南充市雷暴气候特征分析(附图)

作者简介：钟启琴，女，1974年4月，本科，工程师，主要从事大气探测工作及管理.Email:[e-mail]近37年南充市雷暴气候特征分析钟启琴1，陈建军2（1.高坪区气象局四川省南充市637000；2.南充市气象局四川省南充市637000）摘要：利用南充市七个气象台站1971-2007年的雷暴观测资料，通过数理统计分析和初终日期的保证率计算，分析了南充市雷暴的气候变化特征。结果显示：全市雷暴日数有减小的变化趋势，每10年雷暴日数减少约3.5天，但全市年雷暴日数仍较多，年平均为31.9天，除1月无雷暴发生外，其余11个月均有雷暴发生，4～9月雷暴日数占全年的93.8%，其中7、8月占53.1%，属于强雷季节，在80%的保证率条件下，初终间日数达237天。关键词：雷暴雷暴日数初终日期保证率气候特征中图分类号：P446文献标识码：A引言雷暴是一种常见的天气现象，其发生发展与季节、地理、地形、地质和气候等因素有关，雷电灾害是联合国国际减灾十年委员会公布的最严重的十种自然灾害之一。南充市2006年共发生雷灾事故172起，直接经济损失410余万元，雷击引发火灾事故3起，死亡2人、重伤2人；2007年共发生雷灾事故131起，造成直接经济损失400余万元，雷击引发火灾事故2起，死亡3人、重伤1人；2008年共发生雷灾事故202起，造成直接经济损失400余万元，雷击引发火灾事故2起，重伤1人。由此可见：随着经济快速发展和电子信息技术的广泛应用，雷电灾害所造成的人员伤亡和经济损失居高不下，只有深入研究并掌握雷电活动的时空分布规律，才能有的放矢的作好雷电的综合防护设计和雷击灾害风险评估等相关工作，有效避免或减轻雷电灾害造成的经济损失和人员伤亡。本文旨在通过对南充市雷暴资料进行统计分析，揭示出其近37年的雷暴气候特征，为防雷减灾工作提供参考。1资料来源及统计方法雷暴资料来自南充市的南部县、西充县、营山县、阆中市、仪陇县、蓬安县、高坪区各地的1971～2007年的地面气象观测资料；按地面气象观测规范[1]统计雷暴日，年雷暴日数为在一年内的雷暴日数的总和。南充市所取资料为全市七站资料的平均值。雷暴初（终）日保证率定义为在某日以后（前）出现雷暴初（终）日的可靠程度，经验计算公式为Pm=m/(n+1)×100%(1)其中m为雷暴初日由后向前、雷暴终日由前向后排列的序号，n为样本，Pm为保证率。2雷暴日数的时空变化2.1雷暴日数的年际变化图1是南充市1971～2007年平均雷暴日数变化图，由图可看出：全市平均雷暴日为31.9天，全市雷暴日数变化呈明显减少趋势，年平均雷暴日数在上世纪70年代达38.2天，之后逐渐下降，80年代为31.9天，90年代为30.4天，进入本世纪，年平均雷暴日下降到26.5天；大于全市平均雷暴日数的天数在上世纪70年代为89%，80年代为60%，90年代下降到30%，本世纪前7年中只有2年大于全市历年平均雷暴日数；南充市1971～2007雷暴日数年变化趋势直线方程为Y(T)=-0.3517×(T-1971)+38.539(2)(2)式中Y(T)为T年雷暴日数，T为年份,由(2)可知，近37年中，南充市雷暴日数每10年大约减少3.5天，其余各单站平均雷暴日数变化趋势与全市的变化趋势基本吻合。不同年份的雷暴日数变化较大，全市平均年际变幅为27.9天，全市平均雷暴日数最多的年份在1979年，为45天，比多年平均值多13.1天，最少的年份是2001年，为17.1天，比多年平均值少14.7天。全市单站年际变幅最大的是蓬安，达到40天，单站年际变幅最小的西充也达到27天。单站年雷暴日数最多为54天，比全市多年平均值多22.1天，单站年雷暴日数最少为13天，比全市多年平均值少18.9天。图11971-2007年南充市年平均雷暴日数变化图2.2雷暴日数的季节变化152025303540455019711976198119861991199620012006年份年雷暴日数(天)年平均历年平均变化趋势线南充市春季（3～5月）平均雷暴日数为7.7天，占全年雷暴总日数的24.2%，是雷暴活动的次多季节；夏季（6～8月）平均雷暴日数为20.7天，占64.9%，属于雷暴活动的高峰季节；秋季（9～11月）平均雷暴日数为3.4天，占10.7%，是次少季节，冬季（12～2月）平均雷暴日数为0.1天，占0.2%，属于全年雷暴活动的最少季节。根据南充市平均雷暴日数的季节变化特征可把一年划分为两个雷暴季节和四个雷暴季节，两个季节的划分为：4～9月雷暴日数占全年的93.8%，属于多雷季，1～3月和10～12累计占全年雷暴日的6.2%，属于少雷季。四个季节的划分为：占全年雷暴总日数比例小于1%的1、12月为无雷季节，占比为1%～5%的2、3、10、11月为少雷季节，占比为6%～20%的4、5、6、9月为多雷季节，占比大于20%的7、8月为强雷季节。2.3雷暴日数的月变化由图2可以看出南充市平均雷暴日数月变化呈单峰抛物线型，其峰值在7月份，次峰位于8月，该两月占全年总雷暴日数的53.1%。各地除１月无雷暴外，从2～12月都有雷暴发生，2～3月雷暴活动还不活跃，分别占全年雷暴日数比例为0.2%和2%，雷暴的活跃期起始于4月份，占全年雷暴日数比例为9.4%，以后呈快速增加趋势，7月达到最大值，该月占全年雷暴日数比例为28.8%，8月雷暴日数比7月虽有减少，但其所占全年的比例也高达24.3%，且历史最多月雷暴日数出现在8月，9～11月雷暴日数急剧减少，所占比例分别锐减至6.8%、2.8%、1.2%，12月全市基本无雷暴，37年中只有营山在12月份出现过一次雷暴。雷暴活动的这种单峰分布特征与季节变化相关，4～6月，冬季风逐渐减弱，暖空气日趋活跃，冷暖空气频繁交汇，因此，雷暴活动亦日趋活跃；7～8月受副热带高压影响，对流增强，所以是雷暴活动的高峰期。0.02.04.06.08.010.012.014.016.018.020.0123456789101112月份雷暴日数(天)平均最多雷暴日数平均最少雷暴日数平均雷暴日数图2南充市各地雷暴日数月变化图2.4雷暴日数的空间分布由表1可以看出，南充市各地年平均雷电日数为26.5～34.1天，从各地年平均雷暴日数分布看，差异不大，西北方的南部、西充等地略偏小，东南方的高坪、蓬安等地略偏大；年平均雷暴日数最多的高坪为34.1天，比全市平均值偏多2.2天，最少的南部为26.5天，比全市平均值偏少5.4天。单站年最多雷暴日数出现在蓬安，为54天，单站年最少雷暴日数出现在南部，为13天。表1南充市各地年平均雷暴日数表3雷暴初终日的时空变化3.1雷暴初日变化由表2可知，南充市平均雷暴初日为3月29日，上世纪80年代平均初日在4月7日，延后了9天时间，90年代平均初日为3月21日，提前了8天左右，其余时期平均初日基本与历年平均初日一致。全市最早雷暴初日出现在仪陇的1971年2月1日，最晚初日出现在西充的1991年5月16日；南充各地平均雷暴初日集中在3月底4月初，各站平均初日基本一致，最早的高坪是3月26日，最晚的南部和西充是4月1日，相差只有6天。表2南充市各地雷暴初终日表(月-日)南部西充营山阆中仪陇蓬安高坪年平均雷暴日数26.530.832.332.333.233.734.1与全市偏移天数-5.4-1.10.40.41.31.82.2偏移百分率-16.9-3.41.31.34.15.66.9年最多雷暴日数41465046495448年最少雷暴日数13191418201417南部西充营山阆中仪陇蓬安高坪最早初日03-0202-2402-0802-1302-0102-0802-08最晚初日05-0405-1605-0405-0405-0605-0805-04最早终日08-1909-2708-1908-1508-1908-1708-19最晚终日11-1911-2912-0311-1911-1911-1911-29平均初日04-0104-0103-2903-2903-2903-2903-26站名项目站名项目3.2雷暴终日变化南充市平均雷暴终日为10月9日，其年代变化情况为：70年代为10月6日，80年代为10月3日，90年代为10月16日，2001～2007年为10月12日，全市雷暴终日总的变化趋势是上世纪90年代以前比平均日期稍有提前，90年代以后呈现推后趋势。全市雷暴终日最早出现在阆中的1993年8月15日，最晚出现在营山的2004年12月3日；南充市各地平均雷暴终日集中在10月上中旬，各站平均雷暴终日日期变化不大，最早为西充的10月4日，最晚为营山的10月14日，相差只有10天。3.3雷暴初终日保证率变化雷暴初日保证率为在某日以后出现雷暴初日的可靠程度，雷暴终日保证率为在某日以前出现雷暴终日的可靠程度，通常以80%的保证率作为可靠性指标。根据南充市雷暴初日保证率曲线图（图3）和雷暴终日保证率曲线图（图4）可知：南充市在2月1日后出现雷暴初日和12月3日前出现雷暴终日的可靠度为100%。保证率在80%时，南充市最早雷暴初日为高坪的的3月11日，最晚雷暴初日为南部的3月16日，相差5天时间，最早雷暴终日为西充的10月30日，最晚雷暴终日为阆中的11月11日，相差12天时间；全市平均雷暴初日为3月13日，平均雷暴终日11月4日，其无雷期日数为128天，占全年时间的35.1%；无雷期日数最长的西充为133天，最短的阆中为121天，相差12天。010203040506070809010002-0102-1002-2003-0203-1203-2204-0104-1104-2105-0105-1105-16(月-日)保证率(%)图3南充地区雷暴初日保证率曲线010203040506070809010008-1508-2509-0409-1409-2410-0410-1410-2411-0311-1311-2312-03(月-日)保证率(%)图4南充地区雷暴终日保证率曲线平均终日10-1010-0410-1410-0810-1010-0910-084结束语从上述分析结果看，南充市雷暴日数虽然存在减少趋势，但全市平均雷暴日数为31.9天，属于多雷区，并且雷暴初终间日数在80%保证率下达237天，占全年天数的64.9%，全市最早雷暴初日为2月1日，最晚雷暴终日是12月3日，全年无雷期日数只有59天，除1月无雷暴发生外，其余11个月均有雷暴发生，且随着电子设备和通讯网络的快速发展，城市高层建筑物的日益增多，雷电灾害的危害程度和造成的经济损失及社会影响也越来越大。[参考文献][1]中国气象局.地面气象观测规范[M].北京：气象出版社，2003.[2]黄嘉佑.气象统计分析与预报方法[M].北京：气象出版社，2000.[3]胡毅，李萍，杨建功等.应用气象学[M].北京：气象出版社，2005.[4]朱瑞兆，谭冠日，王石立.应用气候学概论[M].北京：气象出版社，2005.[5]段炼陈章.近42年成都地区雷暴的气候统计特征[J].哈尔滨：自然灾害学报，2006，15(4)：59-64.