摘 要:利用鄧州市1971~2000年30年的雷暴觀測(cè)資料,統(tǒng)計(jì)分析了我市雷電的時(shí)空分布特征、雷暴與天氣系統(tǒng)的關(guān)系。分析表明:鄧州市年平均雷暴日為23天,年雷暴日呈減少趨勢(shì),初雷基本無(wú)變化,終雷呈提前趨勢(shì)。平均每年的4~8月為雷暴的多發(fā)季節(jié),而7月份達(dá)到雷暴的最高值。
關(guān)鍵詞:雷電;時(shí)空分布;天氣系統(tǒng)
1 概述
雷電是大氣中的放電現(xiàn)象,常伴有陣性降水,有時(shí)還會(huì)出現(xiàn)局部的大風(fēng)、冰雹甚至龍卷,屬?gòu)?qiáng)對(duì)流天氣系統(tǒng)。文章利用鄧州多年雷暴資料,分析指出了鄧州市雷暴時(shí)空分布特征。
2 雷電的時(shí)空分布特征
2.1 雷暴的時(shí)間分布
2.1.1 資料來(lái)源及統(tǒng)計(jì)說(shuō)明
根據(jù)我市30年來(lái)的雷暴原始資料,整理統(tǒng)計(jì)出我市歷年平均雷暴日、各年雷暴日、各月平均雷暴日、主要分布的月份、年最多(少)雷暴日、歷年月最多(少)雷暴日、最早(遲)初(終)雷,以及歷年初(終)雷出現(xiàn)頻率等。
2.1.2 雷暴的年活動(dòng)變化特征
根據(jù)我市1971~2000年共30年資料的整理統(tǒng)計(jì),我市歷年共出現(xiàn)雷暴695天,年平均雷暴日為23天。歷年中最多雷暴日出現(xiàn)在1979年,為36天,最少雷暴日出現(xiàn)在1997年,為11天。最早的初雷出現(xiàn)在1979年的2月21日,最遲的初雷出現(xiàn)在2000年的4月1日;最早的終雷出現(xiàn)在2007年的9月3日,最遲的終雷出現(xiàn)在1977年的12月31日。
根據(jù)歷年雷暴日數(shù)統(tǒng)計(jì)及年雷暴日數(shù)趨勢(shì)變化得出,年雷暴日數(shù)總體呈減少趨勢(shì)。根據(jù)歷年各月初(終)雷出現(xiàn)頻率得出:歷年初雷主要出現(xiàn)時(shí)間在三月份,頻率為43%,其次是二月份,頻率為40%,四月份最少,僅一天,出現(xiàn)在2000年的4月1日;歷年終雷主要出現(xiàn)在十月,頻率為40%,其次是九月和十一月,頻率均為25%。再?gòu)某趵缀徒K雷的變化分析得出:初雷出現(xiàn)時(shí)間的變化趨勢(shì)很小,基本無(wú)變化,但各年間的變化幅度較大,基本呈一年早一年遲的波動(dòng)態(tài)勢(shì)變化;而終雷出現(xiàn)時(shí)間的變化呈提前趨勢(shì)。
2.1.3 雷暴的月活動(dòng)變化特征
根據(jù)資料統(tǒng)計(jì)顯,我市各月均可能出現(xiàn)雷暴,而一年中出現(xiàn)雷暴日數(shù)最多的月份是8月份,30年中共出現(xiàn)336天雷暴,年平均出現(xiàn)11.2天;其次是7月份,30年中共出現(xiàn)312天,年平均出現(xiàn)10.4天,從1月至8月每月雷暴日數(shù)都呈階梯式增加,從9月份開(kāi)始到12月每月雷暴日數(shù)呈急速陡降。
2.2 雷電的空間分布
雷暴的空間活動(dòng)特征:由于江河、山脈等地形條件對(duì)雷暴的移動(dòng)及強(qiáng)度有一定的影響,當(dāng)雷暴移近山脈時(shí),一定高度的山脈對(duì)雷暴移動(dòng)有阻擋作用,并由于地形的抬升作用,使對(duì)流愈加旺盛,雷暴云得到加強(qiáng),并沿著山的走向移動(dòng),有時(shí)受山地地形和熱力作用影響,在山區(qū)里打轉(zhuǎn),等轉(zhuǎn)到山口處便迅速移出。我市地形西北部多丘陵、山脈,東部平原。故雷暴多集中在西北部。
3 雷暴與天氣系統(tǒng)的關(guān)系分析
3.1 產(chǎn)生雷暴的天氣系統(tǒng)
對(duì)雷暴的天氣形勢(shì)和天氣系統(tǒng)的分析是預(yù)測(cè)雷暴天氣的基本途徑。產(chǎn)生雷暴的天氣形勢(shì)主要是:鋒面、低槽、低渦等低值天氣系統(tǒng),西太平洋副熱帶高壓西部的邊緣以及熱帶低值系統(tǒng)等都是有利于雷暴發(fā)生的天氣系統(tǒng)。
冷鋒雷暴:是鋒面抬升不穩(wěn)定的暖濕空氣所形成,它的形成與鋒面坡度,移動(dòng)速度,暖濕空氣性質(zhì),高空天氣系統(tǒng)的相互配置等有關(guān)。在冷鋒前暖濕空氣活躍的情況下,當(dāng)冷鋒過(guò)境時(shí)一般有雷暴形成。冷鋒雷暴與太平洋高壓的強(qiáng)弱、進(jìn)退有密切關(guān)系。當(dāng)太平洋高壓東撤或減弱時(shí),在冷鋒逼近的地方可形成雷暴,而當(dāng)太平洋高壓西進(jìn)或加強(qiáng)時(shí),則冷鋒東移受阻,有時(shí)甚至鋒消,不利于雷暴的生成。若中、低層有明顯的高空槽(切變線)與冷鋒相配合,且與冷鋒的間隔小于2~3緯距時(shí),則冷鋒過(guò)境時(shí)90%有雷暴產(chǎn)生,尤其當(dāng)高空槽線與鋒線重合成為前傾槽時(shí),則更易形成強(qiáng)雷暴。冷鋒雷暴出現(xiàn)的雷暴時(shí)間大約在冷鋒過(guò)境前2~4小時(shí)內(nèi)。若高空槽是前傾槽,則雷暴出現(xiàn)在高空槽后與冷鋒之間的區(qū)域。若是后傾槽,則雷暴出現(xiàn)在冷鋒之后與高空槽之間的區(qū)域。冷鋒雷暴持續(xù)的時(shí)間與冷鋒的移速、強(qiáng)度及中層槽線配置和槽的移速有關(guān),一般當(dāng)系統(tǒng)移速快或強(qiáng)度較強(qiáng)時(shí),雷暴持續(xù)時(shí)間較短,反之,則雷暴持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。
高空槽切變線雷暴:槽線或切變線前后的氣流分布和它們的冷暖性質(zhì)決定了高空槽或切變線是否能夠造成雷暴。槽線前后的氣流分布情況主要以槽線兩側(cè)的風(fēng)向交角及風(fēng)速大小來(lái)表征。一般來(lái)說(shuō),風(fēng)向交角越接近或小于90°及槽后風(fēng)速較大,槽線上的輻合上升運(yùn)動(dòng)也較強(qiáng),這樣的槽就有利于產(chǎn)生雷暴天氣。當(dāng)?shù)蛯铀渑婧蜌鈱硬环€(wěn)定時(shí),且槽越深,氣流輻合越強(qiáng),相應(yīng)的上升運(yùn)動(dòng)也越強(qiáng),越有利于雷暴的形成,反之則不利。
西太平洋副熱帶高壓邊緣雷暴:夏季,西太平洋副熱帶高壓的邊緣西側(cè),西南暖濕氣流十分活躍,氣層不穩(wěn)定,常儲(chǔ)存有大量不穩(wěn)定能量。在有外來(lái)系統(tǒng)侵入或沒(méi)有外來(lái)系統(tǒng)侵入的情況下,都有發(fā)生雷暴的可能。當(dāng)天氣系統(tǒng)很弱,等壓線十分稀疏時(shí),有時(shí)可以由于地形造成的小范圍風(fēng)場(chǎng)輻合,而引起孤立分散的雷暴。當(dāng)副熱帶高壓明顯東退時(shí),也可引起不穩(wěn)定能量釋放而造成雷暴。當(dāng)副熱帶高壓西北部有鋒面、低壓、高空槽、切變線、低渦等系統(tǒng)影響時(shí),在副熱帶高壓西北部會(huì)出現(xiàn)較廣的雷暴區(qū)。如原為低壓控制,天氣較壞,水汽較多,當(dāng)副高邊緣影響時(shí),在西部邊緣的熱力作用下,午后常有熱雷暴產(chǎn)生。如副高西伸不快,雷暴可持續(xù)2~3天,但強(qiáng)度逐漸減弱。如副熱帶高壓西伸地區(qū),原為高壓控制,則下沉氣流加強(qiáng),不可能出現(xiàn)雷暴。又如副高東撤時(shí),則西邊往往有低槽東移,輻合上升氣流加強(qiáng),則副高內(nèi)下沉逆溫減弱消失,有利于雷暴產(chǎn)生。
3.2 各天氣系統(tǒng)雷暴的產(chǎn)生時(shí)間及主要移動(dòng)路徑
我市較經(jīng)常出現(xiàn)的雷暴主要產(chǎn)生的天氣系統(tǒng)是:冷鋒、高空槽切變線、西太平洋副熱帶高壓邊緣等。我市的冷鋒雷暴一般產(chǎn)生在3~4月份,高空槽、切變線雷暴以及一般產(chǎn)生在5~8月份;副熱帶高壓邊緣雷暴主要產(chǎn)生在7~9月份。
我市的冷鋒雷暴、高空槽切變線雷暴一般是隨著系統(tǒng)的影響逐漸從我市的西北部往東南部移動(dòng),有時(shí)切變線雷暴也會(huì)隨著切變線的北抬從南往北移動(dòng);而副熱帶高壓邊緣雷暴主要是隨著系統(tǒng)從海上往內(nèi)陸西伸或者從內(nèi)陸往海上東撤的路徑從我市的東部往西部或者從西部往東部移動(dòng)的,一般西伸的副熱帶高壓邊緣的對(duì)流比東撤的副高系統(tǒng)強(qiáng);熱帶低值系統(tǒng)雷暴一般產(chǎn)生自西行的熱帶低值系統(tǒng)尾部的倒槽內(nèi)。
4 結(jié)束語(yǔ)
(1)我市年平均雷暴日為23天,年雷暴日呈減少的趨勢(shì),初雷主要出現(xiàn)在3月份,終雷主要出現(xiàn)在9月份。
(2)平均每年的4~8月份為雷暴的多發(fā)季節(jié),而8月份達(dá)到雷暴的最高值,從1~8月份每月雷暴日都呈階梯式增加,從9月份開(kāi)始到12月份每月雷暴日依次減少。
(3)我市各鄉(xiāng)鎮(zhèn)歷年的雷閃次數(shù)基本上沿西北到東南的方向逐漸減少。
(4)我市較經(jīng)常出現(xiàn)的雷暴主要產(chǎn)生的天氣系統(tǒng)是:冷鋒、高空槽切變線、副熱帶高壓邊緣。
參考文獻(xiàn)
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作者簡(jiǎn)介:廖賀龍(1983,9-),男,河南鄧州人,鄧州氣象局,助理工程師,研究方向?yàn)闅庀蟆?/p>