温州地区雷暴日数时空变化研究

王海东，万 寒，吴正可

(1. 兰州大学大气科学学院，甘肃 兰州 730000，2. 浙江省温州市气象局，浙江 温州 325000)

1 引言

雷暴是由发展旺盛的积雨云引起闪电、雷鸣现象的局地风暴。雷暴的水平范围为几千米到几十千米，伸向高空的高度可达8～15 km;可持续几分钟到几十分钟，通常伴有阵雨、大风，有时也伴有冰雹或龙卷风。

雷暴是一种严重的灾害性天气，具有极强的破坏性和杀伤力，直接威胁着人们的生命和财产的安全。尤其是近几年随着电子技术、网络技术、信息技术的泛应用，城市高层建筑物的日益增多，雷电灾害的影响范围越来越广，危害程度越来越重，造成损失及社会影响越来越大，对国民经济造成的危害日趋严重。关于雷电的时空分布已经有很多人做过研究，如张敏锋等［1］利用我国30 a 历年雷暴日资料，对我国年平均雷暴日的时空分布特征及其异常变化进行了研究，将我国年平均雷暴日的分布分为4个区域。林建等［2］统计分析了中国雷电事件的时空分布特征及雷电在发展阶段和消退阶段的路径变化。朱曦嵘等［3］、孙丽等［4］和高留喜等［5］分别对册亨县、辽宁和山东等地的雷暴特征进行了研究。温州地处经济发达的浙江省，属于雷暴频发地区［6］。通过分析温州雷暴的时空分布特征，研究其变化的规律性，可以帮助预报员更好地开展雷暴的预报及防雷减灾工作。

2 资料的选取和统计方法

由于温州地区8个县站资料的保存时间序列不一致(如温州站1951年起，平阳1957年，乐清和瑞安1960年，泰顺1961年，洞头、文成和永嘉1971年起)，为了保证数据时间序列的统一性和比较性，资料选取从1971—2012年40 a 各站的观测数据作为基础数据。

以1 d 内听到1 次或1 次以上雷声统计为1个雷暴日，只有闪电没有雷声不计其中，只要在这一天内曾经发生过雷暴，听到过雷声，而不论雷暴延续了多长时间，都视为一个雷暴日［7］。年雷电日数等于全年雷电日数的总和，平均雷暴日数为8个县站的平均得到。

3 结果和分析

3.1年雷暴日数的年际变化和距平变化

温州全市1971—2012年的年平均雷暴日数为45.2 d，最大的年雷暴日数为78.5 d(1975年)，最小的年雷暴日数为30.3 d(1978年)，图1 是温州地区平均年雷暴日数的年际变化及趋势图，可以看出温州地区年雷暴日数总体呈现下降趋势，线性变化为y =－0.364 9 x + 50.973(y 为年雷暴日数，x 为年)，即年雷暴日数以每10 a 减少3.6 d 的速度在下降。从年际变化来看，1970 s 和1980 s 前中期年雷暴日数较多，80年代末期开始，年雷暴日数逐渐减少。图2 为温州地区平均年雷暴日数的距平变化图，可以更清楚地看到80年代末期以后，年雷暴日数多为负距平，尤其是1998—2009年的10 a 间，年雷暴日数都是负距平，低于多年平均值(1971—2012年)。

温州雷暴日数和全国各地雷暴日数一样，都呈现递减趋势［2］，这和任国玉等［8］指出的中国与温度相关的极端气候事件强度和频率一般呈降低趋势或稳定态势也是吻合的。

图1 温州地区平均年雷暴日数的年际变化及趋势图

图2 温州地区平均年雷暴日数的距平变化图

3.2 雷暴日数的月变化

根据资料统计，温州雷暴以夏季(6—8月)最多，占全年的55.7%，其次是春季(3—5月)占27.8%，秋季(9—11月)占14.0%，冬季(12—2月)发生雷暴的次数很少，只占0.03%。

图3 温州地区平均雷暴日数的月变化特征

图3 是温州地区平均雷暴日数的月分布图。统计表明，温州各个月都有可能发生雷暴，主要发生在3—9月，雷暴日数最多的月份为7—8月，分别为8.8 次和9.2 次，6月次之，有6.2 次;雷暴日数最少的月份为1月，有0.1 次，12月和11月次之，分别为0.2 次和0.5 次;雷暴日数月分布的拟合曲线呈双峰型:峰值分别出现在8月和4月。

林建等［2］指出全国雷电主要发生在4—9月，7月达到峰值，月平均9 d 左右，11—次年2月全国几乎无雷暴出现;南方区雷电发生最早，结束最晚，3月开始9月才结束，在4月有一个次极值，但雷暴日数峰值主要集中在7—8月。和全国雷暴日数的月变化相比，温州雷暴月变化跨度大，各个月都有发生，峰值的月份分布和南方区较统一。

3.3 雷暴的平均初终日

表1 温州各县市雷暴平均初终日 (单位:d)

根据资料统计，发现温州雷暴的发生在地区分布上有早有晚，雷暴初日最早在1月7日，最晚在4月25日;雷暴终日最早在8月19日，最晚在12月27日。平均而言，一般都在2月底至3月初开始，到10月结束，初终日间隔平均为233 d。雷暴是在适合的大气环境中生成的，雷暴初、终日除了受其他因素影响外，主要的影响因素可能是气温。通过计算初、终日对应的侯平均气温，得到初雷日的侯平均气温为9℃，终雷日的侯平均气温为20℃，所以可以认为当平均气温稳定通过这两个临界值时，是雷暴将频繁出现或将逐渐消亡的时间分割点。

由于雷电一般发生在冷暖空气激烈碰撞而形成的积雨云当中，因而在气候上对前期冷暖空气的交汇状态有一定的反映。据统计，温州初雷出现的早晚对汛期降水的多少有一定的指示意义。挑选了符合条件的初雷偏早(2月10日之前)的年份14 a，汛期降水正常至偏多的可能性大，达到79%，初雷偏迟(3月5日以后)的年份24 a，汛期降水正常至偏少的可能性大，达到70%(表2 列举了其中的一些年份)。

表2 温州市初雷和汛期降水量对应情况

3.4 雷暴的日变化

图4 表示温州地区平均雷暴日数的日变化特征，从图上可以看出，温州地区雷暴主要发生在13—次日02 时，03—08 时发生雷暴的次数最少，日变化有两个峰值，出现次数最多分别出现在17 时和02 时，这与林建［2］等分析得到的南方区日变化结果吻合。主要原因可能是和太阳辐射的日变化有关，夏季日辐射强，地面增温较快，常常在近地层形成不稳定层，使对流容易发展，局地热力抬升形成的“热雷暴”，这时，如果水汽来源好，湿度大的话，则形成的雷暴降水量大，否则就形成“干雷暴”。另外天气系统引起的大气层结不稳定和局地性的对流天气发展，可能是夜间雷暴发生较多的原因。温州各县市的日变化规律基本相同，只是温州市区下半夜到凌晨的规律和其他地区有所不同，没有02 时这个峰值，且03—08 时的雷暴次数也没有其他地区那么少，01—08 时是个平缓的曲线(图略)。

图4 温州地区平均雷暴日数的日变化特征

3.5 雷暴日数的空间分布特征

温州全市1971—2012年的年平均雷暴日数为45.2 d，温州地区雷暴日数最多的是西南部的泰顺、文成山区，达到58 d 左右，其次是西北部的永嘉山区、温州市区，瑞安和乐清沿海平原，都在40 d 以上，平阳为38.8 d，洞头海岛最少，为27.7 d。总体呈现出从平原到内陆、从岛屿到山区，雷暴日数增加的趋势(图略)。

4 结论

①年变化:温州的雷暴日数总体呈现下降趋势，70年代中期和80年代前中期较多，其中1975年最多，80年代末期开始，年雷暴日数减少，多在平均值以下。

②季节和月变化:冬季(12—次年2月)占0.03%;春季(3—5月)占27.8%;夏季(6—8月)占55.7%;秋季(9—11月)占14.0%。雷暴日数最多的月份为8月，雷暴日数最少的月份为1月。

③初终日:雷暴初日平均在2月27日，终日在10月16日，初终期大233 d，初终日的临界温度分别为9℃和20℃。当平均气温稳定通过这两个临界值时，是雷暴将频繁出现或将逐渐消亡的时间分割点。由于雷电一般发生在冷暖空气激烈碰撞而形成的积雨云当中，因而在气候上对前期冷暖空气的交汇状态有一定的反映。据统计，温州初雷出现的早晚对汛期降水的多少有一定的指示意义。

④日变化:温州的雷暴发生，在一天之内一般有2个峰值，分别为02 时和17 时，03—08 时发生雷暴的次数最少。

⑤空间分布:温州雷暴日数空间上呈从平原到内陆、从岛屿到山区，雷暴日数增加的分布特征。全市平均为45.2 d，泰顺最多，为58.9 d;洞头最少，为27.7 d。

［1］张敏锋，冯霞. 我国雷暴天气的气候特征［J］. 热带气象学报，1998，14(2):156－162.

［2］林建，曲晓波. 中国雷电事件的时空分布特征［J］. 气象，2008，34(11):22－30.

［3］朱曦嵘，邱飞，等. 册亨县雷暴日数变化特征分析［J］. 贵州气象，2011，35(6):38－39.

［4］孙丽，于淑琴，等. 辽宁省雷暴日数的时空变化特征［J］.气象与环境学报，2010，1:59－62.

［5］高留喜，杨成芳，等. 山东省雷暴时空变化特征［J］. 气候变化研究进展，2007，3(4):239－242.

［6］马明，吕伟涛，张义军，等. 中国雷电活动特征分析［J］.气象科技，2007，35:1－7.

［7］中国气象局. 地面气象观测规范［M］. 北京:气象出版社，2003.

［8］任国玉，初子莹，周雅清，等. 中国气温变化研究最新进展［J］. 气候与环境研究，2005，10(4):701－716.