华山风景区雷暴气候特征分析

2016-06-07于进江武维刚武麦凤

陕西气象 2016年3期

关键词：气候特征雷暴

于进江，武维刚，武麦凤

(1.华山气象站，陕西华阴　714200；2.渭南市气象局，陕西渭南　714000)

华山风景区雷暴气候特征分析

于进江1，武维刚1，武麦凤2

(1.华山气象站，陕西华阴714200；2.渭南市气象局，陕西渭南714000)

摘要：利用华山站1953—2013年的雷暴观测资料和近10 a来西安多普勒雷达基本反射率因子资料对华山景区雷暴的年、月、旬、日的变化特征进行了分析。结果表明：近61 a来，华山雷暴日呈明显减少趋势，气候变化倾向率为-2.4 d/10 a；一年中6—8月为雷暴活动的高发期，约占全年雷暴的74%；一日中，雷暴主要集中在14时和20时前后。从西安多普勒雷达基本反射率因子资料的分析来看，影响华山的雷暴主要有4条路径，其中产生于秦岭山区的对流云，距离华山近，发展快，因此可预报时效短，更应加强跟踪。

关键词：华山风景区；雷暴；气候特征

雷暴是积雨云云中、云间或云地之间产生的放电现象[1]，主要表现为闪电时并有雷声，有时候只能听见雷声而看不见闪电。雷暴出现时，一般情况下常伴有大风、暴雨、冰雹，偶尔会出现龙卷风等天气现象。可见，雷暴是一种危害性和破坏性极强的灾害性天气，也时常给人们的生命财产安全带来严重威胁。张敏峰[2]等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。李亚丽[3]等对陕西雷暴的时间、空间分布特点和变化特征进行了分析，指出陕西一年四季均有雷暴发生，且呈现明显的季节性变化。肖湘卉[4]等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，指出近40 a来，渭南市雷暴日呈减少趋势。利用华山气象站雷暴资料和西安多普勒雷达站的基本反射率因子资料，分析华山风景区雷暴的时间分布特征、雷暴路径，为华山风景区雷暴天气预报预警及防灾减灾提供参考。

1资料来源及统计方法

雷暴日统计资料采用1953—2013年华山气象站地面观测资料。规定：1 日内(20—20时)华山站出现雷暴记录，即作为一个雷暴日。统计雷暴日时，不包括单独闪电的观测资料。采用线性倾向估计方法分析雷暴的年际变化趋势。由于实际观测记录中没有雷暴强度记录，为了更直观地了解雷暴发生过程中的强度，将雷暴强度定义为：出现雷暴记1，伴随大风加1，伴有小雨加1、中雨加2、大雨加3、暴雨或以上加4，伴有冰雹加4，以合计值的大小代表雷暴的强弱。雷达资料为2000—2013年典型天气过程西安多普勒雷达(CINRAD/CB型)观测到的基本反射率因子资料。

2雷暴时间变化特征

2.1年际和年代际变化

统计表明，1953—2013年，华山年平均雷暴日为25 d，1959年雷暴日最多为49 d，2009年最少，仅有8 d，最多年的为最少年的6倍多。可见各年差异比较大。图1给出了华山站雷暴日年际变化曲线，可以看出，近61 a来，华山雷暴日年际变化波动较大，总体呈明显减少趋势，气候变化倾向率为-2.4 d/10 a。

图1　1953—2013年华山雷暴日年际变化(直线为趋势线)

从年代际变化情况分析，20世纪50年代雷暴日偏少，年平均雷暴日27.4 d；60年代为雷暴日明显偏多阶段，年平均达30.3 d，70年代也较多；80年代和90年代为缓慢减少阶段；2001—2010年10 a间明显减少，年平均雷暴日仅有18.2 d，是有观测记录以来最少的阶段。

2.2季节变化

华山雷暴日月际分布(图2)表明，61 a来，华山仅12月没有出现过雷暴天气，雷暴最早出现时间在1月13日(1958年)，最晚结束时间在11月10日(1993年)。雷暴的发生有明显的季节性。雷暴以5—8月出现最多，约占全年雷暴日的85%，其中6—8月为雷暴活动的高发期，约占全年雷暴日的74%。从1月开始，随着气温逐渐升高，雷暴日数逐渐增加，6月明显上升，7月最多， 9月急剧减少。

图2　1953—2013年华山雷暴日与平均气温的月变化

由图2可见，华山雷暴日的月变化与平均气温的月变化基本一致。5—7月空气中水汽含量充沛，随着气温的上升，山地热容量小，下垫面温度骤升，造成热力不稳定条件增多，雷暴频发。8月气温开始缓慢下降，雷暴日回落。下垫面的升温幅度以及热力不稳定程度的强弱是影响雷暴发生的重要条件。

2.3旬变化

从图3可以看出华山站6—8月雷电强度旬变化特征，从7月中旬开始加强，7月下旬出现峰值，8月上旬缓慢回落。由此可知，每年的7月中旬至8月上旬为华山防御雷电灾害的关键期。

图3　1953—2013年6—8月华山雷暴强度旬变化特征

2.4日变化

从华山站雷暴日日变化(图4)可知，华山全天均可发生雷暴，但主要集中在13—22时，其中，高峰期呈现双峰特征，峰值在14时和20时前后，05—09时雷暴较少出现。26%的雷暴出现在夜间(20—08时)，74%出现在白天(08—20时)。

图4　2000—2013年华山雷暴日日变化

华山雷暴的持续时间大多在1 h以内，持续时间在2 h以内的有36 d，约占全部雷暴日的15%，持续时间在2 h以上的有46 d，约占19%。

3雷暴路径

根据以上统计资料，选取了2000—2013年华山雷暴典型个例，利用西安雷达(CINRAD/CB型)基本反射率因子资料对华山雷暴的路径进行分析。华山雷暴的主要路径有以下几条：一是产生于灵台和长武之间的达溪河和泾河上，发展后东移南压，经铜川、蒲城、大荔、华阴到华山；二是起源于北洛河，沿北洛河南下时影响白水、大荔、华阴、华山；三是强对流云产生于西安和蓝田之间的灞河上，向东北移动的过程中发展，移动到渭河上空时加强，并沿渭河东移影响华山；四是产生于南洛河上，出山后向潼关和华阴方向移动的过程中加强，影响华山。还有一些华山当地产生的雷暴，这种雷暴一般持续时间短、强度小，在多普勒雷达图上没有明显的移动路径和强度变化。

可见，前3条路径的强对流云均生成于河流上

空，在长距离移动过程中逐步加强之后，才影响到华山，产生的雷暴强度大，持续时间长，往往造成的损失严重。第4条路径的对流云产生于秦岭之中，虽然强度较小，但距离华山较近，发展速度快，从对流云产生到华山出现雷暴的时间短，即可预报时效短，因此这类雷暴更应加强跟踪。

4结论

(1)近61 a来，华山雷暴日呈明显减少趋势，气候变化倾向率为-2.4 d/10 a。

(2)华山雷暴日以5—8月出现最多，约占全年雷暴的85%，其中6—8月为雷暴活动的高发期，约占74%。雷暴最早出现时间在1月13日，最晚结束时间在11月10日。从雷暴强度来看，一年中7月中旬至8月上旬为华山防御雷电灾害的关键期。华山雷暴日的月变化与平均气温的月变化基本一致。

(3)雷暴主要发生在13—22时，集中出现在14时和20时前后，05—09时雷暴较少出现。

(4)华山雷暴的主要影响路径有4条。其中有3条影响路径均位于华山以北，对流云经过长距离移动后加强，影响华山，产生的雷暴强度大，持续时间长；第4条路径，对流云产生于秦岭山区，但距离华山近，发展快，因此可预报时效短，更应加强跟踪。

参考文献：

[1]俞卫平,周诗健,王传.地面气象观测规范[M]. 北京：气象出版社,2003.

[2]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.

[3]李亚丽,杜继稳,鲁渊平,等.陕西雷暴灾害及时空分布特征[J].灾害学,2005,20(3)：99-102.

[4]肖湘卉,马耀绒,张艳芬,等.渭南市雷暴天气的气候及环流特征分析[J].陕西气象,2014(5)：38-40.