邓州市雷电时空分布特征分析

邓州市雷电时空分布特征分析

作者：廖贺龙

来源：《科技创新与应用》2015年第23期

摘要：利用邓州市1971～2000年30年的雷暴观测资料，统计分析了我市雷电的时空分布特征、雷暴与天气系统的关系。分析表明：邓州市年平均雷暴日为23天，年雷暴日呈减少趋势，初雷基本无变化，终雷呈提前趋势。平均每年的4～8月为雷暴的多发季节，而7月份达到雷暴的最高值。

关键词：雷电；时空分布；天气系统

1 概述

雷电是大气中的放电现象，常伴有阵性降水，有时还会出现局部的大风、冰雹甚至龙卷，属强对流天气系统。文章利用邓州多年雷暴资料，分析指出了邓州市雷暴时空分布特征。

2 雷电的时空分布特征

2.1 雷暴的时间分布

2.1.1 资料来源及统计说明

根据我市30年来的雷暴原始资料，整理统计出我市历年平均雷暴日、各年雷暴日、各月平均雷暴日、主要分布的月份、年最多（少）雷暴日、历年月最多（少）雷暴日、最早（迟）初（终）雷，以及历年初（终）雷出现频率等。

2.1.2 雷暴的年活动变化特征

根据我市1971～2000年共30年资料的整理统计，我市历年共出现雷暴695天，年平均雷暴日为23天。历年中最多雷暴日出现在1979年，为36天，最少雷暴日出现在1997年，为11天。最早的初雷出现在1979年的2月21日，最迟的初雷出现在2000年的4月1日；最早的终雷出现在2007年的9月3日，最迟的终雷出现在1977年的12月31日。

根据历年雷暴日数统计及年雷暴日数趋势变化得出，年雷暴日数总体呈减少趋势。根据历年各月初（终）雷出现频率得出：历年初雷主要出现时间在三月份，频率为43%，其次是二月份，频率为40%，四月份最少，仅一天，出现在2000年的4月1日；历年终雷主要出现在十月，频率为40%，其次是九月和十一月，频率均为25%。再从初雷和终雷的变化分析得出：初雷出现时间的变化趋势很小，基本无变化，但各年间的变化幅度较大，基本呈一年早一年迟的波动态势变化；而终雷出现时间的变化呈提前趋势。

2.1.3 雷暴的月活动变化特征

根据资料统计显，我市各月均可能出现雷暴，而一年中出现雷暴日数最多的月份是8月份，30年中共出现336天雷暴，年平均出现11.2天；其次是7月份，30年中共出现312天，年平均出现10.4天，从1月至8月每月雷暴日数都呈阶梯式增加，从9月份开始到12月每月雷暴日数呈急速陡降。

2.2 雷电的空间分布

雷暴的空间活动特征：由于江河、山脉等地形条件对雷暴的移动及强度有一定的影响，当雷暴移近山脉时，一定高度的山脉对雷暴移动有阻挡作用，并由于地形的抬升作用，使对流愈加旺盛，雷暴云得到加强，并沿着山的走向移动，有时受山地地形和热力作用影响，在山区里打转，等转到山口处便迅速移出。我市地形西北部多丘陵、山脉，东部平原。故雷暴多集中在西北部。

3 雷暴与天气系统的关系分析

3.1 产生雷暴的天气系统

对雷暴的天气形势和天气系统的分析是预测雷暴天气的基本途径。产生雷暴的天气形势主要是：锋面、低槽、低涡等低值天气系统，西太平洋副热带高压西部的边缘以及热带低值系统等都是有利于雷暴发生的天气系统。

冷锋雷暴：是锋面抬升不稳定的暖湿空气所形成，它的形成与锋面坡度，移动速度，暖湿空气性质，高空天气系统的相互配置等有关。在冷锋前暖湿空气活跃的情况下，当冷锋过境时一般有雷暴形成。冷锋雷暴与太平洋高压的强弱、进退有密切关系。当太平洋高压东撤或减弱时，在冷锋逼近的地方可形成雷暴，而当太平洋高压西进或加强时，则冷锋东移受阻，有时甚至锋消，不利于雷暴的生成。若中、低层有明显的高空槽（切变线）与冷锋相配合，且与冷锋的间隔小于2～3纬距时，则冷锋过境时90%有雷暴产生，尤其当高空槽线与锋线重合成为前倾槽时，则更易形成强雷暴。冷锋雷暴出现的雷暴时间大约在冷锋过境前2～4小时内。若高空槽是前倾槽，则雷暴出现在高空槽后与冷锋之间的区域。若是后倾槽，则雷暴出现在冷锋之后与高空槽之间的区域。冷锋雷暴持续的时间与冷锋的移速、强度及中层槽线配置和槽的移速有关，一般当系统移速快或强度较强时，雷暴持续时间较短，反之，则雷暴持续时间长。

高空槽切变线雷暴：槽线或切变线前后的气流分布和它们的冷暖性质决定了高空槽或切变线是否能够造成雷暴。槽线前后的气流分布情况主要以槽线两侧的风向交角及风速大小来表征。一般来说，风向交角越接近或小于90°及槽后风速较大，槽线上的辐合上升运动也较强，这样的槽就有利于产生雷暴天气。当低层水汽充沛和气层不稳定时，且槽越深，气流辐合越强，相应的上升运动也越强，越有利于雷暴的形成，反之则不利。

西太平洋副热带高压边缘雷暴：夏季，西太平洋副热带高压的边缘西侧，西南暖湿气流十分活跃，气层不稳定，常储存有大量不稳定能量。在有外来系统侵入或没有外来系统侵入的情况下，都有发生雷暴的可能。当天气系统很弱，等压线十分稀疏时，有时可以由于地形造成的小范围风场辐合，而引起孤立分散的雷暴。当副热带高压明显东退时，也可引起不稳定能量释放而造成雷暴。当副热带高压西北部有锋面、低压、高空槽、切变线、低涡等系统影响时，在副热带高压西北部会出现较广的雷暴区。如原为低压控制，天气较坏，水汽较多，当副高边缘影响时，在西部边缘的热力作用下，午后常有热雷暴产生。如副高西伸不快，雷暴可持续2～3天，但强度逐渐减弱。如副热带高压西伸地区，原为高压控制，则下沉气流加强，不可能出现雷暴。又如副高东撤时，则西边往往有低槽东移，辐合上升气流加强，则副高内下沉逆温减弱消失，有利于雷暴产生。

3.2 各天气系统雷暴的产生时间及主要移动路径

我市较经常出现的雷暴主要产生的天气系统是：冷锋、高空槽切变线、西太平洋副热带高压边缘等。我市的冷锋雷暴一般产生在3～4月份，高空槽、切变线雷暴以及一般产生在5～8月份；副热带高压边缘雷暴主要产生在7～9月份。

我市的冷锋雷暴、高空槽切变线雷暴一般是随着系统的影响逐渐从我市的西北部往东南部移动，有时切变线雷暴也会随着切变线的北抬从南往北移动；而副热带高压边缘雷暴主要是随着系统从海上往内陆西伸或者从内陆往海上东撤的路径从我市的东部往西部或者从西部往东部移动的，一般西伸的副热带高压边缘的对流比东撤的副高系统强；热带低值系统雷暴一般产生自西行的热带低值系统尾部的倒槽内。

4 结束语

（1）我市年平均雷暴日为23天，年雷暴日呈减少的趋势，初雷主要出现在3月份，终雷主要出现在9月份。

（2）平均每年的4～8月份为雷暴的多发季节，而8月份达到雷暴的最高值，从1～8月份每月雷暴日都呈阶梯式增加，从9月份开始到12月份每月雷暴日依次减少。

（3）我市各乡镇历年的雷闪次数基本上沿西北到东南的方向逐渐减少。

（4）我市较经常出现的雷暴主要产生的天气系统是：冷锋、高空槽切变线、副热带高压边缘。

参考文献

[1]陈渭民.雷电学原理（第二版）[M].气象出版社，2003.

[2]彭安仁，等.天气学（下册）[M].气象出版社，1994.