近10a贵阳市强对流天气的时空分布特征分析

张小娟，黄 钰，3，李 皓，曾 勇，3，罗 雄

（1.贵州省人工影响天气办公室，贵州 贵阳 550081；2.贵州省气象灾害防御技术中心，贵州 贵阳 550081；3.贵州省冰雹防控技术工程中心，贵州 贵阳 550081）

强对流天气通常包括强雷雨造成的暴雨、冰雹、雷暴大风、龙卷风等中小尺度天气现象。强对流天气来临时经常伴随着雷电、冰雹、短时强降水和大风等恶劣天气，其致使房屋倒塌、庄稼绝收、通信及交通等设施受损，并造成人畜伤亡等，具有强度大、发展快、时间短、破坏力强的特点，因此开展强对流天气的特征分析研究是一项十分必要的工作。

近年来，国内外有关强对流特征分析的研究已经有很多成果，周春花等[1]研究了21 世纪以来四川的大风、冰雹和强降水等强对流天气的逐月和区域分布特征，发现强降水天气发生于盆地多于高原，夜间多于白天，且主要发生在5-9 月，而大风和冰雹天气发生于高原多于盆地，大风主要出现在1-6 月，盆地冰雹主要发生在4-8 月，高原冰雹主要出现在4-9 月；彭洁等[2-3]统计分析了湖南省强对流天气的时空分布特征，发现湖南强对流天气多发生在春、夏季，且多出现在夜间，同时冰雹、短时强降水在山区出现的概率大于平原，而大风在平原出现的概率更大；史伟恒等[4]统计分析了东北三省强对流天气发生的时空分布特征，发现该地区强对流天气主要发生在14 时-20 时，而8 时-14 时相对较少；张凌云等[5]分析研究了广西柳州市强对流天气的气候特征，发现冰雹主要发生在2-4 月，短历时强降水主要发生在4-9 月；罗思泽等[6]对广西梧州前汛期强对流天气特征进行了统计分析，发现南部强对流天气明显多于北部，且混合型强对流天气逐年增多。本文利用贵阳市冰雹、雷暴大风和短时强降水的气象资料进行分析，有助于了解贵阳市强对流天气发生的时空分布规律，为进一步研究贵阳市强对流天气的发生发展机制及为分析预报打下基础。

1 资料的选取及定义

本文选取了2011-2020 年近10 a 贵阳市226 个气象站的历史气象资料及贵阳市50 个人影作业点降雹记录和2014-2020 年地面闪电定位仪资料对短时强降水、雷暴大风和冰雹3 种强对流天气进行的统计分析。结果表明：时间分布上，短时强降水主要发生在4-9 月，其中6 月发生的日数最多，主要出现的时段为20 时-4 时，且70%以上的短时强降水伴有雷暴；雷暴大风4 月出现的日数最多，主要出现的时段为9 时-20 时，以12 时-17 时最多；冰雹主要发生在3-5 月，其中4 月出现冰雹的日数最多，主要发生的时段为17时-23 时，夜间降雹多出现在0 时-2 时，且77%的冰雹天气伴有雷暴，51%的冰雹天气伴有大风和短时强降水。空间分布上，短时强降水和冰雹均呈现西多东少、周边多中间少的特征，清镇出现短时强降水和冰雹的日数最多。

（1）短时强降水日：当某测站出现每小时不小于30 mm 的降水数据时，说明该站出现短时强降水天气。

（2）雷暴大风日：当某测站出现瞬时风速≥17.2 m/s的大风，则说明该站出现大风天气，若出现大风的当天出现雷电，则认为出现雷暴大风。

（3）冰雹：直径＞5 mm 的固体降水物定义为冰雹，只要有一个点有冰雹记录，就统计为1 个冰雹天气过程。

2 贵阳市强对流天气特征

2.1 短时强降水

根据地面降水资料统计分析得出，2011-2020 年贵阳市共发生短时强降水332 d，年平均短时强降水日数为33.2 d。最多的年份为2014 年，共出现52 d；最少的年份为2011 年，仅出现15 d。从2011-2020 年贵阳市短时强降水日数年分布（见图1）可以看出，贵阳市近10 a短时强降水日数明显呈现增多的趋势，增幅为1.93 d/a。

图1 2011-2020 年贵阳市短时强降水日数年分布

从贵阳市短时强降水日数逐月分布讨论，贵阳市短时强降水主要发生在4-9 月，占短时强降水总日数的89%，其中6 月发生的日数最多，共发生65 d，686 站次，占总天数和总站数的21%和30%，其次为8 月。

从2011-2020 年贵阳市短时强降水逐时分布讨论，贵阳市的短时强降水主要发生在夜间，主要集中在20时-4 时，占总数的61.8%。伴有短时强降水出现的主要天气现象有雷暴、大风、冰雹等，其中70.8%的短时强降水均伴有雷暴。

2011-2020 年短时强降水日数的空间分布如下。从2011-2020 年贵阳市冰雹日数地理分布情况来看，基本上呈现西多东少、周边多中间少的分布特征，其中西部的清镇市短时强降水日数最多，达164 d，年平均16.4 d，最多的年份为2014 年，共出现28 d；其次为花溪区，累计短时强降水日数为156 d，年平均15.6 d，出现最多的年份有2014 年、2016 年和2017 年，均出现了21 d；开阳县共出现短时强降水天气142 d，年平均为14.2 d，最多的年份为2020 年，达29 d；修文县共出现短时强降水天气121 d，年平均12.1 d，出现最多的年份为2015 年、2019 年和2020 年，均为17 d；乌当区累计短时强降水日数为104 d，年平均短时强降水日数为10.4 d；息烽县累计短时强降水日数为93 d，出现最多的年份为2020 年，共发生16 d；白云区共出现93 d 短时强降水天气，发生最多的年份为2015 年，共出现16 d；云岩区出现的日数最少，共52 d，出现最多的年份为2014 年，共出现9 d。

各县短时强降水日数统计结果显示，3-5 月开阳县短时强降水日数最多；1 月、6-8 月清镇市出现短时强降水日数最多；9 月花溪区最多，与年平均地理分布基本一致。短时强降水日数最多的是4-9 月，9 月观山湖区未发生短时强降水，其余9 个区县均发生过。

2.2 雷暴大风

统计发现，2011-2020 年3-9 月雷暴大风共出现148 d，年平均14.8 d，出现次数最多的年份为2016 年，共出现了33 d；最少年份为2011 年和2012 年，仅出现过2 d。

从2011-2020 年贵阳市雷暴大风日数逐月分布（见表1）可以看出，4 月出现雷暴大风的日数最多，为3.5 d，其次为8 月、5 月、3 月、7 月、6 月和9 月，其中3-5 月出现雷暴大风的日数占总雷暴大风日数的53.4%。

表1 2011-2020 年贵阳市雷暴大风日数逐月分布

雷暴大风主要发生在9 时-20 时，以12 时-17 时为最多，占总数的55.9%，其次是9 时-12 时和17 时-20时，分别占总数的21.0%和22.1%。

2.3 冰雹

统计结果显示：2011-2020 年贵阳市共出现降雹108 d，年平均冰雹日数为10.8 d，其中最多的年份为2020 年，共出现15 d；最少的年份为2011 年，仅出现5 d。从年冰雹日数的分布图（见图2）可以看出，贵阳市近10 a 冰雹明显呈现增多的趋势，增幅为0.69 d/a。

图2 2011-2020 年贵阳市冰雹日数年变化

从逐月分布来说，1-7 月及10 月均可能发生冰雹，但主要集中在3-5 月，占冰雹总日数的85.19%。关于8月、9 月、11 月、12 月，2011-2020 年贵阳市未出现过降雹。4 月出现的冰雹日数最多，近10 a 累计达39 d，其次为3 月、5 月，分别为33 d、20 d。

冰雹既可能发生在白天，也可能发生在夜间。2011-2020 年贵阳市降雹主要集中在17 时-23 时，占总数的80.56%，可见冰雹主要发生在午后至前半夜，这与午后气温升高，热对流增强，不稳定能量增加有直接关系。另外，有记录的夜间降雹多出现在0 时-2 时，5 时、7 时-9 时未出现过降雹。

冰雹的持续时间非常短，最短的降雹时间不足1 min，贵阳市冰雹的持续时间平均为4.43 min（表2）。另外，统计发现，77%的冰雹天气均伴有雷暴，51%的冰雹天气伴有大风和短时强降水。

表2 2011-2020 年贵阳市冰雹持续时间

2011-2020 年贵阳市累计冰雹日数空间分布如下，其中观山湖区和南明区未收集到降雹信息。从地理分布情况来看，2011-2020 年贵阳市冰雹日数基本上呈现西多东少、周边多中间少的分布特征，其中西部的清镇市冰雹日数最多，共55 d，年平均5.5 d，出现最多的年份为2018 年，共出现10 d；其次为修文县，累计冰雹日数为35 d，年平均3.5 d，出现最多的年份为2019 年，共出现7 d；乌当区共出现34 d 降雹天气过程，年平均为3.4 d，出现最多的年份为2016 年和2019 年，均出现了6 d；息烽县共出现25 d 降雹天气过程，年平均2.5 d，出现最多的年份为2013 年和2014 年，均为6 d；花溪区累计冰雹日数为21 d，年降雹日数为2.1 d；开阳县累计降雹20 d，出现最多的年份为2013 年和2020 年，均发生5 d 降雹；白云区共出现15 d 降雹天气过程，发生降雹最多的年份为2019 年，共出现3 d；云岩区出现的次数最少，共14 d，出现最多的年份为2016 年，共出现6 d。

各县月冰雹次数统计结果显示，1 月、3 月、4 月、5 月清镇市出现冰雹的次数最多，与年平均地理分布一致；2月乌当区出现冰雹次数最多，而2 月息烽县未出现过降雹；降雹最多的3 月、4 月和5 月，有记录的8 个区县均发生过降雹。

3 结束语

短时强降水主要发生在4-9 月，6 月发生的日数最多，出现的时段多为20 时-4 时，且70%以上的短时强降水均伴有雷暴；雷暴大风4 月出现的日数最多，主要出现的时段为9 时-20 时，以12 时-17 时最多；冰雹主要发生在3-5 月，其中4 月出现冰雹的日数最多，主要发生的时段为17 时-23 时，夜间降雹多出现在0 时-2 时，冰雹天气伴有雷暴、大风、短时强降水的分别为77%、51%、51%。

地理分布特征表明，短时强降水和冰雹均呈现西多东少、周边多中间少的特征，清镇出现短时强降水和冰雹的日数最多。