论文部分内容阅读
摘要 利用1981—2013年辽宁省56个气象观测站地面气象观测资料，分析了辽宁省雷雨大风天气的时空分布特征以及水汽、不稳定度、抬升机制、垂直风切变等对流条件特征。结果表明，1981—2013年辽宁省雷雨大风天气总体呈减少趋势，多发生在渤海湾北部及辽宁北部，东南部为少发区；雷雨大风多出现在春末夏初，其中5—6月为高发期；雷雨大风天气存在明显的日变化特征，多出现在午后至傍晚期间。
关键词 雷雨大风；时空分布；物理参量；辽宁省；1981—2013年
中图分类号 P425；P426 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2018）04-0166-02
辽宁地区属温带大陆性季风气候区，地处亚欧大陆东岸，冷空气活动频繁、气候多变。夏季强对流天气具有突发性、局地性、强度大、持续时间短和破坏力强等特点，是预报和防灾减灾的重点。因此，积极采取措施做好强對流天气预报服务，对于降低其危害具有重要意义。
雷雨大风是辽宁省春、夏季常见的强对流灾害之一，常导致农作物倒伏、减产，折断树木，刮倒广告牌，伤害居民及牲畜，造成财产损失及环境破坏。据统计，2007年8月8日沈阳市新民市7个乡镇遭遇雷雨大风天气，导致1 333 hm2农作物倒伏，5 km范围内大风吹断树木108株；2010年8月19日沈阳市康平县所辖5个乡镇遭受雷雨大风袭击，导致玉米倒伏、树木折断、通信线杆倾倒，大田作物受灾面积高达1 368 hm2；2014年6月19日朝阳市建平县遭受雷雨大风袭击，导致局部地区发生山洪灾害，建平县受灾3.1万人，溺水死亡4人，农作物受灾面积9 800 hm2，直接经济损失4 000万元。
近年来，随着高空探测和数值模拟技术的发展，我国强对流天气预测水平大大提高。气象工作者开展了诸多关于强对流天气过程的研究，且取得了一定的成果。李国翠等[1]研究了阵风锋与雷雨大风等强对流天气之间的关系，为准确预报雷雨大风的起止时间和地点提供了业务参考。陈传雷等[2]通过对辽宁省强对流性天气的气候特征分析，总结归纳了辽宁省各类强对流性天气的时空分布。本文通过统计1981—2013年辽宁地区56个国家级站点雷雨大风资料，分析雷雨大风天气的时空分布以及发生时大气的温湿状况、稳定度状况、动力条件、垂直风切变等特征，总结雷雨大风天气重要的物理参数规律，进而为雷雨大风天气的预报预警提供技术参考。
1 雷雨大风天气个例收集
根据1981—2013年辽宁地区56个国家级站点3 h地面报中的天气现象资料，以北京时间20：00为日界，一天内测站出现阵风风力≥8级（17.2 m/s），同时伴有雷暴的短时大风，定义为1个雷雨大风日，统计了33年中辽宁省雷雨大风强对流天气出现的日期和地点。从1981—2013年辽宁省出现雷雨大风强对流天气的个例次数（表1）可以看出，其总数高达3 030次，充足的样本个例数保证了研究雷雨大风强对流天气环境物理量特征的代表性。
2 雷雨大风时空分布特征
2.1 年变化
从辽宁省雷雨大风年变化（图1）可以看出，平均每年发生雷雨大风天气次数为92次，自1982年起，雷雨大风天气出现次数逐渐增加，其中1986年雷雨大风天气出现次数最多，共计出现162次，占总次数的5.35%；1986年以后雷雨大风天气出现的次数呈波动型减少趋势，每隔2～3年出现1次小高峰；而2004年和2010年次数最少，仅有51次，占总数的1.68%，这充分表明了雷雨大风天气次数的年变化较大，但总体呈减少趋势。从1981—2013年的统计数据来看，辽宁省雷雨大风天气最早出现在1981年5月2日（连山区站），最晚出现在2013年11月3日（长海站）。
2.2 月变化
从雷雨大风月变化（图2）可以看出，雷雨大风天气一般出现在每年的春末夏初时期，即4—7月；其中5—6月为雷雨大风天气的高发期。雷雨大风天气月变化由辽宁省气候特征决定，5—6月西南暖湿气流日渐活跃，辽宁地区多为东北冷涡控制，冷暖气流交汇频繁，天气形势较不稳定，水汽、热力和动力等气象条件较好，大气不稳定能量逐渐增强，因而易形成局地雷雨大风天气。
2.3 日变化
由雷雨大风的日变化（图3）可以看出，辽宁省雷雨大风天气在每个时次均有可能发生，其中8：00—15：00出现次数呈递增趋势，15：00以后出现次数逐渐减少，夜间出现次数较少，呈平稳分布。总体来看，大多数雷雨大风天气均出现在8：00—21：00，其中14：00—16：00出现的次数最多。分析其原因主要是由于午后太阳的辐射加热，致使近地层空气温度升高，如遇高空层冷空气活动，就会形成强烈的不稳定层结，再配合较好的水汽条件、动力条件以及垂直风切变，易发生雷雨大风天气。
2.4 地域分布
由雷雨大风的地域分布（图4）可以看出，辽宁省雷雨大风年平均次数的地理分布特征为沿海和内陆各存在1个中心。总体来说，有3个多发地区，分别是渤海湾北部的锦州、阜新和沈阳北部、铁岭北部，而东南部暴雨较集中的本溪、丹东成了雷雨大风少发区域。
由于雷雨大风常发生在地面冷锋前存在强烈的风向切变带处，雷雨大风天气的形成需要较强的上升运动和适当的可降水量[3-4]，雷雨大风天气多发区域（图4）正是影响辽宁省干冷空气与暖湿空气边缘最先交汇的区域，最易发生雷雨大风天气。
3 结论
（1）辽宁地区年均发生雷雨大风92次；其中1986年最多，为162次，雷雨大风天气总体呈递减趋势。雷雨大风多出现在春末夏初（4—7月），其中5—6月为高发期。雷雨大风天气存在明显的日变化特征，多出现在午后至傍晚。
（2）辽宁地区雷雨大风天气的多发区为渤海湾北部的锦州、阜新和沈阳北部、铁岭北部一带，沿海和内陆各存在1个中心，东南部本溪、丹东位于雷雨大风天气少发区。
4 参考文献
[1] 李国翠，郭卫红，王丽荣，等.阵风锋在短时大风预报中的应用[J].气象，2006，32（8）：36-41.
[2] 陈传雷，吴晓峰，孙晓巍.辽宁省强对流性天气的气候特征分析[J].气象与环境学报，2010，26（3）：27-33.
[3] 朱乾根，林锦瑞.天气学原理和方法[M].北京：气象出版社，2007.
[4] 熊英明，吴松，蒋运志，等.桂林市雷雨大风特征及天气形势分析[J].安徽农业科学，2010，38（5）：2520-2521.
关键词 雷雨大风；时空分布；物理参量；辽宁省；1981—2013年
中图分类号 P425；P426 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2018）04-0166-02
辽宁地区属温带大陆性季风气候区，地处亚欧大陆东岸，冷空气活动频繁、气候多变。夏季强对流天气具有突发性、局地性、强度大、持续时间短和破坏力强等特点，是预报和防灾减灾的重点。因此，积极采取措施做好强對流天气预报服务，对于降低其危害具有重要意义。
雷雨大风是辽宁省春、夏季常见的强对流灾害之一，常导致农作物倒伏、减产，折断树木，刮倒广告牌，伤害居民及牲畜，造成财产损失及环境破坏。据统计，2007年8月8日沈阳市新民市7个乡镇遭遇雷雨大风天气，导致1 333 hm2农作物倒伏，5 km范围内大风吹断树木108株；2010年8月19日沈阳市康平县所辖5个乡镇遭受雷雨大风袭击，导致玉米倒伏、树木折断、通信线杆倾倒，大田作物受灾面积高达1 368 hm2；2014年6月19日朝阳市建平县遭受雷雨大风袭击，导致局部地区发生山洪灾害，建平县受灾3.1万人，溺水死亡4人，农作物受灾面积9 800 hm2，直接经济损失4 000万元。
近年来，随着高空探测和数值模拟技术的发展，我国强对流天气预测水平大大提高。气象工作者开展了诸多关于强对流天气过程的研究，且取得了一定的成果。李国翠等[1]研究了阵风锋与雷雨大风等强对流天气之间的关系，为准确预报雷雨大风的起止时间和地点提供了业务参考。陈传雷等[2]通过对辽宁省强对流性天气的气候特征分析，总结归纳了辽宁省各类强对流性天气的时空分布。本文通过统计1981—2013年辽宁地区56个国家级站点雷雨大风资料，分析雷雨大风天气的时空分布以及发生时大气的温湿状况、稳定度状况、动力条件、垂直风切变等特征，总结雷雨大风天气重要的物理参数规律，进而为雷雨大风天气的预报预警提供技术参考。
1 雷雨大风天气个例收集
根据1981—2013年辽宁地区56个国家级站点3 h地面报中的天气现象资料，以北京时间20：00为日界，一天内测站出现阵风风力≥8级（17.2 m/s），同时伴有雷暴的短时大风，定义为1个雷雨大风日，统计了33年中辽宁省雷雨大风强对流天气出现的日期和地点。从1981—2013年辽宁省出现雷雨大风强对流天气的个例次数（表1）可以看出，其总数高达3 030次，充足的样本个例数保证了研究雷雨大风强对流天气环境物理量特征的代表性。
2 雷雨大风时空分布特征
2.1 年变化
从辽宁省雷雨大风年变化（图1）可以看出，平均每年发生雷雨大风天气次数为92次，自1982年起，雷雨大风天气出现次数逐渐增加，其中1986年雷雨大风天气出现次数最多，共计出现162次，占总次数的5.35%；1986年以后雷雨大风天气出现的次数呈波动型减少趋势，每隔2～3年出现1次小高峰；而2004年和2010年次数最少，仅有51次，占总数的1.68%，这充分表明了雷雨大风天气次数的年变化较大，但总体呈减少趋势。从1981—2013年的统计数据来看，辽宁省雷雨大风天气最早出现在1981年5月2日（连山区站），最晚出现在2013年11月3日（长海站）。
2.2 月变化
从雷雨大风月变化（图2）可以看出，雷雨大风天气一般出现在每年的春末夏初时期，即4—7月；其中5—6月为雷雨大风天气的高发期。雷雨大风天气月变化由辽宁省气候特征决定，5—6月西南暖湿气流日渐活跃，辽宁地区多为东北冷涡控制，冷暖气流交汇频繁，天气形势较不稳定，水汽、热力和动力等气象条件较好，大气不稳定能量逐渐增强，因而易形成局地雷雨大风天气。
2.3 日变化
由雷雨大风的日变化（图3）可以看出，辽宁省雷雨大风天气在每个时次均有可能发生，其中8：00—15：00出现次数呈递增趋势，15：00以后出现次数逐渐减少，夜间出现次数较少，呈平稳分布。总体来看，大多数雷雨大风天气均出现在8：00—21：00，其中14：00—16：00出现的次数最多。分析其原因主要是由于午后太阳的辐射加热，致使近地层空气温度升高，如遇高空层冷空气活动，就会形成强烈的不稳定层结，再配合较好的水汽条件、动力条件以及垂直风切变，易发生雷雨大风天气。
2.4 地域分布
由雷雨大风的地域分布（图4）可以看出，辽宁省雷雨大风年平均次数的地理分布特征为沿海和内陆各存在1个中心。总体来说，有3个多发地区，分别是渤海湾北部的锦州、阜新和沈阳北部、铁岭北部，而东南部暴雨较集中的本溪、丹东成了雷雨大风少发区域。
由于雷雨大风常发生在地面冷锋前存在强烈的风向切变带处，雷雨大风天气的形成需要较强的上升运动和适当的可降水量[3-4]，雷雨大风天气多发区域（图4）正是影响辽宁省干冷空气与暖湿空气边缘最先交汇的区域，最易发生雷雨大风天气。
3 结论
（1）辽宁地区年均发生雷雨大风92次；其中1986年最多，为162次，雷雨大风天气总体呈递减趋势。雷雨大风多出现在春末夏初（4—7月），其中5—6月为高发期。雷雨大风天气存在明显的日变化特征，多出现在午后至傍晚。
（2）辽宁地区雷雨大风天气的多发区为渤海湾北部的锦州、阜新和沈阳北部、铁岭北部一带，沿海和内陆各存在1个中心，东南部本溪、丹东位于雷雨大风天气少发区。
4 参考文献
[1] 李国翠，郭卫红，王丽荣，等.阵风锋在短时大风预报中的应用[J].气象，2006，32（8）：36-41.
[2] 陈传雷，吴晓峰，孙晓巍.辽宁省强对流性天气的气候特征分析[J].气象与环境学报，2010，26（3）：27-33.
[3] 朱乾根，林锦瑞.天气学原理和方法[M].北京：气象出版社，2007.
[4] 熊英明，吴松，蒋运志，等.桂林市雷雨大风特征及天气形势分析[J].安徽农业科学，2010，38（5）：2520-2521.