馬翠麗　　邱麗華　　寶樂(lè)爾

阿拉善盟氣象局

阿拉善盟雷暴日時(shí)空分布特征及環(huán)流形勢(shì)總結(jié)

馬翠麗邱麗華寶樂(lè)爾

阿拉善盟氣象局

利用阿拉善盟有氣象記錄以來(lái)近54年（1960～2013年）的雷暴資料，通過(guò)趨勢(shì)分析方法對(duì)阿拉善地區(qū)的雷暴特征進(jìn)行分析，得出了阿拉善盟地區(qū)雷暴時(shí)空分布特征。并利用近13年（2001～2013年）的MICAPS資料，對(duì)雷暴發(fā)生時(shí)的天氣形勢(shì)總結(jié)分析，得出高空槽型、高空冷渦型、西風(fēng)氣流型。

時(shí)空分布高空槽高空冷渦 西北氣

雷暴（Thunderstorms）是在大氣不穩(wěn)定時(shí)發(fā)生的伴有雷擊和閃電的局地對(duì)流性天氣，雷暴的產(chǎn)生以強(qiáng)烈的積雨云為依托，云中起電形成復(fù)雜機(jī)制，在冰晶由極化冰雹上碰撞彈回或云滴由極化雨滴上碰撞彈回的過(guò)程產(chǎn)生，與對(duì)流云同時(shí)出現(xiàn)，一般伴隨強(qiáng)烈的陣雨、暴雨或冰雹、龍卷風(fēng)等，是強(qiáng)對(duì)流天氣的最顯著特征，是中小尺度對(duì)流性天氣系統(tǒng)［1］。雷暴氣候的特征具有較大的能量和較強(qiáng)的突發(fā)性，因此給人們的生產(chǎn)生活、人身安全和經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)造成一定的威脅［2-3］。雷電災(zāi)害已被聯(lián)合國(guó)有關(guān)部門(mén)列為最嚴(yán)重的十種自然災(zāi)害之一，被中國(guó)電工委員會(huì)稱為“電子時(shí)代的一大公害［4］”。

目前，隨著我盟經(jīng)濟(jì)社會(huì)和城鄉(xiāng)建設(shè)的快速發(fā)展，高層建筑、人員聚集場(chǎng)所、電子通訊設(shè)備、煤化工、鹽化工和易燃易爆物品、化學(xué)危險(xiǎn)品的生產(chǎn)、儲(chǔ)存設(shè)施等大量增加。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年均有出現(xiàn)雷擊造成計(jì)算機(jī)和通信網(wǎng)絡(luò)癱瘓、設(shè)備設(shè)施和建筑物損壞等雷電災(zāi)害事故，2007年因雷擊造成1人死亡3人受傷的嚴(yán)重事故。

一、雷暴日氣候資料選取和分析方法

利用1960～2013年54年阿拉善盟9個(gè)測(cè)站的逐日氣象觀測(cè)資料，分析阿拉善盟雷暴日的年代際、年際、月際、日內(nèi)變化特征以及初終雷暴日變化特征。并根據(jù)雷暴出現(xiàn)時(shí)的天氣形勢(shì)，對(duì)其分型，分析各類(lèi)型雷暴相應(yīng)環(huán)流形勢(shì)及各指數(shù)特征，為今后雷暴預(yù)報(bào)提供指導(dǎo)性作用。

記錄規(guī)定：以1天內(nèi)聽(tīng)到1次或1次以上雷聲統(tǒng)計(jì)為1個(gè)雷暴日，只有閃電沒(méi)有雷聲不計(jì)其中，只要在這一天內(nèi)曾經(jīng)發(fā)生過(guò)雷暴，聽(tīng)到過(guò)雷聲，而不論雷暴延續(xù)了多長(zhǎng)時(shí)間，都視為一個(gè)雷暴日［5］。年暴日數(shù)為一年內(nèi)雷暴日數(shù)的總和，其中全盟年雷暴日數(shù)為全盟9測(cè)站全年雷暴日數(shù)之和，年平均值為全盟9測(cè)站雷暴日數(shù)之和除以年數(shù)；各測(cè)站年雷暴日數(shù)為單站全年雷暴日數(shù)之和，年平均值為單站年雷暴日數(shù)總和除以年數(shù)。

二、雷暴的時(shí)空分布特征

1.雷暴的年代際和年際變化特征

（1）雷暴平均年代際變化特征（全盟平均和各測(cè)站）。1960～2013年全盟雷暴日數(shù)統(tǒng)計(jì)分析可知：54年共發(fā)生雷暴日數(shù)2570天，平均47.59天/年；雷暴日數(shù)發(fā)生最多是在70年代，平均51.7天/年，最少是在20世紀(jì)，平均41.3天/年；1973年出現(xiàn)雷暴日數(shù)最多為72天；2010年雷暴日數(shù)出現(xiàn)最少，為26天。70年代后全盟雷暴日數(shù)呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。

1960～2013年各站雷暴日數(shù)統(tǒng)計(jì)分析可知：額濟(jì)納旗雷暴日數(shù)都是都是70年代最多，額濟(jì)納旗站點(diǎn)呈現(xiàn)一年際多一年際少的特點(diǎn)。阿右旗雷暴日數(shù)都是60年代最多，其中巴丹吉林呈現(xiàn)階梯式遞減，雅布賴呈現(xiàn)逐年遞減趨勢(shì)。阿左旗地區(qū)雷暴日數(shù)分布則不均勻，北部諾日公70年代雷暴日數(shù)最多，之后呈波動(dòng)遞減趨勢(shì)，吉蘭泰80年代雷暴日數(shù)最多，各年際變化浮動(dòng)小。烏斯太80年代雷暴日數(shù)最多，70年代到90年代基本持平，進(jìn)入21世紀(jì)減少較明顯；巴彥浩特呈現(xiàn)波動(dòng)遞增趨勢(shì)，進(jìn)入21世紀(jì)雷暴日數(shù)明顯最多。

（2）雷暴平均年際變化特征。1960～2013年全盟雷暴日數(shù)呈逐年遞減趨勢(shì)（如圖1），線性變化為y= -0.2138x+53.473，即年雷暴日數(shù)以每10年減少2.1天的速度在下降。從各測(cè)站雷暴日數(shù)年際變化可以看出，各站雷暴日數(shù)都呈遞減的趨勢(shì)，其中拐子湖遞減最快，每10年減少1.87天，額濟(jì)納旗減少最慢，每10年減少0.35天。

各站雷暴日數(shù)出現(xiàn)最多天數(shù)和平均天數(shù)呈現(xiàn)相同變化趨勢(shì)。額濟(jì)納旗出現(xiàn)雷暴日數(shù)的最多天數(shù)、以及平均天數(shù)均較少，最多雷暴日數(shù)為15天，出現(xiàn)在1973年和1999年，平均雷暴天數(shù)為7.26天/年；巴彥浩特最多，最多雷暴日數(shù)為30天，出現(xiàn)在1988天，平均雷暴日數(shù)為17.24天/年。

年平均雷暴日數(shù)分布也可以看出，阿拉善盟東部地區(qū)雷暴日數(shù)發(fā)生較多，西部較少，西北部最少。

圖1 54年雷暴年際變化

2.雷暴月變化特征

從全盟54年各月雷暴特征分布可以看出：11月至次年2月均無(wú)雷暴發(fā)生。雷暴主要發(fā)生在 6～8月，站全年雷暴總數(shù)的80%，其中7月為出現(xiàn)雷暴日數(shù)最多，占全年的34%。從各站各月雷暴日數(shù)統(tǒng)計(jì)可看出：雷暴發(fā)生月份為3月～10月。各站1～7月出現(xiàn)雷暴日數(shù)增多，7～11月逐漸減少，7月份最多。同全年雷暴月分布相同。

3.雷暴日變化特征

將一天分為如下六個(gè)時(shí)間段：早晨5：00～8：00、上午8：00～11：00、中午11：00～14：00、下午14：00～17：00、傍晚17：00～20：00、夜間20：00～5：00。從雷暴發(fā)生時(shí)段分析可以看出，雷暴發(fā)生時(shí)間下午）發(fā)生最多，概率為34%，最少的是早晨概率為3%。

各站雷暴發(fā)生的時(shí)間分布與全盟雷暴發(fā)生的時(shí)間分布基本相同，雷暴主要發(fā)生在下午、傍晚、夜間。主要發(fā)生時(shí)段在下午。雅布賴、烏斯太、孿井灘發(fā)生在夜間多于傍晚，其他地區(qū)均是傍晚多于夜間。

從各月雷暴日內(nèi)分布特征可看出：11月至次年2月無(wú)雷暴發(fā)生，6、7、8三個(gè)月發(fā)生雷暴最多。下午到夜間雷暴發(fā)生次數(shù)最多，下午雷暴發(fā)生次數(shù)明顯多于其他時(shí)刻。7、8、9月夜間多于傍晚，其他時(shí)刻傍晚多于夜間。各月均是早晨發(fā)生雷暴次數(shù)最少。

4.初、終雷暴日的特征分析

阿拉善盟初雷日一般在3～5月份出現(xiàn)，平均初雷日期為4月22日。最早出現(xiàn)在1997年3月11日.最遲出現(xiàn)在1966年5月28日：終雷日一般出現(xiàn)在8～10月份，平均終雷日期在9月28日，最早出現(xiàn)在1974年8月31日。最遲出現(xiàn)在1980年10月23日。阿拉善盟4月1日前雷暴初日保證率11.11%。至5 月1日前雷暴初日保證率即上升為70.37%，表明初雷基本發(fā)生在4月。而9月20日雷暴終日保證率為29.63%，10月10日雷暴終日保證率上升為75.93%，表明終雷基本發(fā)生在9月上旬至10月上旬，即10月后基本不再有雷暴發(fā)生。

阿拉善盟雷暴的初、終日年際波動(dòng)（如圖2）有著明顯的特征。從初雷日的年際變化來(lái)看，80年代開(kāi)始，初雷日呈現(xiàn)逐漸提早的趨勢(shì)，90年代開(kāi)始初雷日呈現(xiàn)逐漸推遲的趨勢(shì)。而終雷暴日則呈現(xiàn)緩慢推遲的趨勢(shì)。但變化速度明顯慢于初雷日變化速度。80年代到90年初代兩條變化曲線相聚最近，之后有明顯分散。

從持續(xù)期變化可以看出：最長(zhǎng)雷暴期為1990年的198天，最短雷暴期為1963年和1966年的112天。平均雷暴期為160.37天。80年代到90年初代雷暴持續(xù)期較長(zhǎng)，進(jìn)入21世紀(jì)以后持續(xù)期呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)。與前面分析一致。

從各測(cè)站初終雷暴日分析可以看出：額濟(jì)納旗初雷日平均發(fā)生時(shí)間在6月4～5日，終雷日的平均結(jié)束時(shí)問(wèn)在8月25～27日；阿右旗初雷日平均發(fā)生時(shí)間在5月28～6月10日，終雷日的平均結(jié)束時(shí)間在8月31～9月1日；阿左旗初雷日平均發(fā)生時(shí)間在5月15日～5月21日，終雷日的平均結(jié)束時(shí)間在9月9～9月15日。巴彥浩特雷暴來(lái)的晚，結(jié)束的也晚。初雷日平均發(fā)生時(shí)間在6月10日，比全盟各測(cè)站總平均初雷日晚16天；終雷日的平均結(jié)束時(shí)間在9月16日，比全盟各測(cè)站總平均終雷日晚11天。上述分析可知：從初雷日看，西部地區(qū)來(lái)的晚，東部大部地區(qū)來(lái)的早，從終雷日看，西部地區(qū)結(jié)束的早，東部地區(qū)結(jié)束的晚。

圖2　　初、終雷暴日變化特征

5.天氣系統(tǒng)分析

雷暴天氣是否發(fā)生離不開(kāi)大的天氣尺度背景環(huán)境條件，天氣系統(tǒng)是預(yù)報(bào)員在分析天氣時(shí)首先考慮的問(wèn)題。根據(jù)阿拉善盟9個(gè)氣象（候）站的記錄，選取了2001年～2013年有資料記錄的90個(gè)大范圍雷暴過(guò)程，統(tǒng)計(jì)雷暴發(fā)生時(shí)的天氣系統(tǒng)，并對(duì)其分型。選取標(biāo)準(zhǔn)是一日內(nèi)阿拉善盟有3個(gè)或以上站有雷暴過(guò)程，或者連續(xù)幾日內(nèi)有超過(guò)五個(gè)站點(diǎn)發(fā)生雷暴。

雷暴天氣型：

綜合多種天氣資料將2001～2013年全盟大范圍雷暴天氣劃分為三類(lèi)，見(jiàn)表1：

表1　2001年～2013年全盟大范圍雷暴天氣分型

（1）高空槽型。500hpa高空?qǐng)D上，有高空槽影響阿盟地區(qū)，阿拉善盟位于高空槽前、高空槽后或受高空槽控制時(shí)定義為高空槽型。在41個(gè)高空槽型過(guò)程中，雷暴發(fā)生在高空槽前的最少，為9次，槽后的為13次，高空槽過(guò)境時(shí)最多，為19次。此類(lèi)過(guò)程雷暴發(fā)生較為集中，持續(xù)時(shí)間短，大多數(shù)過(guò)程只持續(xù)一天，若高空槽過(guò)境時(shí)移動(dòng)緩慢，可連續(xù)幾天有雷暴發(fā)生。500hpa和700hpa高空?qǐng)D上多表現(xiàn)為受冷槽或冷中心影響，700hpa圖上存在明顯風(fēng)切變或輻合中心，地面圖上雷暴區(qū)位于地面氣旋邊緣、倒槽頂部或者高低壓過(guò)渡區(qū)，氣壓梯度均較弱。地面氣旋中心或者高壓中心雷暴發(fā)生較少。高空槽前及高空槽過(guò)境時(shí)雷暴多發(fā)生在地面氣旋邊緣，高空槽后雷暴多發(fā)生在地面高壓邊緣。

（2）西北或偏西氣流型。500hpa等壓面圖上無(wú)明顯系統(tǒng)，阿拉善盟受西北氣流或偏西氣流控制時(shí)，此類(lèi)天氣歸為西北氣流型。西北氣流型雷暴，分布不均勻，持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，常常連續(xù)幾日內(nèi)均有雷暴發(fā)生。溫度場(chǎng)上看，500hpa等壓面圖上有弱波動(dòng) （或小溫度槽），700hpa上多為暖中心控制，低層溫度、濕度較高，層結(jié)不穩(wěn)定度較大。有時(shí)伴有風(fēng)場(chǎng)輻合或切邊，雷暴常發(fā)生在風(fēng)場(chǎng)輻合和切邊附近。地面圖上雷暴區(qū)氣壓梯度較弱，多受地面氣旋影響，位于氣旋邊緣或弱低壓帶中。有時(shí)位于高低壓之間過(guò)渡區(qū)，極少受高壓影響。

（3）冷渦。500hpa有冷性閉合低壓影響阿拉善盟時(shí)稱為高空冷渦型，雷暴常發(fā)生在冷渦東南部或冷渦底部。500hpa圖上為冷槽，700hpa圖上雷暴區(qū)常位于冷暖空氣過(guò)度區(qū)或受暖中心控制，上冷、下暖的溫度差動(dòng)平流，有利于層結(jié)不穩(wěn)定度的增大。地面圖上雷暴區(qū)常位于高低壓之間過(guò)渡區(qū)或受弱低壓帶控制，同西北氣流或偏西氣流型類(lèi)似，極少受高壓影響。

［1］劉藜，周瑞榮，孫銳鋒等.緩釋肥料在辣椒上的應(yīng)用效果研究［C］.貴州省土壤學(xué)會(huì)2012年學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集.貴陽(yáng)：貴州省土壤學(xué)會(huì)，2012：5.

［2］劉藜，周瑞榮，孫銳鋒等.緩釋肥在辣椒上的應(yīng)用效果［J］.貴州農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011（10）：72-74，78.

［3］趙文英.微生物肥料在辣椒上的應(yīng)用效果［J］.中國(guó)果菜，2012（6）：21-22.

［4］黑龍江省雷暴日氣候特征分析.

［5］中國(guó)氣象局．地面氣象觀測(cè)規(guī)范［M］．北京：氣象出版社，2003．

［6］天氣預(yù)報(bào)技術(shù)與方法.