渭南市雷暴天气的气候及环流特征分析

2014-10-25肖湘卉马耀绒张艳芬马颖红

陕西气象 2014年5期

关键词：渭南市渭南雷暴

肖湘卉，马耀绒，张艳芬，马颖红

(渭南市气象局，陕西渭南 714000)

渭南市雷暴天气的气候及环流特征分析

肖湘卉，马耀绒，张艳芬，马颖红

(渭南市气象局，陕西渭南 714000)

利用渭南市11县(区)1971—2010年雷暴观测资料，对渭南市雷暴的时间、空间分布特点和初、终日期特征进行分析,结果表明：雷暴北部最多，东南部次之，西南部最少；渭南市年平均雷暴数随年代呈减少趋势；雷暴季节变化明显，6—8月是多发时段，7月是高发期；雷暴初日一般出现在4月中、下旬，终日一般出现在9月中、下旬；一天中19—20时为雷暴的高发期。根据近10 a来5—9月渭南市雷暴出现前12～24 h 500 hPa环流形势特征，可将雷暴天气形势分为短波槽型、副高低槽型、西风槽型和西北气流型4种类型，同时总结出各类型的天气特征。

雷暴；气候特征；天气分型；渭南市

雷暴是积雨云强烈发展阶段产生的闪电鸣雷现象，常伴有暴雨、大风、冰雹，甚至龙卷风等强对流天气，是一种严重的灾害性天气，给人民生命财产造成严重威胁和损失，因此研究雷暴天气有着十分重要的意义。白光弼等[1]对陕西省雷电活动特征进行了分析，并对陕西省雷暴活动区进行了划分；李亚丽等[2]对陕西省雷暴的时空分布特征及日变化规律进行了分析；胡江波[3]对汉中地区雷暴的时空分布和初终日期特征进行了分析；许新田等[4]对陕西省冰雹气候特点和环流背景进行了分析，并对降雹期间的环流形势进行了分型。截止目前渭南市雷暴天气的研究还较少，因此有必要对渭南市的雷暴天气进行研究。

1 资料和方法

采用1971—2010年渭南市11县(区)40 a逐日地面雷暴观测资料，对渭南市雷暴的时间、空间分布特点和初、终日期特征进行分析。规定某站1 d内(20—20)发生1次或1次以上的雷暴为一个雷暴日，全市有5个或以上气象观测站出现雷暴为一个渭南市雷暴日。利用2005—2013年近10 a MICAPS实况资料，对渭南市60 个雷暴日天气出现前12～24 h 500 hPa环流形势特征进行天气环流形势分型。

2 时空分布及气候特征

2.1 年季变化

1971—2010年渭南市年平均雷暴日为20 d，雷暴日最多的年份出现在1977年(34 d)，最少出现在2009年(11 d)，年际差异很大。单站年雷暴日最多为48 d，1977年出现在韩城；单站年雷暴日最少为5 d，2009年出现在临渭区。雷暴日最多的年份也是单站雷暴出现最多的年份。

由图1可以看出，20世纪70年代到21世纪前10年，雷暴的变化趋势随年代的增加依次减小。这与蔡新玲[5]等得出的结论相一致。

图1 1971—2010年渭南市雷暴日年际变化曲线

2.2 月季变化

由图2可以看出，1971—2010年渭南市12月没有出现过雷暴，1月和2月几乎没有雷暴， 3月和11月雷暴出现很少，4月开始雷暴日迅速增加，7月达到峰值，9月急剧下降，10月再次下降。雷暴日夏季(6、7、8月)最多，约占全年雷暴日的72.9%，这主要是6月下旬西太平洋副热带高压(简称副高，下同)西伸北跳，渭南受副高外围暖湿气流与西风带冷槽影响，引发雷暴天气。

图2 渭南市雷暴频次月变化

2.3 逐时变化

以渭南市临渭区为例，分析2001—2008年7—8月雷暴日变化规律(图3)。由图可见40%的雷暴出现在夜间(20—08时不记录雷暴出现的具体时间)，60%的出现在白天(08—20)，19—20时是雷暴的高发期，11—14雷暴出现的机会最小。

图3 2001—2008年临渭区测站雷暴频次逐时变化

2.4 初、终日特征

从表1可以看出，渭南市各测站雷暴多年平均初日普遍出现在4月中、下旬，平均终日普遍出现在9月中、下旬。据统计，雷暴初日出现最早的测站是蒲城，出现在1978-01-01，其次是华阴和潼关，出现在1997-02-27和2004-02-20；终日最晚的是华阴，出现在1981-11-30。渭南市雷暴平均持续期为140～161 d，其中大荔最短，韩城最长。

表1 渭南市1971—2010年各测站雷暴的平均初终日期及持续期

2.5 空间分布特征

渭南市年平均雷暴日一般在15～27 d，且分布不均匀，呈现北部偏多，西南偏少，东南部较多的特点(图4)，韩城最多，年雷暴日为27 d；临渭区最少为15 d，渭南市北部为山地丘陵，中南部为为平原，华阴、潼关喇叭口地形对气流有明显的辐合作用。这种地形、地貌分布差异是导致雷暴空间分布差异的主要原因。

图4 渭南市年雷暴频次的多年平均分布(单位为d/a)

3 雷暴天气的环流背景及天气特征

雷暴天气出现前12～24 h 500 hPa高空环流形势特征主要分为4种类型(表2)。

(1) 短波槽型贝加尔湖附近为低槽，中低纬度气流平直，贝加尔湖低槽底部有下滑的冷空气，低层700～850 hPa宁夏到甘南附近有切变线，或陕西西南部、四川西部到甘南有气旋式环流，渭南受低压环流或西南气流影响，产生常伴有短时强降水、冰雹和短时大风的雷暴，该种雷暴具有很强的局地性，且灾害性强，5—6月出现的较多，占总雷暴日的31%。(2)副高低槽型西太平洋副热带高压势力较强，渭南处于副高588 dagpm线边缘或副高控制的西南气流中，贝加尔湖到新疆为东北—西南走向长波槽，长波槽前分裂冷槽向南加深，移到河套附近，中低层宁夏—甘肃南部有切变，地面配合有锋面，常造成渭南区域性雷暴或暴雨。此类雷暴7—8月出现的较多，占总雷暴日的31%。(3) 西风槽型河套西部—高原东南侧有西风槽或宁夏—甘肃南部有低槽，700 hPa为切变线或明显的气旋性环流。此类型占总雷暴日的22%，属于一般性对流天气，造成的灾害较弱。(4)西北气流型西北气流型占总雷暴日的16%，西北气流型天气形势下的雷暴75%的伴有局地暴雨、冰雹和短时大风。该型又可分为三种类型：① 蒙古东部—华北有强冷涡，渭南处于冷涡底部或后部且受西北气流控制，冷涡分裂较强冷空气，在西北气流的引导下入侵渭南北部，叠加在底层暖湿气流之上，在这种高、低空环流形势配置下，渭北极易产生伴有短时强降水、冰雹、短时大风的强对流天气。② 中纬度呈现西高东低形势，贝加尔湖南部到河套北部有低涡，低涡底部的冷空气在较强的西北气流影响下直接影响渭南，低层700～850 hPa渭南处于西南暖湿气流中，地面上冷高压在关中东部形成回流影响渭南，这类雷暴具有更强的局地性，雷暴时伴有冰雹、短时大风和暴雨等灾害性天气。③ 一次降水过程结束后，渭南处于槽后西北气流中，有较强的干冷空气，由于天气快速转晴，午后地面加热，形成局地热力环流，加上湿度大，形成局地对流天气。