浅谈雷暴天气变化特征与注意事项
2011-08-15公芙萍白金风
公芙萍,白金风
(1.山西省临汾市气象局,山西 临汾 041000;2.山西省侯马市气象局,山西 侯马 043000)
临汾市地处半干旱、半湿润季风气候区,属温带大陆性气候,四季分明,雨热同期。全市气候的主要特征是:冬季寒冷干燥,降雪稀少;春季干旱多风,秋季阴雨连绵;夏季酷热,多暴雨,伏天旱雨交错,所以雷暴发生日数较多。根据近30年气象资料显示,临汾市初雷日匀出现在每年的4月29日,终雷日出现在9月28日,初终间日数达153天,雷暴日数平均达27天。雷暴是一种灾害性天气,强雷暴常伴随大风、大雨或冰雹,它不仅直接影响人类的生活,雷击还可造成伤亡、引起火灾、建筑物倒塌、电子设备还能被感应雷损坏等。因此天气预报的分析和工业、农业、计算机网络等都离不开准确的雷暴资料。
1 雷暴的形成条件
我国雷暴天气多出现在夏季和秋季,南方多于北方,我国南方偶有冬季出现,山区多于平原。根据不同的大气条件和地形条件一般将雷暴分为热雷暴、锋雷暴和地形雷暴三大类。
1.1 热雷暴
主要是由于局地强烈受热,使地面迅速增温,在大尺度天气系统比较弱的情况下,由近地面气层的超绝热层结形成而发展成的。热雷暴多发生在炎热季节的午后到傍晚,云的演变一般为淡积云、浓积云、积雨云。
1.2 锋雷暴
主要是冷气团和暖气团相遇,冷空气排挤暖而湿的空气,并把它抬升起来,使那个地方的天气发生急剧地变化。锋根据冷暖空气流动的情况分暖锋雷暴和冷锋雷暴。且以冷锋雷暴为主,冷锋的冲击力量、锋前暖湿空气的状态直接决定冷锋雷暴生成与否。如果观测到了系统云钩卷云,一般预示着天气将要变化,可能产生锋面雷暴。
1.3 地形雷暴
在山岭地区特别容易产生雷雨。当暖空气经过山坡被强迫上升时,在山地迎风的一面空气沿山坡上升,到一定高度变冷而形成雷云;但到了山背风的那一面,空气沿山坡下沉,温度升高,雷雨消散或减弱。
2 雷暴来临时气象要素的变化特征
2.1 气温变化
雷暴产生之前,测站一般被暖湿空气所盘踞,所以常会感到闷热;雷暴发生时,积雨云中下沉的冷空气代替了原来的暖湿空气,所以温度骤然降低。夏季,一次强的雷暴过程常可使气温下降10℃以上;随着雷暴远离测站,降水结束,气温又慢慢开始回升。
2.2 气压变化
雷暴处于发展阶段时,地面气压—直下降,因为积雨云中上升气温使高层辐散大于低层辐合,云中水汽凝结释放的潜热使空气增温、气柱膨胀;到成熟阶段,由于下降冷空气的出现,气压便突然上升,且在积雨云的正下方达到最大,几乎是和气温的下降同时出现;随着雷暴的远离,气压又开始恢复正常。
2.3 湿度变化
雷暴发生前,地面相对湿度通常是减小的,这是由于气温升高、气压下降、辐合上升气流将一部分水汽带走所造成的;随着降水开始,相对湿度即迅速上升到接近饱和状态,但在降水达到最大时,因为云底较干冷的空气被云中下沉气流卷挟到地面,而降落的雨滴又未来得及蒸发,相对湿度反而下降;当雷暴离去或趋于消亡时,相对湿度又可回升到饱和状态。
2.4 风的变化
当雷暴处于发展阶段时,地面风很小;雷暴到达成熟阶段以后,随着积雨云中迅速下沉的冷空气到达地面后,风向突转,风力迅速增大。阵风风速常在20 m/s,有时强烈的可以达到25 m/s或以上,这种现象常常是雷雨即将来临的先兆;随着雷暴的远离,测站风力迅速减小。
2.5 降水
雷暴所产生的降水是积雨云发展成熟的标志,大都是强度很大的阵性降水,降水的持续时间取决于通过测站的雷暴单体的数目、大小、速度和部位。
3 雷暴观测
(1)定准雷暴的方位特别重要。白天可借助积雨云存在的方位、移动方向大体判别雷暴的移动方向;夜间可以结合闪电所在方位来判别。
(2)雷暴路径根据天气形势或天气预报来判断。特别是响雷时期观测人员要时刻注意天气形势或天气预报,做好准备,以免漏记或出现临时忙乱发生差错。
(3)参考风向判别系统。风标的指向常是雷雨方向,积雨云在测站北面,风向指北,积雨云如经测站南移,则风向立即转向南方。
4 雷暴记录
(1)开始时间以该系统第一次听到雷声时间为准来记录,终止时间以最后一次听到雷声时间。两次听到雷声间隔时间小于等于15 min,则连续记录;大于15 min时应另记起止时间。仅听到一声雷,则只记开始时间。
(2)雷暴的方向按八方位记载,开始方向以该系统第一次听到雷声的所在方位,终止方向以最后一次听到雷声的所在方位。若雷暴始终在一个方位,则只记开始方向。若雷暴经过天顶,则加记“Z”符号;若起止方位之间≥180°,须按雷暴的行径,加记一个中间方向;当起止方向不明或多方位闻雷不容易辨别系统时,则不记方向。
(3)在记有雷暴的时段内,不再记闪电。
5 其他注意事项
(1)观测员观测到有可能打雷时,先做好思想准备,重要报的编报如雷暴、大风、冰雹、最大冰雹直径和重量的测定、及时检查自动站雨量滤网节流管的畅通以及加盖地温表罩等。
(2)每年雷暴到来之前,接地电阻和零电压都必须让防雷公司认真检测,保证各防雷设施符合条件。尽管如此,仍有被雷击的现象。所以当有强雷暴时,值班人员应及时切断采集器的交流电,转用电池供电,保证气象要素记录的完整。
(3)因雷击而造成灾害时,记要栏应将有关情况记入。
(4)在雷暴天气过程中能发生迅速降温,为防止漏测低温日极值的出现,要提前将地面最低温度表放好。
(5)观测员遇雷雨天气时要注意人身防雷安全,到室外观测时,最好穿有绝缘功能的雨衣和鞋具,不要佩戴或使用有金属用具。
(6)雷暴等其他强对流天气过后,观测员不仅要注意做好报文的检查及记录的整理工作,而且要注意检查仪器和防雷设施是否被雷击。
总而言之,雷暴是一种重要的天气现象,它伴随天气过程对工业、农业、林业及航空等会造成很大危害,因而准确的雷暴资料显得极其重要。作为观测员我们要严守工作岗位,密切监视复杂天气的演变,做到思想、精力、工作三到位。熟练掌握观测雷暴天气的各种方法、技巧及相关的理论知识,提高对雷暴的观测能力,力求记录的真实性。
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