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摘要 利用1964～2013年天水市7个测站的逐日雷暴观测资料，对天水雷暴天气的分布情况、年际变化及雷暴地域变化特征等进行了统计分析，结果表明，近50年天水市各站年平均雷暴日数为13.7～26.6 d；主汛期（4～9月）雷暴出现日数占全年雷暴总日数的96%，雷暴日数的月变化呈单峰型，其中主峰集中在5～8月，占全年雷暴总日数的81%，冬季几乎不出现；平均雷暴初日、终日分别出现在4月下旬和9月下旬，平均雷暴初终间日数为157 d；天水各站雷暴日数逐年总体呈减少趋势，且与海拔高度呈明显的正相关，自西南向东北方向逐渐增多。
关键词 天水市；雷暴日数；时空变化；特征分析
中图分类号 S429 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2014）13-04007-03
Abstract Based on data of thunderstorm days in 7 weather stations located in Tianshui City in recent 50 years （1964-2013）， this paper made a statistical analysis on the interannual variation， distribution and regional characteristics of thunderstorm days. The results showed that the annual thunderstorm days ranged from 13.7 to 26.6 days and 96% of them appeared in major flood period from April to September， and the month variation take on a single peak type. It also indicated that 81% of thunderstorm days appeared from May to August. The first thunderstorm day appeared in the last ten days in April and that the last day ended in last ten days in September. There are 157 days between the first and the last thunderstorm day. The thunderstorm days showed a positive correlation with elevation and took on a decreasing trend with time and an increasing trend from southwest to northeast.
Key words Tianshui City； Thunderstorm days； Spatial and temporal variation； Analysis of characteristics
雷暴是大气中伴有雷声和闪电的天气现象，在强对流性天气系统中常伴有大风、暴雨、冰雹甚至龙卷风等灾害性天气，虽然出现的范围小、时间短，但因来势猛、强度大，常造成人畜雷击死亡，毁坏建筑物，引发森林火灾或毁坏电力设备、电信设施等，给工农业生产、交通运输、通讯、电力等设施以及人民群众的日常生活和生命财产造成严重威胁和损失[1-3]。据不完全统计，我国每年因雷击造成人员伤亡达3 000～4 000人，财产损失在50～100亿元[4]。甘肃省在1989～2000年共发生雷击灾害50多起，死亡5人，伤23人，造成经济损失达740多万元[5]。因此有关需暴的活动规律和气候变化特征以及防雷减灾等成为众多气象气候学者关注的重要内容[6-11]。如张敏锋等分析了我国雷电活动的气候分布特征，结果表明雷电活动特征可以基本揭示该地区天气活动的时空分布规律[10]；林建等分析了我国雷电事件的时空分布特征及雷电在发展阶段和消退阶段的路径变化，结果表明，全国雷暴日数呈下降趋势，雷暴大多发生在4～9月，其发生发展与季节、地理、地形和气候等因素有关[11]。
天水市地处甘肃省东南部，北部为黄士高原，南部为秦岭山脉，海拔高度在760～2 710 m。年平均降水量为280～1 200 mm，年降水量的76%集中在5～8月，在此期间局地性强对流天气时常发生，且大多以雷阵雨、暴雨、冰雹的形式出现。雷暴是天水市夏季的主要气象灾害之一，每年均有不同程度的雷暴灾害出现。因此，研究雷暴日数的时空变化特征及其规律，为雷暴活动的监测、预警、灾害预估和评估及防护提供气候背景，对避免或减轻雷击灾害造成的经济损失和人民生命财产损失均具有十分重要的意义。近几十年来，许多学者对甘肃及西北地区的雷暴天气在雷暴气候特征、时空分布等方面有不少研究[12-13]。笔者利用天水市7个国家气象观测站1964～2013年的雷暴观测资料，采取统计学方法，对50年来天水市雷暴日数的时空分布特征进行了分析，试图揭示天水雷暴的时空演变规律，为各级政府部门开展防雷减灾决策提供科学依据。
1 资料与方法
研究资料来源于天水市7个国家（基本、一般）气象观测站1964～2013年的雷暴实况观测记载，包括逐月的雷暴出现日数、年雷暴初、终日和持续期等，并以7个站的平均统计结果代表天水市的平均水平。同时与天水市各地海拔进行相应对照，分析天水市雷暴气候特征和分布规律。按照《地面气象观测规范》的规定，在一日内（20：00～次日20：00）气象台站只要听到一次以上雷声，就统计为一个雷暴日。年雷暴日数指全年各月所有雷暴日数的总和；年平均雷暴日数是多年雷暴日数的算术平均。 2 结果与分析
2.1 雷暴日数空间分布特征
3 小结
（1）天水市各站年平均雷暴日数在13.7～26.6 d，全市平均为19.7 d；全市最多、最少年雷暴日数分别为45和4 d，平均最多、最少年雷暴日数分别为32.4和7.7 d。不同年份各站雷暴日数变化较大，其变化幅度在4～45 d，平均变幅为18～35 d，其7站平均差值为24.7 d。
（2）天水市雷暴日的月变化呈单峰型。主汛期（4～9月）雷暴出现日数占全年雷暴总日数的96%，其中主峰集中在5～8月，平均每月约为3.6～4.8 d，占全年雷暴总日数的81%。月变化和季节变化与降水量变化趋势基本一致。
（3）天水市平均雷暴初日为4月下旬，初雷暴日最早出现在2月22日；平均雷暴终日为9月下旬，终雷暴日最晚出现在11月29日；天水市平均雷暴初终间日数为157 d，最多为武山177 d，最少为麦积132 d。
（4）天水市各地雷暴出现日数与地域（海拔）的关系非常大，自西南向东北方向逐渐增多，与海拔高度呈明显的正相关。东北部海拔最高的张家川县是年雷暴日数最多的地方，年平均雷暴日数达26.6 d；西南部海拔较低的秦州、麦积两区雷暴日数分别仅为13.7和15.2 d。
（5）近50年来天水平均雷暴日数总体呈下降趋势，但雷暴日数的减少并不能说明单个雷暴日中雷暴次数的减少和单个雷暴强度的下降，更不能由此得出雷暴造成的灾害损失也相应减少的结论，因为雷暴造成的损失不仅与雷暴特性密切相关，还与地区经济发达程度、城市现代化程度、防雷减灾意识和措施等密切相关[16-17]。雷暴活动对社会经济发展和人民生命财产安全还存在严重的威胁，因此防雷减灾安全研究工作仍需持续。
参考文献
[1] 陈渭民.雷电学原理[M].北京：气象出版社，2006：380-381.
[2] 徐祥德，汤绪，徐大海.城市化环境气象学引论[M].北京：气象出版社，2002：100-120.
[3] 易燕明，杨兆礼，万齐林.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）：65-69.
[4] 郑国光.新时期我国防雷减灾工作的形势和任务之研究[J].江西气象科技，2001，24（2）：1-3.
[5] 张锐，冯旭宇，刘晓东.内蒙古河套地区雷暴气候特征分析[J].干旱区资源与环境，2011，25（3）：84-87.
[6] 韦丹，肖稳安，陈红兵.河南省46年雷暴的时空变化特征分析[J].安徽农业科学，2010，38（29）：16362-16364.
[7] 王学良，王海军，李卫红.近45年湖北省雷电日数的时空变化特征分析[J].暴雨灾害，2007，26（1）：83-87.
[8] 王万满，赵年武.近54年青海省共和地区雷暴气候特征分析[J].安徽农业科学，2012，40（7）：4259-4262.
[9] 冯旭宇，薛胜军，巴特尔.高纬高原雷暴气候特征及变化规律[J].干旱区资源与环境，2011，25（6）：176-181.
[10] 张敏峰，冯霞.我国雷暴天气的气候特征[J].热带气象学报，1998，14（2）：156-162.
[11] 林建，曲晓波.中国雷电事件的时空分布特征[J].气象，2008，34（11）：：23-30.
[12] 杨晓玲，余龙，杨金虎，等.武威市雷暴气候特征及预报方法研究[J].安徽农业科学，2010，38（36）：20956-20959.
[13] 冯建英，陈佩璇，梁东升.西北地区雷暴的气候特征及其变化规律[J].甘肃科学学报，2007，19（3）：71-74.
[14] 蔡新玲，刘宇，康岚，等.陕西省雷暴的气候特征[J].高原气象，2004，23（1）：47-49.
[15] 裴永成，南洲.陇中地区雷电的基本特征[J].干旱气象，2006，24（S1）：69-71.
[16] 张景平，任国新，乔艳君.甘肃省雷电活动及雷灾预防措施[J].甘肃气象，2003，21（2）：34-36.
[17] 李亚丽，杜继稳，鲁渊平，等.陕西雷暴灾害及时空分布特征[J].灾害学，2005，20（3）：99-102.
关键词 天水市；雷暴日数；时空变化；特征分析
中图分类号 S429 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2014）13-04007-03
Abstract Based on data of thunderstorm days in 7 weather stations located in Tianshui City in recent 50 years （1964-2013）， this paper made a statistical analysis on the interannual variation， distribution and regional characteristics of thunderstorm days. The results showed that the annual thunderstorm days ranged from 13.7 to 26.6 days and 96% of them appeared in major flood period from April to September， and the month variation take on a single peak type. It also indicated that 81% of thunderstorm days appeared from May to August. The first thunderstorm day appeared in the last ten days in April and that the last day ended in last ten days in September. There are 157 days between the first and the last thunderstorm day. The thunderstorm days showed a positive correlation with elevation and took on a decreasing trend with time and an increasing trend from southwest to northeast.
Key words Tianshui City； Thunderstorm days； Spatial and temporal variation； Analysis of characteristics
雷暴是大气中伴有雷声和闪电的天气现象，在强对流性天气系统中常伴有大风、暴雨、冰雹甚至龙卷风等灾害性天气，虽然出现的范围小、时间短，但因来势猛、强度大，常造成人畜雷击死亡，毁坏建筑物，引发森林火灾或毁坏电力设备、电信设施等，给工农业生产、交通运输、通讯、电力等设施以及人民群众的日常生活和生命财产造成严重威胁和损失[1-3]。据不完全统计，我国每年因雷击造成人员伤亡达3 000～4 000人，财产损失在50～100亿元[4]。甘肃省在1989～2000年共发生雷击灾害50多起，死亡5人，伤23人，造成经济损失达740多万元[5]。因此有关需暴的活动规律和气候变化特征以及防雷减灾等成为众多气象气候学者关注的重要内容[6-11]。如张敏锋等分析了我国雷电活动的气候分布特征，结果表明雷电活动特征可以基本揭示该地区天气活动的时空分布规律[10]；林建等分析了我国雷电事件的时空分布特征及雷电在发展阶段和消退阶段的路径变化，结果表明，全国雷暴日数呈下降趋势，雷暴大多发生在4～9月，其发生发展与季节、地理、地形和气候等因素有关[11]。
天水市地处甘肃省东南部，北部为黄士高原，南部为秦岭山脉，海拔高度在760～2 710 m。年平均降水量为280～1 200 mm，年降水量的76%集中在5～8月，在此期间局地性强对流天气时常发生，且大多以雷阵雨、暴雨、冰雹的形式出现。雷暴是天水市夏季的主要气象灾害之一，每年均有不同程度的雷暴灾害出现。因此，研究雷暴日数的时空变化特征及其规律，为雷暴活动的监测、预警、灾害预估和评估及防护提供气候背景，对避免或减轻雷击灾害造成的经济损失和人民生命财产损失均具有十分重要的意义。近几十年来，许多学者对甘肃及西北地区的雷暴天气在雷暴气候特征、时空分布等方面有不少研究[12-13]。笔者利用天水市7个国家气象观测站1964～2013年的雷暴观测资料，采取统计学方法，对50年来天水市雷暴日数的时空分布特征进行了分析，试图揭示天水雷暴的时空演变规律，为各级政府部门开展防雷减灾决策提供科学依据。
1 资料与方法
研究资料来源于天水市7个国家（基本、一般）气象观测站1964～2013年的雷暴实况观测记载，包括逐月的雷暴出现日数、年雷暴初、终日和持续期等，并以7个站的平均统计结果代表天水市的平均水平。同时与天水市各地海拔进行相应对照，分析天水市雷暴气候特征和分布规律。按照《地面气象观测规范》的规定，在一日内（20：00～次日20：00）气象台站只要听到一次以上雷声，就统计为一个雷暴日。年雷暴日数指全年各月所有雷暴日数的总和；年平均雷暴日数是多年雷暴日数的算术平均。 2 结果与分析
2.1 雷暴日数空间分布特征
3 小结
（1）天水市各站年平均雷暴日数在13.7～26.6 d，全市平均为19.7 d；全市最多、最少年雷暴日数分别为45和4 d，平均最多、最少年雷暴日数分别为32.4和7.7 d。不同年份各站雷暴日数变化较大，其变化幅度在4～45 d，平均变幅为18～35 d，其7站平均差值为24.7 d。
（2）天水市雷暴日的月变化呈单峰型。主汛期（4～9月）雷暴出现日数占全年雷暴总日数的96%，其中主峰集中在5～8月，平均每月约为3.6～4.8 d，占全年雷暴总日数的81%。月变化和季节变化与降水量变化趋势基本一致。
（3）天水市平均雷暴初日为4月下旬，初雷暴日最早出现在2月22日；平均雷暴终日为9月下旬，终雷暴日最晚出现在11月29日；天水市平均雷暴初终间日数为157 d，最多为武山177 d，最少为麦积132 d。
（4）天水市各地雷暴出现日数与地域（海拔）的关系非常大，自西南向东北方向逐渐增多，与海拔高度呈明显的正相关。东北部海拔最高的张家川县是年雷暴日数最多的地方，年平均雷暴日数达26.6 d；西南部海拔较低的秦州、麦积两区雷暴日数分别仅为13.7和15.2 d。
（5）近50年来天水平均雷暴日数总体呈下降趋势，但雷暴日数的减少并不能说明单个雷暴日中雷暴次数的减少和单个雷暴强度的下降，更不能由此得出雷暴造成的灾害损失也相应减少的结论，因为雷暴造成的损失不仅与雷暴特性密切相关，还与地区经济发达程度、城市现代化程度、防雷减灾意识和措施等密切相关[16-17]。雷暴活动对社会经济发展和人民生命财产安全还存在严重的威胁，因此防雷减灾安全研究工作仍需持续。
参考文献
[1] 陈渭民.雷电学原理[M].北京：气象出版社，2006：380-381.
[2] 徐祥德，汤绪，徐大海.城市化环境气象学引论[M].北京：气象出版社，2002：100-120.
[3] 易燕明，杨兆礼，万齐林.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）：65-69.
[4] 郑国光.新时期我国防雷减灾工作的形势和任务之研究[J].江西气象科技，2001，24（2）：1-3.
[5] 张锐，冯旭宇，刘晓东.内蒙古河套地区雷暴气候特征分析[J].干旱区资源与环境，2011，25（3）：84-87.
[6] 韦丹，肖稳安，陈红兵.河南省46年雷暴的时空变化特征分析[J].安徽农业科学，2010，38（29）：16362-16364.
[7] 王学良，王海军，李卫红.近45年湖北省雷电日数的时空变化特征分析[J].暴雨灾害，2007，26（1）：83-87.
[8] 王万满，赵年武.近54年青海省共和地区雷暴气候特征分析[J].安徽农业科学，2012，40（7）：4259-4262.
[9] 冯旭宇，薛胜军，巴特尔.高纬高原雷暴气候特征及变化规律[J].干旱区资源与环境，2011，25（6）：176-181.
[10] 张敏峰，冯霞.我国雷暴天气的气候特征[J].热带气象学报，1998，14（2）：156-162.
[11] 林建，曲晓波.中国雷电事件的时空分布特征[J].气象，2008，34（11）：：23-30.
[12] 杨晓玲，余龙，杨金虎，等.武威市雷暴气候特征及预报方法研究[J].安徽农业科学，2010，38（36）：20956-20959.
[13] 冯建英，陈佩璇，梁东升.西北地区雷暴的气候特征及其变化规律[J].甘肃科学学报，2007，19（3）：71-74.
[14] 蔡新玲，刘宇，康岚，等.陕西省雷暴的气候特征[J].高原气象，2004，23（1）：47-49.
[15] 裴永成，南洲.陇中地区雷电的基本特征[J].干旱气象，2006，24（S1）：69-71.
[16] 张景平，任国新，乔艳君.甘肃省雷电活动及雷灾预防措施[J].甘肃气象，2003，21（2）：34-36.
[17] 李亚丽，杜继稳，鲁渊平，等.陕西雷暴灾害及时空分布特征[J].灾害学，2005，20（3）：99-102.