近50年天水市雷暴日数的时空分布特征

近50年天水市雷暴日数的时空分布特征

1，22122

李晓鹤，胡利平，赵宁，李侠，陈薇水741000）

（1．天水市人工影响天气办公室，甘肃天水741000；2．甘肃省天水市气象局，甘肃天

摘要利用19～2013年天水市7个测站的逐日雷暴观测资料，对天水雷暴天气的分布情况、年际变化及雷暴地域变化特征等进行了统计分析，结果表明，近50年天水市各站年平均雷暴日数为13．7～26．6d；主汛期（4～9月）雷暴出现日数占全年雷暴总日数的96%，雷

其中主峰集中在5～8月，占全年雷暴总日数的81%，冬季几乎不出现；平均雷暴初日、终日分别出现在4月暴日数的月变化呈单峰型，

9，157d；，下旬和月下旬平均雷暴初终间日数为天水各站雷暴日数逐年总体呈减少趋势且与海拔高度呈明显的正相关，自西南向东北

。方向逐渐增多

关键词天水市；雷暴日数；时空变化；特征分析中图分类号S429文献标识码A文章编号0517－6611（2014）13－04007－03CharacteristicsofSpatialandTemporalDistributionofThunderstormDaysinTianshuiinＲecent50YearsLIXiao-heetal（TianshuiWeatherModificationOffice，Tianshui，Gansu741000）

AbstractBasedondataofthunderstormdaysin7weatherstationslocatedinTianshuiCityinrecent50years（19－2013），thispapermadeastatisticalanalysisontheinter-annualvariation，distributionandregionalcharacteristicsofthunderstormdays．Theresultsshowedthat

theannualthunderstormdaysrangedfrom13．7to26．6daysand96%ofthemappearedinmajorfloodperiodfromApriltoSeptember，andthemonthvariationtakeonasinglepeaktype．Italsoindicatedthat81%ofthunderstormdaysappearedfromMaytoAugust．Thefirstthun-derstormdayappearedinthelasttendaysinAprilandthatthelastdayendedinlasttendaysinSeptember．Thereare157daysbetweenthefirstandthelastthunderstormday．Thethunderstormdaysshowedapositivecorrelationwithelevationandtookonadecreasingtrendwithtimeandanincreasingtrendfromsouthwesttonortheast．

KeywordsTianshuiCity；Thunderstormdays；Spatialandtemporalvariation；Analysisofcharacteristics

雷暴是大气中伴有雷声和闪电的天气现象，在强对流性暴雨、冰雹甚至龙卷风等灾害性天天气系统中常伴有大风、

气，虽然出现的范围小、时间短，但因来势猛、强度大，常造成人畜雷击死亡，毁坏建筑物，引发森林火灾或毁坏电力设备、电信设施等，给工农业生产、交通运输、通讯、电力等设施以及人民群众的日常生活和生命财产造成严重威胁和损失

［1－3］

及其规律，为雷暴活动的监测、预警、灾害预估和评估及防护对避免或减轻雷击灾害造成的经济损失和人提供气候背景，

民生命财产损失均具有十分重要的意义。近几十年来，许多学者对甘肃及西北地区的雷暴天气在雷暴气候特征、时空分布等方面有不少研究

［12－13］

。笔者利用天水市7个国家气象

观测站19～2013年的雷暴观测资料，采取统计学方法，对50年来天水市雷暴日数的时空分布特征进行了分析，试图揭示天水雷暴的时空演变规律，为各级部门开展防雷减灾决策提供科学依据。1

资料与方法

研究资料来源于天水市7个国家（基本、一般）气象观测包括逐月的雷暴出站19～2013年的雷暴实况观测记载，

现日数、年雷暴初、终日和持续期等，并以7个站的平均统计结果代表天水市的平均水平。同时与天水市各地海拔进行《地相应对照，分析天水市雷暴气候特征和分布规律。按照的规定，在一日内（20：00～次日20：00）气面气象观测规范》

象台站只要听到一次以上雷声，就统计为一个雷暴日。年雷暴日数指全年各月所有雷暴日数的总和；年平均雷暴日数是多年雷暴日数的算术平均。22．1

结果与分析

雷暴日数空间分布特征

分析天水各测站的年平均

。据不完全统计，我国每年因雷击造成人员伤亡达

［4］

3000～4000人，财产损失在50～100亿元。甘肃省在

19～2000年共发生雷击灾害50多起，死亡5人，伤23人，造成经济损失达740多万元注的重要内容

［6－11］

［5］

。因此有关需暴的活动规律

和气候变化特征以及防雷减灾等成为众多气象气候学者关

。如张敏锋等分析了我国雷电活动的气

［10］

结果表明雷电活动特征可以基本揭示该地区天候分布特征，

气活动的时空分布规律

；林建等分析了我国雷电事件的

时空分布特征及雷电在发展阶段和消退阶段的路径变化，结全国雷暴日数呈下降趋势，雷暴大多发生在4～9果表明，

月，其发生发展与季节、地理、地形和气候等因素有关

［11］

。

天水市地处甘肃省东南部，北部为黄士高原，南部为秦岭山脉，海拔高度在760～2710m。年平均降水量为280～1200mm，年降水量的76%集中在5～8月，在此期间局地性强对流天气时常发生，且大多以雷阵雨、暴雨、冰雹的形式出现。雷暴是天水市夏季的主要气象灾害之一，每年均有不同研究雷暴日数的时空变化特征程度的雷暴灾害出现。因此，

基金项目甘肃省气象局气象科研项目（2012－13）。作者简介李晓鹤（1973－），女，甘肃秦安人，工程师，从事应用气象

研究。2014-04-18收稿日期

雷暴日数、年最多雷暴日数、年最少雷暴日数（表1）可见，天水市各地雷暴日数的空间分布十分明显。东北部海拔最高的张家川县是年雷暴日数最多的地方，年平均雷暴日数达26．6d，其次是清水、武山、甘谷县，为21．0～21．4d；西南部海拔较低的秦州、麦积两区雷暴日数分别仅为13．7和15．2d。天水市各地雷暴出现日数与地域（海拔）的关系非常大，自西南向东北方向逐渐增多，与海拔高度呈明显的正相关。受海

4008

安徽农业科学2014年

拔的影响，海拔高的地区发生较多，高原、山区多于平川地区（图1）。用各站雷暴日数与平均雷暴日建立的模式Y=P＜－5．8235+0．0193H表明（Ｒ=0．9192，F=4．918，0．1），海拔高度增高100m，平均雷暴日数增加1．9d。

表119～2013年天水市各地海拔高度与年平均雷暴日数对比县区秦州麦积秦安甘谷武山清水张家川

海拔高度m

1143108512261272149613791666

50年平均13．715．219．021．021．121．426．6

雷暴日数∥d年最多26（1968）33（1968）33（1987）30（1968）35（1975）39（1973）45（1968）

年最少5（2009）6（2009）5（2009）12（2009）11（2002）4（2009）10（2009）

图1

19～2013年天水市年平均雷暴日数分布

8～11暴日数在2～7月基本随时间递增，至7月达到峰值，月逐月减少，大体呈正态分布。冬季（12月～次年2月）除12、1月均未出现雷暴。雷暴秦安站1979年2月出现1d外，

日数主要出现在主汛期（4～9月），占全年雷暴总日数的96%；其中又以5～8月雷暴日数最多，平均每月约为3．6～4．8d，占全年雷暴总日数的81%。因此，雷暴天气研究和预报服务的关键季节在主汛期。

2．2雷暴日数月和季分布特征由图2可知，天水市7个

测站19～2013年平均雷暴日与降水量变化趋势基本一均具有明显的月变化和季节变化，其变化呈单峰型。雷致，

图219～2013年天水市月平均雷暴日（a）和月平均降水量（b）变化

2．3雷暴的年代际变化19～2013年天水市各经统计，80和90年代也以偏少为主［14］；陇中地区在1971～2000年间雷暴日数的年际变化呈阶段性上升和总体下降趋势水市的雷暴年际变化特征也与此规律基本吻合。

［15］

7个站平均为19．7d；最多站年平均雷暴日数在13．7～26．6d，

年雷暴日数为45d，出现在1968年（张家川站），最少年雷暴日出现在2009年（清水站）；就全市7站平均而言，最数为4d，

最少年雷暴日数分别为32．4和7．7d；不同年份各站雷暴多、

日数变化较大，其变化幅度在4～45d，平均变幅为18～35d，其7站平均差值为24．7d。从天水市50年年雷暴日数的变化20世纪60年代雷暴日数较多，且在1968曲线（图3）可以看出，

年出现最高峰值（32．4d）；1970～1984年间持续偏少，在平均值以下；1985～2006年间雷暴日数的年际间振动幅度较大；2007年后持续减少，且在2009年达最低值（7．7d）。

为了更清楚地了解天水市雷暴日数随时间变化的趋势，根据公式rxt=

（xt－x）（t－t）∑t=1

n

，天

图319～2013年天水市平均雷暴日数年际变化表2

时间段19～19701971～19801981～19901991～20002001～20102011～2013

天水市雷暴日数与气温、降水量的年代际变化降水量偏幅∥%

11．8－1．．9－14．2－2．316．2

气温距平∥℃

－0．5－0．3－0．40．30．70．5

雷暴日数距平∥d

3．4－0．82．00．8－3．3－3．3

趋势系数rxt=－0．3527，通过0．001信度检验，说明天水市近50年来雷暴日数呈减少趋势，且相关性达到显著水平。再由其变化趋势直线方程：Dy（i）=－0．1197Xi+22．775可近50年来天水市雷暴日数的减少趋势为1．2d/10a。对知，

比相关研究结果，从20世纪70年代开始，西北地区雷暴日数总体呈减少趋势

［13］

槡（xt－x）2∑（t－t）2∑t=1t=1

nn计算雷暴日数的气候

；与天水毗邻的陕西雷暴频数20世纪

通过分析雷暴日数与温度、降水的年代际变化（表2），

42卷13期李晓鹤等近50年天水市雷暴日数的时空分布特征4009

发现在雷暴日数偏多的20世纪60年代，降水量偏多、气温偏低；之后随着气温升高，降水量减少，雷暴日数也减少；但虽然降水量有增有减，但雷暴日数减少最从2000年以后，

同时也是增温最明显的时期，气温升高对雷暴减少的影多，

响更加明显。2．4

雷暴初、终日和初终间日数的变化

由表3可知，

19～2013年天水市平均雷暴初日为4月21日，初雷暴日最早出现在2月22日（秦安1979年）；平均雷暴终日为9月25日，终雷暴日最晚出现在11月29日（清水、张家川2011年）；天水市平均雷暴初终间日数为157d，最多为武山177d，最少为麦积132d。通过对天水市19～2013年雷暴初终清水、张家川雷暴初终间日数间日数变化趋势的分析发现，

武山、麦积雷暴初终间日数有延长的变没有明显变化；甘谷、

化趋势，其延长趋势为1．4～2．6d/10a；秦州、秦安雷暴初终其缩短趋势为1．1～4．4d/10a；7间日数有缩短的变化趋势，

站平均而言，天水市50年雷暴初终间日数总体变化趋势基本不变。

表319～2013年天水市各地雷暴平均初、终日期及初终间日数对比县区秦州麦积秦安甘谷武山清水张家川

平均初日

05－0504－3004－0804－1404－0804－2804－26

最早初日03－19（2012）03－15（1976）02－22（1979）03－18（2012）03－03（1998）03－19（1981）03－21（2009）03－18（2012）

平均终日09－2509－0809－1209－2610－0110－0610－05

间日数∥d

10－30（1985）14410－30（1999）11－03（19）11－04（1968）11－16（2002）11－29（2011）11－29（2011）

132158166177162163157

最晚终日

平均初终

现在2月22日；平均雷暴终日为9月下旬，终雷暴日最晚出现在11月29日；天水市平均雷暴初终间日数为157d，最多最少为麦积132d。为武山177d，

（4）天水市各地雷暴出现日数与地域（海拔）的关系非自西南向东北方向逐渐增多，与海拔高度呈明显的正常大，

相关。东北部海拔最高的张家川县是年雷暴日数最多的地年平均雷暴日数达26．6d；西南部海拔较低的秦州、麦积方，

两区雷暴日数分别仅为13．7和15．2d。

（5）近50年来天水平均雷暴日数总体呈下降趋势，但雷暴日数的减少并不能说明单个雷暴日中雷暴次数的减少和单个雷暴强度的下降，更不能由此得出雷暴造成的灾害损失因为雷暴造成的损失不仅与雷暴特性密也相应减少的结论，

还与地区经济发达程度、城市现代化程度、防雷减灾切相关，

意识和措施等密切相关究工作仍需持续。参考文献

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［16－17］

。雷暴活动对社会经济发展和

因此防雷减灾安全研人民生命财产安全还存在严重的威胁，

全市平均04－2109－2511－29（2011）

3小结

（1）天水市各站年平均雷暴日数在13．7～26．6d，全市

最少年雷暴日数分别为45和4d，平均为19．7d；全市最多、

平均最多、最少年雷暴日数分别为32．4和7．7d。不同年份其变化幅度在4～45d，平均变幅为各站雷暴日数变化较大，

18～35d，其7站平均差值为24．7d。

（2）天水市雷暴日的月变化呈单峰型。主汛期（4～9月）雷暴出现日数占全年雷暴总日数的96%，其中主峰集中平均每月约为3．6～4．8d，占全年雷暴总日数的在5～8月，

81%。月变化和季节变化与降水量变化趋势基本一致。

（3）天水市平均雷暴初日为4月下旬，初雷暴日最早出（上接第3999页）

可以利用其进行风能资源评估等工作。参考文献

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