河北承德市雷暴活动特征分析

2018-01-19王玉玲

现代农村科技 2018年9期

史洋王玉玲

（河北省丰宁满族自治县气象局河北丰宁 068350）

1 引言

雷暴是积雨云云体强烈发展阶段所产生的雷电现象，雷电带来的危害日益凸显，常造成严重的经济损失和人员伤亡[1]。研究雷暴天气有着十分重要的意义。承德地处河北省东北部，地形以北部坝上草原和山区为主，地势由西北向东南逐渐倾斜，承德雷暴呈西北部多东南少的纬向型特征，属于高雷区。承德雷暴期主要集中在每年的6～8月，据统计，近年来承德地区6～8月发生雷击事件几十起，农牧活动场所仍是户外雷灾的主要区域，因此研究当地雷暴活动特征，掌握雷暴活动特性尤为重要。

本文利用常规数理统计法，按世界气象组织定义，把某站听到有雷声的一个观测日叫做雷暴日[2]。通过对承德地区8个县站1971～2017年常规气象站47年所观测的数据进行整理总结，对当地雷暴活动进行分析，得出承德地区雷暴年变化、月变化、日变化的变化特征，同时运用数据说明雷暴的影响因素。进而得出各影响因素与雷暴的关系，为雷暴监测预警指出需监测的因素，方便日后的雷暴监测预警工作。

2 承德雷暴空间分布特征

2017年承德地区年平均雷暴日为41.6 d，承德地区全年3～11月均有雷暴出现，但主要集中出现在5～9月；夏季雷暴日数占全年总日数的73%左右，冬季几乎没有雷暴出现。1971～2017年河北雷暴日数的空间分布年平均雷暴日数总体上呈西北多东南少特征。2017年全市8个站雷暴日数在24～61 d之间，其中丰宁站年平均雷暴日数最多，达61 d；宽城站最少，仅为24 d。

3 承德雷暴年变化特征

1971～2017年承德地区8个气象站统计数据显示，在测47年期间共计出现雷暴次数2 035次，年平均雷暴日为43.3 d。近47年承德地区年雷暴日总体上呈递减趋势，承德地区年平均雷暴日变化大，47年中年平均雷暴日数超过44 d的有31年，占65.9%，大部分出现在21世纪以前；但总的来说呈下降趋势。这与我国其它地区如云南、湖北和海南等地区雷暴日气候特征年变化减少趋势一致。黄荣辉[3]等指出夏季风的年代际变化导致我国北方地区降水量减少，宋桂英[4]等指出由于青藏高原大地形作用，孟加拉湾和南海的水汽北上受阻，受大气环流影响河北高原水汽辐合偏弱，在此气候背景下，河北地区雷暴日数也相应减少，故而承德地区雷暴日总体呈下降趋势。

4 承德雷暴季节变化特征

1971～2017年间，承德地区雷暴出现月平均变化非常明显，在夏日居多，集中在6～8月，占全年总雷暴日数的73%以上，而从11月至次年3月基本没有雷暴。全年雷暴最多的月份为7月，数据显示丰宁站2018年6月最高的雷暴日数多达19 d，此数据也印证了承德地区雷暴分布有北多南少的特征。

雷暴的这种明显的月变化分布特征与天气变化是密切相关的，3～5月北方弱冷空气频繁过境，当与西南暖湿气流交汇时容易产生雷暴天气，因此，雷暴活动也日趋活跃；6～8月西太平洋副热带高压增强北抬西伸，承德地区地处副高边缘，当有从西北移入的冷空气时，冷暖空气在承德地区上空频繁交汇引发雷暴；9月份副热带高压南撤，雷暴天气开始减少，10月份以后至次年3月份雷暴极少出现。

从逐月来看全市1～3月和11、12月都没有雷暴发生，这与河北北部地区冬季干燥少雨温度偏低有关，4月雷暴增长幅度也不大，只有2 d左右的雷暴发生。进入5月以后全市雷暴活动开始频繁。一直持续到9月，这期间出现的雷暴占年总雷暴日的90%左右，这是因为在夏季时承德地区受东南亚季风的影响，有充沛的水汽条件，再加上足够的动力热力作用，很容易形成对流天气，所以雷暴发生频繁。其中尤以丰宁县表现明显，丰宁地处承德市区西北部，地形以北部坝上草原、中南部山区为主，夏季因为地形因素所以比其他地区更容易发生雷暴。所以丰宁县在承德地区甚至整个河北7月出现的雷暴日数也是最多的。

5 雷暴日变化特征

根据历史数据选取2008～2017年10年的雷暴资料进行分析，可得知一共有419个雷暴日，其中有100个雷暴在夜间20：00～上午8：00出现，雷暴日在夜间出现的概率约为24%。承德地区雷暴的日变化非常明显，上午8：00～11：00呈平稳略带下降的趋势，中午12：00～下午15：00一直呈上升趋势，15：00以后呈下降趋势，其中14：00～17：00为雷暴出现的高峰期，占白天出现总数的51%，14：00～15：00达到最大值，约占18%。每日下午气温较高，引起水汽的蒸发，上升的水蒸气在云的上端遭遇低温空气而开始凝结时，凝结部分带负电荷，未凝结的水滴带正电荷，这样就形成了雷暴云，所以下午比较容易发生雷暴。

承德在1971～2017年间雷暴平均初日为4月20日，平均终日为10月28日，各年出现雷暴活动的日期不确定性较大。雷暴初日变化趋势表明每年雷暴出现的日期有所提前，而雷暴终日在缓慢推迟，雷暴结束时间越来越晚。

6 雷暴影响因素分析

雷暴形成的基本要素：水分、迅速爬升的暖空气、气压。下面从这三要素分析对雷暴影响。

2017年承德地区气温在1～3月和11、12月为负值，而在这期间承德地区也没有发生雷暴；在6～8月时承德气温出现了峰值，恰在这时候雷暴也发生的最多，总体分析温度与雷暴日的变化趋势相同，雷暴日随温度增加而增加。

原因：春冬季承德地区气温寒冷，环境干燥，不利于雷暴的形成；而夏季承德受东亚季风环流影响，为典型的温带大陆性气候，故而夏季炎热，气温高，同时受东南亚季风影响，强对流天气多，夏季降水相对集中，因此能提供足够的水汽，为雷暴的形成提供有利的条件，故而夏季发生雷暴的概率较高。根据数据分析温度每升高1℃雷暴发生的次数就多了30%，这足以带来更大的雷暴灾害，故而通过分析气温增高对日后的雷暴灾害预警有一定的预报作用。

承德地区降水主要集中在5～8月。且在7月时候出现峰值，在7月时候达到最高雷暴日，恰与降水量变化相符，故而可以认为降水量对雷暴的形成起到一定作用。究其原因，因为在夏季承德地区受东南季风影响，降水和温度一起提升，容易形成局部强对流天气，为雷暴的形成提供了有力的条件。

雷暴分布与平均气压呈负相关的对应关系，即气压越低雷暴越多，气压越高雷暴越少。