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摘要 利用1998—2007年本溪市的雷暴日资料,分析本溪地区雷暴日数的年际和月际变化特征、雷暴初终日变化的趋势,研究本溪地区雷暴日数特征。结果表明,本溪市年平均雷暴日为28.4 d,属于多雷区,总体呈逐年增加趋势;6—8月为全年雷暴高峰期,其中6月最多,7月次之;年平均雷暴初日在4月25日左右;年平均雷暴终日在10月24日左右。
关键词 雷暴日;特征;分析;辽宁本溪
中图分类号 P446 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2016)15-0230-02
Abstract Using the data of thunderstorm days in Benxi City from 1998 to 2007,the inter annual and monthly variation characteristics,change trends of the first and last day of thunderstorm days in Benxi area were analyzed to research the characteristics of thunderstorm days in Benxi area. The results showed that the average annual thunderstorm days are 28.4 in Benxi City,which belong to high lightning incidence district,and showed increasing trend. Peak of thunderstorms appeared between June and August,and which is the most in June,July takes the second place. The annual mean first day of thunderstorm was about April 25,and the annual mean last day of thunderstorm was about October 24.
Key words thunderstorm days;characteristic;analysis;Benxi Liaoning
雷电是自然界中一种剧烈的灾害性天气事件,被联合国有关部门列为“最严重的10种自然灾害之一”。它会对航空航天、国防、计算机、电子工业、电力、铁路、通讯、石油等多个行业造成严重的破坏甚至危及人们的生命安全。据统计,我国由雷电灾害带来的直接经济损失每年达数亿元,而带来的间接经济损失和社会影响则难以估计。
我国大量专业技术人员都在研究雷电活动规律及特征。在人工观测雷电资料基础上,研究人员对雷电时空分布特征已经进行了大量研究:易燕明等[1]对珠江三角洲雷电灾害造成的国民经济损失及雷电的基本特征進行了分析研究,指出雷电灾害已成为对珠江三角洲地区造成重大影响的第四大灾害;高菊霞等[2]分析了陕西雷电的时空分布及演变特征,统计出陕西闪电日数最少和最多的地方分别是关中中部和陕北北部府谷,每年的5—8月为雷电集中发生期;尹丽云等[3]利用1971—2005年云南132个气象站的逐日气象观测资料,分析研究了云南雷暴的时空分布及变化特点。
虽然国内对雷电灾害的特征分析取得了很多有意义的成果,但是本溪市在这方面的研究还是一个空白。为了弥补这个空白,本文特利用近10年的雷暴日资料,以本市的自然、气候、人文环境为背景,计算出各区县的年平均雷暴日数,并在前人研究的基础上,分析了本市各区县的雷暴活动特征,为本溪市防雷减灾工作提供了有效的科学依据。
1 区域概况
1.1 地理环境
本溪市位于辽宁省东南部,地处东经123°34′~125°46′,北纬40°49′~41°35′。全境面积约8 411 km2,呈哑铃形分布,山地较多,有俚语称“八山一水半分田,本分道路和庄园”。境内约有大小河流逾200条,其中有27条流域面积超过100 km2。北靠沈阳、抚顺;南接丹东;西邻辽阳、鞍山,东临吉林通化,是沈阳经济区副中心城市。
1.2 气候
本溪市属于中温带温润气候区,年平均气温6.1~7.8 ℃,7月平均气温24.3 ℃,1月平均气温-14.3 ℃;雨量充足,年平均降水量800~1 000 mm,其中1/2的降水量集中在7—8月。
1.3 人文经济
本溪是国家著名的工业城市,重要钢铁生产基地和原材料工业基地之一,也是新兴的生物医药产业基地,更是一座闻名遐迩、风景秀丽的山水旅游强市。2015年生产总值完成1 160亿元,第六次人口普查后全市总人口约170万人,按汇率6.3计算,2015年人均GDP达到10 830美元。
2 研究资料
本文所采用的1998—2007年的雷电灾害数据和雷暴日等资料,均来自于辽宁省本溪市内的4个气象站,分别是本溪市区、小市、桓仁及草河口4个气象站。本溪市内各个地区的经济状况和人口密度来自于《本溪年鉴》。
3 结果与分析
3.1 雷暴天气成因
雷暴天气主要受高空槽、副高及冷涡3个方面的影响,集中发生在每年的6—8月。当受高空槽(尤其是前倾槽)影响时,500 hPa较强冷空气置于850 hPa暖空气之上时,在地面上有气旋、冷锋、切变线活动时会出现雷暴天气;副高西北侧一般是偏南急流所在地,与高空弱冷空气相遇,在地面流场、地形配合下会出现局部雷暴天气;当高空冷涡移入我国东北地区后,低空有来自华北地区的暖湿空气(急流与湿舌)进入辽宁,为辽宁雷暴的形成提供了低层水汽条件,冷涡系统高空温度很低,高空冷平流与来自华北地区的暖湿空气构成了中低空不稳定层结,并促使中低层潜在不稳定能量的发生、发展[4]。 3.2 雷暴日数变化
局部的天气气候及地形地貌对雷电的发生和雷电的性质等都有影响。本溪市山地较多,河流分布较广,地势分布较为复杂。本溪全市的年平均雷暴日数为28.4 d,雷暴日发生在4月末至10月末。由图1可以看出,市区的年平均雷暴日明显多于其他几个县区,为31.7 d;草河口地区的年平均雷暴日最少,为25.7 d。全市年平均雷暴日数最高出现在2005年,为37.3 d;雷暴日数最低的为草河口,为29 d;最高的本溪市市区内甚至达到了50 d,小市也超过了40 d,这与两地所处的区域是有关的,东西部山区地形复杂,局地的水汽条件和地势抬升作用十分有利于雷暴天气的发生和发展。因此,东西部山区的雷暴日数明显多于中部平原地区,而且呈东西向中部逐级减少的趋势。
从图2可以看出,本溪属于中温带温润气候区,四季分明,雷暴日的月分布十分明显,雷暴日主要集中在夏季,6—8月的雷暴日占全年的64%,春秋较少[5-6]。根据本溪市雷暴日分布特点,以峰值所在月为中心,1年有3个雷暴期,从11月到翌年3月为少雷期,月平均雷暴日不足1 d,4—10月为多雷期,月平均雷暴日为1~2 d,5—9月为强雷期,月平均雷暴日在3 d以上,最高的6—7月达到7 d左右。
3.3 雷暴初终日统计
如表1所示,经过统计1998—2007年10年内的雷暴初终日,可以发现,本溪全市除1月外,均有可能出现雷暴活动,雷暴活动期为4月下旬至10月下旬。与平均雷暴日数的分布相似的是,位于东西部地区的市区和小市的雷电活动周期也长于桓仁与草河口,市区的平均雷暴初终日为4月21日至10月24日;小市的平均雷暴初终日为4月25日至10月27日;桓仁的平均雷暴初终日为4月30日至10月21日;草河口的平均雷暴初终日为4月25日至10月21日。其中最早雷暴初日出现在1999年的市区,为2月10日,最晚出现在2000年的草河口地区,为12月20日。
4 结论
本溪全市年平均雷暴日数为-28.4 d,总体呈逐年增加趋势;本溪雷暴日集中出现在6—8月,1—5月雷暴日数逐月急剧增加,6月达到最高峰,7月次之,9—12月雷暴日數逐渐减少;本溪年平均雷暴初日和终日分别为4月25日左右、10月24日左右。
5 参考文献
[1] 易燕明,杨兆礼,万齐林,等.雷电灾害对珠江三角洲区域经济发展的影响[J].资源科学,2005,27(1):64-68.
[2] 高菊霞,庞亚峰,任建芳,等.2005年陕西省雷电活动特征及灾害过程分析[J].灾害学,2006,21(4):54-57.
[3] 尹丽云,许迎杰,张腾飞,等.云南雷暴的时空分布特征分析[J].灾害学,2007,22(2):87-92.
[4] 刘玉凤,富莎,李竹云.抚顺地区雷暴活动特征及成因分析[J].辽宁气象,2003(3):16-17.
[5] 张敏锋,刘欣生,葛正谟.我国北方地区雷电活动的时空特征[J].高原气象,2000(19):277-284.
[6] 刘晓东,张其林,冯旭宇,等.内蒙古地区雷暴活动特征分析[J].自然灾害学报,2010,19(2):119-124.
关键词 雷暴日;特征;分析;辽宁本溪
中图分类号 P446 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2016)15-0230-02
Abstract Using the data of thunderstorm days in Benxi City from 1998 to 2007,the inter annual and monthly variation characteristics,change trends of the first and last day of thunderstorm days in Benxi area were analyzed to research the characteristics of thunderstorm days in Benxi area. The results showed that the average annual thunderstorm days are 28.4 in Benxi City,which belong to high lightning incidence district,and showed increasing trend. Peak of thunderstorms appeared between June and August,and which is the most in June,July takes the second place. The annual mean first day of thunderstorm was about April 25,and the annual mean last day of thunderstorm was about October 24.
Key words thunderstorm days;characteristic;analysis;Benxi Liaoning
雷电是自然界中一种剧烈的灾害性天气事件,被联合国有关部门列为“最严重的10种自然灾害之一”。它会对航空航天、国防、计算机、电子工业、电力、铁路、通讯、石油等多个行业造成严重的破坏甚至危及人们的生命安全。据统计,我国由雷电灾害带来的直接经济损失每年达数亿元,而带来的间接经济损失和社会影响则难以估计。
我国大量专业技术人员都在研究雷电活动规律及特征。在人工观测雷电资料基础上,研究人员对雷电时空分布特征已经进行了大量研究:易燕明等[1]对珠江三角洲雷电灾害造成的国民经济损失及雷电的基本特征進行了分析研究,指出雷电灾害已成为对珠江三角洲地区造成重大影响的第四大灾害;高菊霞等[2]分析了陕西雷电的时空分布及演变特征,统计出陕西闪电日数最少和最多的地方分别是关中中部和陕北北部府谷,每年的5—8月为雷电集中发生期;尹丽云等[3]利用1971—2005年云南132个气象站的逐日气象观测资料,分析研究了云南雷暴的时空分布及变化特点。
虽然国内对雷电灾害的特征分析取得了很多有意义的成果,但是本溪市在这方面的研究还是一个空白。为了弥补这个空白,本文特利用近10年的雷暴日资料,以本市的自然、气候、人文环境为背景,计算出各区县的年平均雷暴日数,并在前人研究的基础上,分析了本市各区县的雷暴活动特征,为本溪市防雷减灾工作提供了有效的科学依据。
1 区域概况
1.1 地理环境
本溪市位于辽宁省东南部,地处东经123°34′~125°46′,北纬40°49′~41°35′。全境面积约8 411 km2,呈哑铃形分布,山地较多,有俚语称“八山一水半分田,本分道路和庄园”。境内约有大小河流逾200条,其中有27条流域面积超过100 km2。北靠沈阳、抚顺;南接丹东;西邻辽阳、鞍山,东临吉林通化,是沈阳经济区副中心城市。
1.2 气候
本溪市属于中温带温润气候区,年平均气温6.1~7.8 ℃,7月平均气温24.3 ℃,1月平均气温-14.3 ℃;雨量充足,年平均降水量800~1 000 mm,其中1/2的降水量集中在7—8月。
1.3 人文经济
本溪是国家著名的工业城市,重要钢铁生产基地和原材料工业基地之一,也是新兴的生物医药产业基地,更是一座闻名遐迩、风景秀丽的山水旅游强市。2015年生产总值完成1 160亿元,第六次人口普查后全市总人口约170万人,按汇率6.3计算,2015年人均GDP达到10 830美元。
2 研究资料
本文所采用的1998—2007年的雷电灾害数据和雷暴日等资料,均来自于辽宁省本溪市内的4个气象站,分别是本溪市区、小市、桓仁及草河口4个气象站。本溪市内各个地区的经济状况和人口密度来自于《本溪年鉴》。
3 结果与分析
3.1 雷暴天气成因
雷暴天气主要受高空槽、副高及冷涡3个方面的影响,集中发生在每年的6—8月。当受高空槽(尤其是前倾槽)影响时,500 hPa较强冷空气置于850 hPa暖空气之上时,在地面上有气旋、冷锋、切变线活动时会出现雷暴天气;副高西北侧一般是偏南急流所在地,与高空弱冷空气相遇,在地面流场、地形配合下会出现局部雷暴天气;当高空冷涡移入我国东北地区后,低空有来自华北地区的暖湿空气(急流与湿舌)进入辽宁,为辽宁雷暴的形成提供了低层水汽条件,冷涡系统高空温度很低,高空冷平流与来自华北地区的暖湿空气构成了中低空不稳定层结,并促使中低层潜在不稳定能量的发生、发展[4]。 3.2 雷暴日数变化
局部的天气气候及地形地貌对雷电的发生和雷电的性质等都有影响。本溪市山地较多,河流分布较广,地势分布较为复杂。本溪全市的年平均雷暴日数为28.4 d,雷暴日发生在4月末至10月末。由图1可以看出,市区的年平均雷暴日明显多于其他几个县区,为31.7 d;草河口地区的年平均雷暴日最少,为25.7 d。全市年平均雷暴日数最高出现在2005年,为37.3 d;雷暴日数最低的为草河口,为29 d;最高的本溪市市区内甚至达到了50 d,小市也超过了40 d,这与两地所处的区域是有关的,东西部山区地形复杂,局地的水汽条件和地势抬升作用十分有利于雷暴天气的发生和发展。因此,东西部山区的雷暴日数明显多于中部平原地区,而且呈东西向中部逐级减少的趋势。
从图2可以看出,本溪属于中温带温润气候区,四季分明,雷暴日的月分布十分明显,雷暴日主要集中在夏季,6—8月的雷暴日占全年的64%,春秋较少[5-6]。根据本溪市雷暴日分布特点,以峰值所在月为中心,1年有3个雷暴期,从11月到翌年3月为少雷期,月平均雷暴日不足1 d,4—10月为多雷期,月平均雷暴日为1~2 d,5—9月为强雷期,月平均雷暴日在3 d以上,最高的6—7月达到7 d左右。
3.3 雷暴初终日统计
如表1所示,经过统计1998—2007年10年内的雷暴初终日,可以发现,本溪全市除1月外,均有可能出现雷暴活动,雷暴活动期为4月下旬至10月下旬。与平均雷暴日数的分布相似的是,位于东西部地区的市区和小市的雷电活动周期也长于桓仁与草河口,市区的平均雷暴初终日为4月21日至10月24日;小市的平均雷暴初终日为4月25日至10月27日;桓仁的平均雷暴初终日为4月30日至10月21日;草河口的平均雷暴初终日为4月25日至10月21日。其中最早雷暴初日出现在1999年的市区,为2月10日,最晚出现在2000年的草河口地区,为12月20日。
4 结论
本溪全市年平均雷暴日数为-28.4 d,总体呈逐年增加趋势;本溪雷暴日集中出现在6—8月,1—5月雷暴日数逐月急剧增加,6月达到最高峰,7月次之,9—12月雷暴日數逐渐减少;本溪年平均雷暴初日和终日分别为4月25日左右、10月24日左右。
5 参考文献
[1] 易燕明,杨兆礼,万齐林,等.雷电灾害对珠江三角洲区域经济发展的影响[J].资源科学,2005,27(1):64-68.
[2] 高菊霞,庞亚峰,任建芳,等.2005年陕西省雷电活动特征及灾害过程分析[J].灾害学,2006,21(4):54-57.
[3] 尹丽云,许迎杰,张腾飞,等.云南雷暴的时空分布特征分析[J].灾害学,2007,22(2):87-92.
[4] 刘玉凤,富莎,李竹云.抚顺地区雷暴活动特征及成因分析[J].辽宁气象,2003(3):16-17.
[5] 张敏锋,刘欣生,葛正谟.我国北方地区雷电活动的时空特征[J].高原气象,2000(19):277-284.
[6] 刘晓东,张其林,冯旭宇,等.内蒙古地区雷暴活动特征分析[J].自然灾害学报,2010,19(2):119-124.