the last thunderstorm day increased rapidly in the last ten-day period of October and the first ten-day period of November. The duration of annual thunderstorm days reduced about 21 days in the recent 50 years,and the climate trend rate of -4.2 days per 10 years.

Key words thunderstorm;climate characteristics;trend;Linxia Gansu

雷暴天气是夏季常见的天气现象。它是发生在积雨中的雷击、闪电的地方对流天气现象,常伴随狂风、暴雨、冰雹、龙卷风等灾害性天气共同发生[1-2]。形成雷暴的条件是大气层不稳定,有充沛的水汽和足够的冲击力。雷暴有一定的地区性和时间性,主要发生在内陆,以中低纬度的山区为多[3-4]。雷暴是热力对流天气,因此多发生在白天。一般雷暴的高发期在15:00—20:00,6:00—12:00较少。

临夏州地处青藏高原与黄土高原过渡地带,由于其较高的海拔以及高原边坡地形共同影响造成了临夏复杂多变的气候特征。全州雷电灾害发生频繁,历史上多次发生雷击致人死亡。1991—2010年全州共有4次雷电灾害,造成2死5伤的惨重事故,因此要高度重视雷电灾害的防御。本文对1963—2013年临夏州逐日雷暴观测数据进行统计分析,探讨雷暴的时间分布特征,从而为当地雷电防御工作提供依据。

1 资料与方法

本文研究资料选择临夏州国家基准气候观测站的逐日雷暴观测数据,时间跨度为1963—2013年。雷暴日数统计:20:00至翌日20:00出现雷暴(无论次数)则记为1个雷暴日数,以地面观测记录为准。

本文研究方法包括经验频率法、气候倾向率等,分别对雷暴日数年、月、季节分布进行统计与分析,同时对雷暴初、终日分布特征进行总结。季节划分如下:3—5月为春季,6—8月为夏季,9—11月为秋季,12月至翌年2月为冬季。

2 结果与分析

2.1 雷暴日数

2.1.1 雷暴日数的年际变化特征。由图1可知,1963—2013年临夏市年平均雷暴日数为32 d。

年雷暴日数≥30 d的年份占68%,有34年;年雷暴日数≥20 d的年份占26%,有13年。雷暴日数最少的年份为2009年(17 d),雷暴日数最多的年份为1973年(61 d)。

近50年来临夏市年雷暴日数以-2.2 d/10年的气候倾向率呈逐年减少趋势,1963—2013年共减少10 d左右。分析雷暴日数多项式曲线可知,其表现为小幅度波动下降。

2.1.2 雷暴日数的月、季变化特征。由图2可知,临夏市雷暴日数的月际分布呈单峰型变化,1月、2月和12月基本未发生雷暴,最大值出现在7月;3月后开始出现雷暴,4—5月迅速增多,6—8月变化趋于平稳,9—11月迅速较少。

从雷暴日数的季节分布看,各季节雷暴日数分布不均,夏季、春季、秋季分别占全年的59%、23%、18%;冬季发生雷暴的概率很低。

2.2 雷暴初、终日及保证率

2.2.1 雷暴初、终日的变化趋势。统计1963—2013年雷暴初日发现,近50年来,雷暴初日以2.508 d/10年的气候倾向率呈现上升趋势,50年来推迟了13 d左右。雷暴初日最早发生在1992年,为3月5日;雷暴初日最晚发生在1995年,为5月26日,二者相差82 d;平均雷暴初日为4月17日。

1963—2013年雷暴终日以-1.9 d/10年的气候倾向率,50年来提前了近10 d左右。最早雷暴终日发生在1997年,为8月14日;最晚雷暴终日发生在1971年,为11月2日,二者相差80 d;平均雷暴终日为10月3日。结论表明了近50年来临夏市雷暴初终日逐渐向夏季逼近。

2.2.2 雷暴初、终日的保证率。雷暴初、终日的保证率分析是雷击风险评估的重要指标[5-8]。保证率是指在某一时段内,某一气象要素高于或低于某一界限的频率的总和,用于说明该种状况出现的可靠程度。由表1可知,临夏市3月29日前雷暴初日保证率为16%,至4月30日保证率为74%,表明在4月雷暴初日发生保证率明显迅速上升。在9月30日保证率为42%,而到10月20日保证率升至86%,说明在10月中下旬保证率上升较快,在10月下旬末保证率为98%,说明10月过后,临夏市基本不会发生雷暴。

2.3 雷暴持续性变化特征

由图3可知,1963—2013年雷暴初、终日之间持续时间平均为170.8 d。持续时间最短为109 d,发生在1997年,持续时间最长为237 d,发生在2008年,持续时间最长与最短之间相差128 d。近50年来雷暴初、终日之间持续时间总体上呈减小趋势,气候倾向率为-4.2 d/10年,即每10年减小了4 d左右,近50年来缩短了约21 d。

3 结论与讨论

(1)近50年来临夏市年平均雷暴日数为32 d。年雷暴日数≥20 d的年份为13年,占26%;其中≥30 d的年份有34年,占68%。近50年来临夏市年雷暴日数逐年减少,气候倾向率为-2.2 d/10年,即每10年减小2.2 d,近50年减小了约11 d。临夏市雷暴日数月变化呈单峰型,各季节雷暴日数变化很大,夏季占全年的59%;春季占全年23%;秋季占全年18%;冬季发生雷暴的概率很小。

(2)近50年来雷暴初日呈现上升趋势,气候倾向率2.508 d/10年,50年来推迟了13 d。雷暴终日呈现下降趋势,气候倾向率为-1.9 d/10年,50年来提前了近10 d,临夏市初终日逐渐向夏季逼近。在4月中下旬雷暴初日保证率上升较快,而终日在10月中下旬上升较快,在10月后基本上不会发生雷暴。近50年来雷暴初终日之间持续时间总体上呈减小趋势,气候倾向率为-4.2 d/10年,近50年来缩短了约21 d。

4 参考文献

[1] 中国气象局.地面气象观测规范[S].北京:气象出版社,1979:23.

[2] 陈思蓉,朱伟军,周兵.中国雷暴气候分布特征及变化趋势[J].大气科学学报,2009,32(5):703-710.

[3] 王东.宿州市近56年雷暴气候特征分析[J].安徽农业科学,2010,38(26):14494-14495.

[4] 李想,赵冬艳.大连市雷暴气候统计特征及趋势分析[J]. 现代农业科技,2012(9):21-22.

[5] 高凤姣.济南市近50年雷暴气候特征分析[J].安徽农业科学,2011(1):502-504.

[6] 孙徽.北京城区与郊区雷暴气候特征及其变化对比分析[J].气候与环境研究,2011,16(5):649-656.

[7] 刘梅,魏建苏,俞剑蔚,等.黑龙江省雷暴变化趋势特征分析[J].热带气象学报,2010,26(1):59-62.

[8] 罗毅,张静.上海金山地区近50a雷暴气候特征分析[J].苏州大学学报(工科版),2011,31(5):30-34.

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