天津市滨海新区塘沽地域雷暴日数变化规律及特征分析

第47卷 第2期 2020年2月
天 津 科 技
TIANJIN SCIENCE & TECHNOLOGY
V ol.47 No.2Feb. 2020
收稿日期：2019-12-25
科学与社会
天津市滨海新区塘沽地域雷暴日数变化规律及特征分析
朱玉婷，卜清军，赵金艳
(天津市滨海新区气象局 天津300457)
摘 要：雷电放电会在很短的时间内释放出庞大的能量，其高电流和高电压具备极强的破坏性和致命性。

伴随着电子信息技术的广泛应用，雷电灾害的风险水平愈来愈高，对国民经济造成的风险和社会影响也日趋严重。

天津滨海新区塘沽地处渤海湾，其特殊的地理位置和环境条件，导致夏季常常遭到雷暴的影响。

基于塘沽地域近50年(1964—2013年)雷暴日数的相关资料，采用35a (1964—1998年)和近15a (1999—2013年)相应的雷暴日数据进行对比分析，旨在通过分析总结它的发生规律，在该地域实施有效的雷电防护措施、雷暴监测预警以及防灾减灾工作。

关键词：塘沽 雷暴日数 变化特征 对比分析
中图分类号：U652.5 文献标志码：A 文章编号：1006-8945(2020)02-0087-03
Analysis of Thunderstorm Days and Their Variation Characteristics
in Tanggu Area of Binhai New Area
ZHU Yuting ，BU Qingjun ，ZHAO Jinyan
(Tianjin Binhai New Area Meteorological Bureau ，Tianjin 300457，China )
Abstract ：Lightning discharge will release huge energy in a very short time, and the resulting large current and high voltage have extremely strong destructive power and lethality. With the wide application of electronic information technology, the risk level of lighting disaster becomes higher and higher, and the risk and social impact on national economy become increas-ingly serious. Tanggu is located in the Bohai Bay. Due to its unique geographical location and environment, it is often af-fected by thunderstorms in summer. Based on the relevant data of thunderstorm days in the Tanggu area in the past 50 years (1964 to 2013), the corresponding thunderstorm day data of 35 years (1964 to 1998) and nearly 15 years (1999 to 2013) are used for contrastive analysis. The purpose is to understand its occurrence law through analysis, which is of great significance to the implementation of effective lightning protection measures, thunderstorm monitoring and early warning, and disaster prevention and mitigation in this area.
Key words ：Tanggu ；thunderstorm days ；variation characteristics ；contrastive analysis
0 引 言
本文所使用的雷暴日资料，均来自天津市滨海新区塘沽国家基本观测站1964—2013年的常规地面气象观测资料，并将其建立数据库进行统计分析。

在统计方法上，年雷暴日数即是整年雷暴日数的总和，它是反映整年雷暴活动的主要参数。

年平均雷暴日数，单位是天，它是指雷暴日的年平均数，也就是多年雷暴日数的平均结果。

塘沽地域近50年(1964—2013年)来，雷暴日数
在每个年份的差别较大，年平均雷暴日数为26.7d 。

如图1所示，年雷暴日数最多的是1964年的43d ，最少的年雷暴日数为1999年的13d ，两者相差30d ，雷暴日数最多的一年约是最少年份雷暴日数的3.3倍。

年雷暴日数在13～20d 的有8年，占16%；在21～30d 的有30年，占60%；在31～40d 的有9年，占18%；在41～50d 的有3年，占6%。

其中年雷暴日数在15～40d 的共有46年，占到统计总年份的92%，所以塘沽地域符合中雷区的特征，属于雷暴多发区。

·88· 天 津 科 技
第47卷 第2期
图1 塘沽地域年雷暴日数的年际变化及趋势图
Fig.1 Annual variation and trend of number of thun-derstorm days in Tanggu area
图1显示了1964—2013年塘沽地域雷暴日数的年际变化及趋势，横轴为统计数据的年份，纵轴表示年雷暴日数。

虚线是线性拟合计算结果，从图中可以看出，塘沽地域年雷暴日数在过去的近50年来总体呈现有所减少的趋势，假设整体减少趋势是按照线性变化，则通过线性拟合计算得出年雷暴日数以大约每10年减少2d 的速率在减少。

针对近50年年雷暴日数减少的趋势，文中主要采用以5年为一个周期，将所研究的50年按照年份依次分为10个周期。

采用35年(1964—1998年)和近15年(1999—2013年)相应的雷暴日数进行对比分析，以寻求找到近50年雷暴日数变化的规律和特点。

1 数据分析
1.1 年雷暴日数的距平变化
在图2所示的距平变化图中，横坐标轴由以5年为一个周期所对应的年份来表示，纵坐标轴表示年平均雷暴日数。

从图中可直观看出，与1999年所对应的年平均雷暴日数距平是-8.3，负距平显著增加，说明这个差值增大了，在相应时间段内的年雷暴日数出现了异常。

从1999—2013年的近15年年平均雷暴日数均为负距平，年平均雷暴日数一直处于低于平均
图2 塘沽地域年雷暴日数距平变化图
Fig.2 Anomaly of annual thunderstorm days in Tanggu
area
值的天数。

1964—1998年的35年雷暴日数既有正距平，也有负距平，在35年周期内围绕年平均雷暴日数波动，但总体表现为正距平，年雷暴日数总体处于高于平均值的天数。

这就意味着在过去的后35年雷暴日数是增加趋势，在近15年雷暴日数具有明显下降趋势。

1.2 雷暴日数季节变化
塘沽地域近50年(1964—2013年)来雷暴日数在6～8月的夏季出现次数最多，占整年的47.8%，其次是春季的3～5月占整年的29.2%，秋季的9～ 11月占整年的13%，冬季的12月～次年2月没有雷暴发生。

夏季发生雷暴的次数约占整年次数的一半。

这是因为塘沽地域属于大陆性气候，主要受季风环流的影响，夏季气候温暖，旺盛的西南季风和充足的热力、动力条件带来了足够的水汽，容易产生强对流性天气，使得雷暴非常容易发生。

由此还可以看出，雷暴日数的季节变化与气候学的季节变化基本是保持一致的。

同样采用以5年为1个周期，将用35a (1964—1998年)和近15年(1999—2013年)相应的平均雷暴日数据分别进行计算春季、夏季、秋季和冬季的平均雷暴日数，如图3所示。

过去的后35年和近15年平均雷暴日数的季节变化趋势与50年(1964—2013年)平均雷暴日数季节变化趋势保持一致性，平均雷暴日数均具备显著的季节变化特点。

在平均雷暴日
数上(除了冬季平均雷暴日数均为0外)，35年平均雷暴日数在春、夏、秋3个季节都高于50年平均雷暴日数；近15年平均雷暴日数都低于50年平均雷暴日数。

这表明，35年、近15年和50年平均雷暴日数在夏季差别尤为明显。

图3 塘沽地域年平均雷暴日数季节变化图
Fig.3Seasonal variation of annual mean number of
thunderstorm days in Tanggu area
1.3 雷暴日数的月变化
图4为塘沽地域逐月平均雷暴日数的变化图。

2020年2月朱玉婷等：天津市滨海新区塘沽地域雷暴日数变化规律及特征分析·89·
从图中可以看出，近50年(1964—2013年)来，塘沽地域的雷暴日数月变化的特征，主要呈“单峰”分布，主峰是7月，在1～7月，雷暴日数急剧增多，在7～12月，雷暴日数逐步减少，高峰值出现在6～ 8月，这3个月份几乎每年都会有雷暴发生，每一年仅有12月至次年2月时期无雷暴活动产生。

图4塘沽地域逐月平均雷暴日数变化图
Fig.4Monthly variation of mean thunderstorm days in Tanggu area
同样采用以5年为一个周期，将用35年(1964—1998年)和近15年(1999—2013年)相应的平均雷暴日数据进行逐月计算，结果显示35年和近15年平均雷暴日数的月变化趋势与50年(1964—2013年)雷暴日数保持一致性。

在平均雷暴日数上，除了在4月和11月这2个月份，35年略少于近15年的日数，其他月份都符合高于50年(1964—2013年)每月平均雷暴日数；近15年每月平均雷暴日数也都低于50年(1964—2013年)平均雷暴日数。

在7月和8月，35年平均雷暴日数约是近15年的1.5倍。

2 结 论
本文通过以5年为一个周期，对35年(1964—1998年)和近15年(1999—2013年)雷暴日数来进行对比分析。

统计计算结果表明，后35年和近15年在年雷暴日数的距平变化、雷暴日数季节变化和逐月变化3个方面都基本符合35年雷暴日数高于50年(1964—2013年)平均雷暴日数；近15年平均雷暴日数都明显低于50年(1964—2013年)平均雷暴日数的规律。

据此可以推断，过去的近50年的年雷暴日数总体减少趋势是以1999年为分界点，根据上述规律和特点，应在该地区采取相应有效的防御措施，进一步完善雷电监测预警系统和制定雷电灾害风险评估，以减少雷电灾害的发生。

■
参考文献
［1］陈渭民. 雷电学原理[M]. 北京：气象出版社，2003. ［2］许小峰. 雷电灾害与监测预报[J]. 气象，2004，30(12)：17-21.
［3］王学良，朱惠群，邓兆林，等. 武汉市雷电日数的时间和地域变化的基本特征[J]. 湖北气象，2003(4)：
21-23.
上接第86页
无害化、减量化和资源化水平，有利于实现城市固体废弃物集中处理，便于污染物集中控制，从而提升城市固体废物处理整体水平和末端处置设施使用年限，实现沈阳市城市垃圾处理的长效机制和永续发展。

同时，通过环保宣教等设施将这种提升展示给公众，将园区打造为沈阳市、辽宁省乃至全国循环经济的示范和科普教育基地。

■
参考文献
［1］彭长琪. 固体废物处理与处置技术[M]. 武汉：武汉
理工大学出版社，2009.
［2］王宝贞，王琳. 城市固体废物渗滤液处理与处置[M].
北京：化学工业出版社，2004.
［3］张波，杨志清，郝粼波. 浅析城市固体废物循环经济产业园的建设与发展[J]. 环境卫生工程，2018，
26(2)：87-90.。