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通过喀什市1951—2013年63年的雷暴资料探讨当地雷暴气候特征

2020-06-03 476 上传者：管理员

摘要：利用喀什市1951—2013年63年的雷暴资料，通过数理统计和线性分析，揭示喀什市雷暴气候变化特征。结果表明：喀什市历年出现雷暴日数平均为18.6d，年雷暴日数年际变化幅度较大，最多年份的雷暴日为38d，最少年份的雷暴日为7d，相差5倍多；喀什市雷暴的出现次数多集中春、夏季，尤其是6月份达到最高值，占全年雷暴日数的29.1%；初雷出现在3月中旬，终雷出现在10月中旬，而且初雷的发生时间呈现出越来越早的趋势，终雷结束时间则越来越晚；近63年来，喀什市雷暴日数呈逐年减少的趋势，其气候倾向率为-0.36d/10年。

关键词：
变化趋势
喀什
天气学
气候特征
防止措施
雷暴
雷电天气
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雷暴通常是指由于积雨云引起的强烈的雷电天气想象，或指伴有强烈雷电活动和阵性降水的“局地风暴”或“对流性风暴”系统[1]。作为一种强对流天气，雷暴常伴有暴雨、大雹、强风、龙卷风等剧烈天气现象，对人类的生命财产和国民经济建设及国防建设等造成直接或间接的危险。雷暴灾害是联合国“国际减灾十年”公布的最严重的10种自然灾害之一[2]，其危害主要来自闪电、雹块和强风、暴洪。随着社会经济的高速发展和人民生活水平的不断提高，雷暴灾害对城市输电和通讯设施、建筑、航空器等带来不可估量的损失，因此，雷暴特别是强雷暴天气的研究引起国内外不少学者的广泛关注。陈思蓉等[3]研究指出，中国强对流天气雷暴和冰雹发生概率的空间分布各有不同，雷暴主要发生在青藏高原东部、云南中南部、四川境内、华南两广地区及新疆西部等5个区域。张敏锋等[4]对我国雷暴天气气候特征的研究认为，近30年来，我国大部分地区（除东北地区外）平均雷暴频数在波动中减少。贾朝阳等[5]对山西运城雷暴的气候特征做了分析，并指出山西运城雷暴日数20世纪60、70年代为频发期，80年代以来明显减少；王旭等[6]对新疆雷暴天气进行分析，并表示新疆雷暴天气过程主要出现在5—9月，其中6—7月出现较多。

近年来，在喀什地区雷电灾害所造成的人员伤亡和经济损失居高不下。2005年3月23日晚22:00左右，喀什地区疏附县发生强雷雨天气，县委机关计算机、交换机等电气设备遭到破坏。雷击事故中县委机关1台路由器，2台交换机（1台电话交换机、1台电脑交换机）、2台电视机、2台录像机、3个宽带调制调节器被击毁，4台微机的网卡、电源等部位遭到不同程度的损坏，直接经济损失达6万元左右。同年6月13日下午19:00左右，喀什市浩罕乡十村五组1名农民和1名儿童在铁路边放牧时遭到雷击，致农民当场死亡，儿童昏迷，1只羊遭雷击死亡。次年夏季的一次强雷暴天气，由于电线遭雷击，造成整个大众街断电，机关单位计算机等设施全部停止工作，经济损失达万元以上。可见，有效避免或减轻雷电灾害造成的经济损失和人员伤亡已成为当今喀什市发展和谐社会不容忽视的重要问题。而近年来喀什市昼夜、四季的温差趋于降低，湿润多雨的天气逐渐增多，这无疑给雷暴的产生创造了良好的自然条件。此外，日常生活中和各类设备运转过程中产生的静电在干燥的气候条件和土壤环境中不易流失，时刻对各类电子设备产生干扰，甚至威胁到工作人员的人生安全[7]。随着现代科学技术的发展，计算机网络在各个领域普遍应用，城市中高层建筑不断增多，家庭中家用电器的普及，人们外出旅游增多等，使雷电灾害发生的潜在危险加大，受灾面不断扩大，灾害损失和危害程度加大，因此开展雷电灾害的防御十分重要[8]。

图2喀什市1951—2013年月平均雷暴日数变化

雷暴活动的气候特征反映了雷暴活动的地理和时间上的多年平均结果，对于防雷工作、计划安排都有一定的实际意义，国内外很多地区和城市都开展了这方面的研究[9]，但针对喀什市雷暴气候特征及变化规律的研究仍为空白。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。基于此，文中在对喀什市近63年的雷暴日数资料统计分析的基础上，揭示了当地雷暴气候特征及变化规律，旨在进一步提高雷暴天气预警预报水平，为防雷减灾工作提供有利的参考。

1、资料与方法

选用喀什市（75°59′E,39°28′N)1951—2013年的历年各月雷暴日数及雷暴初、终期资料，形成12个月，冬、春、夏、秋季及全年等气候序列（季节划分：冬季12至2月、春季3—5月、夏季6—8月、秋季9—11月），采用数理统计及一元线性回归分析方法对喀什市雷暴资料季、年、年代平均值等特征量进行统计分析。

2、雷暴日数的变化特征

2.1年雷暴日数的变化

1951—2013年喀什市雷暴总日数为1118d，年平均雷暴日为18.6d，最多的年份是1974年，为38d，最少的年份是1985年，仅为7d，最大值与最小值相差5倍多。从图1可以看出，1951—2013年的63年间，喀什市雷暴日数呈逐年减少趋势，其气候倾向率为-0.36d/10年，且5年滑动平均也呈缓慢下降趋势。20世纪80年代以前的雷暴日数基本偏多，且在1964、1966和1974年达到高峰，随后呈波动性逐渐减少，到1985和1994年达到波谷，此后虽有回升，但基本在年平均值以下波动。

2.2雷暴日数的季节变化

从图2可见，1951—2013年喀什市11、12、1和2月（冬季）没有发生雷暴，这与当地特殊地形作用下以辐合性降水为主有关。其他月份（3—10月）喀什市均出现雷暴，且主要集中在5—9月份，累计雷暴日数为1078d，平均雷暴日数为3.6d/年，约占全年雷暴总日数的96.4%。其中，6月份达到最高值，即63年间的6月份总雷暴日数为326d，平均雷暴日数为5.4d/年，约占全年雷暴总日数的29.1%，这可能与夏季南疆盆地热低压发展强盛，午后容易产生逆温层，进而触发对流不稳定条件有关。

从表1可见：(1)喀什近63年，春、夏、秋季平均雷暴日数分别为0.9、4.7及0.6d，夏季为最多，比春、秋季分别高出5和8倍；(2)20世纪80年代以前的春、夏季和年平均雷暴日数最多，均高于80年代后及多年的春、夏季和年平均雷暴日数；(3)20世纪80年代后的春、夏季和年平均雷暴日数少于多年春、夏季和年平均雷暴日数及20世纪80年代以前的春、夏季和年平均雷暴日数；(4)20世纪90年代后的年和春季平均雷暴日数均少于多年及20世纪80年代以前的年、春季平均雷暴日数。

由以上的分析可知，近63年喀什年、季雷暴日数均呈减少趋势，尤其是20世纪80年代以后的年、夏季雷暴日数以及20世纪90年代以后的春季雷暴日数减少趋势较明显，秋季保持较稳定的状态，这与贾朝阳等[5]所持观点一致。

2.3雷暴初终日的变化

从图3可看出，喀什市初雷日多集中在4、5月份，平均初雷日期为5月5日，最早出现日期为3月19日（1971年），最晚出现日期为6月20日（1975年）相差3个月；终雷日多集中在8、9月份，平均终雷日期为9月9日，最晚出现日期为10月15日（2008年），最早出现日期为7月18日（1965年）；最早初雷日期与最晚终雷日期相差211d，变幅较大，而且初雷的发生时间呈现出越来越早的趋势，而终雷结束时间则越来越晚。

3、造成喀什雷暴天气的影响系统

包斌等[10]研究新疆雷暴的统计特征发现，准噶尔盆地西部和北部、天山和南疆西部山区雷暴在午后至傍晚较多，高峰期在下午。北疆沿天山一带的雷暴多出现在傍晚至午夜，高发期在晚上。塔里木盆地边缘的西北部、北部、东部、东南部及塔里木盆地南缘雷暴多出现在傍晚至夜。而王旭等[6]的研究则把新疆雷暴天气过程分成了伴有冷锋的中尺度高压、锋面气旋东南部的中尺度高压带、强冷锋和高压底部的中尺度高压4种，认为造成喀什雷暴天气的直接影响系统是中小尺度的短波槽、热力对流、高低空急流。其中高低空急流是喀什雷暴天气触发的最有力条件，低空急流携带暖湿气流在雷暴区交合，高低空急流出现耦合形势，这种形势配置加强大气潜在的不稳定，有利于产生辐合上升运动。

图1喀什市1951—2013年雷暴日数变化

表1喀什市雷暴日数的年际变化d

图3喀什市1951—2013年雷暴初、终日的变化

4、城市发展对雷暴生成的可能影响与雷暴的防御

雷暴的发生一般以一定的天气形势为背景，“城市热岛”效应使城市局地受热，低层容易产生逆温层，使产生对流天气的概率增大。然而从上述统计结果来看，并非如此。由于城市的快速发展、高大建筑物的增多，及城市人口密度的不断增大，导致低层风速减弱，另硬化地面面积的扩大，空气湿度的减小，对对流活动起减弱作用，不利于雷暴天气发生，因此雷暴日数有所减少。

众所周知，雷暴灾害天气具有是突发性特点，其造成的直接和间接损失严重。喀什市的雷暴日从20世纪70年代后期起，趋势平稳，没有减少的迹象，因此当地防御工作应从以下几个方面继续加强：

4.1减少雷暴雷电灾害

建立和完善雷电灾害监测预警系统是首要任务。监测就是监视灾害征兆和各种参数的变化，进而及早发现可能的灾害信息，并为灾害研究和分析提供资料。同时加强对喀什雷电灾害的监测，尽快完成闪电定位系统的建设，利用多普勒数字雷达实时监测雷暴天气和闪电发生发展情况，加大喀什地区新一代天气雷达资料信息的应用研究，实时监测的基础上努力实现对雷电灾害的预警，通过有效途径向社会、特别是雷电环境评价重点地区和重点雷电防护单位通报预警信息。

4.2加强防雷减灾宣传工作，提高社会公众参与防雷防暴工作的自觉性

积极的宣传手段，是提高全社会防雷防暴意识最简单最快速的有效手段，人性化的宣传用语不仅能够传达正确的防雷减灾知识，还可以积极营造防雷减灾工作的良好氛围。

4.3逐步完善防雷减灾工作机制

加强对新建项目防雷设计审核、竣工验收的源头管理，加强防雷安全定期检测的监督管理，尽最大可能消除防雷安全隐患，减少雷电灾害的损失和影响。

5、小结

(1)1951—2013年，喀什市雷暴日数逐年呈减少趋势，其气候倾向率为-0.36d/10年；年平均雷暴日为18.6d，最多年份的雷暴日为38d，最少年份的雷暴日为7d，最大值与最小值相差5倍多。防雷工作年际间的差异较大，不可忽视。

(2)近63年期间，喀什市在3—10月均有出现雷暴，夏季出现次数最多，约占全年总雷暴日数的75%;6月份达到最高值，约占全年雷暴总日数的29.1%。夏季尤其是6月份是喀什市防雷关键时间。

(3)20世纪80年代后的春、夏季和年平均雷暴日数少于多年春、夏季和年平均雷暴日数及20世纪80年代以前的春、夏季和年平均雷暴日数。喀什市的雷暴日从20世纪70年代后期起，出现趋势平稳，没有减少的迹象，故防御工作必须加强。

(4)喀什市平均初雷日为5月5日，最早出现日期为1971年3月19日；平均终雷日为9月9日。最晚出现日期为2008年10月15日。可推断初雷的发生越来越早，而终雷结束时间越来越晚，防雷重点时间延长。

雷暴天气灾害的特点是突发性，造成的直接和间接损失严重。建立和完善雷电灾害监测预警系统是首要任务，同时加强对喀什雷电灾害的监测，尽快完成闪电定位系统的建设，利用多普勒数字雷达实时监测雷暴天气和闪电发生发展情况，加大喀什地区新一代天气雷达资料信息的应用研究，其次应加强防雷减灾宣传工作，提高社会公众参与防雷防暴工作的自觉性，尽最大可能消除防雷安全隐患，减少雷电灾害的损失和影响。

参考文献:

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