1961-2011年甘肃雷暴气候分布特征及变化趋势

利用1961-2011年甘肃省63个测站的雷暴观测资料,采用气候倾向率趋势系数和小波分析方法,研究了甘肃省雷暴气候变化特征。结果表明:年平均雷暴日数呈东北-西南走向,东北少、西南多,全省平均为24 d,有3个雷暴高发中心,地形是影响甘肃雷暴空间分布的主要因子。近51年中,1961-1990年为多雷暴期,1991-2011年为少雷暴期,雷暴日数总体呈减少趋势,其中甘南高原减少速率最快,每10年约减少4 d,这可能与对流有效位能和700 hPa相对湿度的下降有关。在春、夏、秋三季中,夏季雷暴日数减少的趋势最为明显,每10年减少3.4 d,尤以6月最甚。初、终雷暴日的地区差异较大,甘南高原初雷暴日出现最早,终雷暴日结束最晚,河西走廊初雷暴日出现最晚,终雷暴日结束最早,因此甘南高原是甘肃雷暴期最长的地区,达204 d,河西走廊则最短,为105 d。近51年来甘肃雷暴期的缩短主要是初雷暴日的显著推后和终雷暴日的提前所致。小波分析表明甘肃雷暴日数存在24 a和8 a的周期震荡,当前雷暴的发生正处在一个偏少的周期内。     

我国中部五省雷暴日时空分布特征

为研究中部五省雷暴日时空分布特征,利用1961―2010年中部五省85个气象台站雷暴日资料,采用小波分析和EOF分析等数理统计方法,对其雷暴日时空分布特征进行了统计分析。结果表明：近50年来,中部五省初雷日期和终雷日期没有表现出提前或推迟的趋势,年平均雷暴日整体呈下降趋势,夏季雷暴日的减少是影响年雷暴日减少的主要原因。中部五省年平均雷暴日为41 d,其中春季占全年雷暴日的30.3%,夏季占57.6%,秋季占8.5%,冬季占3.6%;五省平均初雷日期在3月1日或2日,从南至北初雷日期依次推迟,南北最大相差近3个月;终雷日期在10月4日或5日,终雷日期是南晚北早,南北最大相差近2个月;雷暴日月变化曲线呈双峰型,主峰在7月或8月,次峰在4月;通过小波分析,年平均雷暴日主要呈11 a、17 a和6 a、4 a左右的振荡周期;长江以北地区,20 d＜年平均雷暴日≤40 d,属多雷暴地区;长江以南地区,年平均雷暴日＞40 d,属于高雷区或强雷区,其中赣南和湘南少部分地区年平均雷暴日＞60 d,属强雷区。根据EOF分析,将五省年平均雷暴日空间分布划分为：一致型、南北反相型、梅雨型和局地型等4种类型。年平均雷暴日整体呈下降趋势的原因,可能与夏季风的强弱和大气环流突变有关。     

45 a来宁夏雷暴气候统计特征及趋势分析

 利用1961—2005年宁夏逐日雷暴资料,利用数理统计、小波分析等方法,揭示出了宁夏雷暴天气气候统计特征和演变趋势。结果表明,宁夏总体上属中雷区,年平均出现雷暴日为86.62 d,年际变化幅度大,多、少雷暴年均有7 a,雷暴日最多年为118 d,最少年为65 d;45 a来雷暴的发生有逐渐减少的趋势,并以3.072 d/10a的气候倾向率递减,且存在3~4 a的较短周期和8 a左右的较长周期振荡;雷暴多发生在3—10月,主要集中出现在夏季,尤以7月突出,有明显的季、月变化,冬季雷暴出现的概率非常低;初雷日平均出现在4月中旬,终雷日平均出现在9月中旬,全区平均雷暴初终日间日数为139 d左右;雷暴发生有明显的日变化特征,有双峰型和单峰型之分,集中出现在11:00—22:00时,其中,15:00时前后为雷暴发生高频时;雷暴的发生与地形、地势有密切关系。     

阿克苏地区雷暴时空变化特征

 利用阿克苏地区1960—2010年雷暴资料,采用气候倾向率、保证率等气候诊断方法,探讨了阿克苏地区雷暴的时空分布规律、气候变化趋势等。结果表明,阿克苏地区雷暴空间分布表现为西多东少、北多南少,位于该地区西部的乌什县为雷暴多发中心;全区年平均雷暴日数为18.7~52.0 d;阿克苏地区每10 a雷暴日数减少2.8 d;雷暴主要集中在3—11月,7月达到最大值,11月下旬至翌年2月基本无雷暴;80%的保证率下雷暴初日出现在5月中旬至下旬之间,雷暴终日出现在9月下旬至10月中旬之间;阿克苏地区一日当中雷暴主要发生在午后至前半夜,雷暴高峰值出现在16—19时,雷暴平均持续时间在35~47 min,雷暴出现最多的方位是W和N。     

近40年来惠州市雷暴的气候统计特征

基于1967-2006年逐年雷暴资料,利用统计分析软件SPSS和Mann-Kendall突变检验方法,分析了近40 a来惠州市雷暴的气候统计特征.结果表明:惠州市属于雷暴多发区,近加a来年均雷暴日为78.1 d,年际变化幅度较大;年雷暴日呈显著减少趋势,倾向率平均为-6.57 d/10a,20世纪80年代发生了减少性突变;各月都有可能发生雷暴,但主要发生在汛期(4-9月),约占全年的90.9%,其中夏季雷暴日(6-8月)约占全年55.8%,1、11和12月最少;雷暴初日一般出现在2月下旬至3月初,终日一般出现在10月中旬,年平均雷暴持续期为229.9d.     

河西走廊东部雷暴灾害时空分布特征及短时临近预报

雷暴天气是河西走廊东部多发的灾害天气之一。利用1961-2013年河西走廊东部5个气象站雷暴资料,运用统计学方法,分析了河西走廊东部雷暴天气的时空分布特征及变化趋势,同时选取1991-2010年4~10月逐日NCEP再分析资料,依据气流的南北配置对雷暴天气进行了环流分型,采用诊断方法、因子组合和日常的经验预报等方法对不同层次、不同物理量进行分析和计算,构建了具有经验性的预报因子库,利用线性相关、经验预报和最大靠近原则等诊断分析方法建立了雷暴天气诊断预报模式。结果表明:受海拔高度和地形地势的影响,河西走廊东部雷暴具有明显的地域特征,南部天祝山区雷暴日数远大于其他各地,占雷暴总日数的40.6%,是河西走廊东部雷暴天气的多发地带。年、年代雷暴日数总体呈减少趋势,天祝的递减趋势尤为显著,年雷暴日数的时间序列存在7~8 a的准周期变化;一年内6~8月是雷暴的高发期,雷暴日数共占年雷暴总日数的70.7%~78.4%。雷暴的日变化特征明显,一日内12~22时为雷暴多发时段,集中发生时段为13~17时,雷暴的平均持续时间为10~40 min。雷暴的环流形势分为三类:西北气流型、西南气流型和西风气流型,其中西北气流型最多。确定了各型雷暴预报模式的预报指标和阈值。诊断模式的预报准确率在75%以上,达到了一定的预报水平,填补了雷暴精细化预报的空白,可为雷暴的业务预报预警以及防雷减灾提供客观有效的指导产品。     

新疆塔城地区雷暴时空分布及变化特征

运用线性趋势法、小波分析等方法,对塔城地区1961-2005年实测雷暴资料进行分析,结果表明:(1)塔城地区中部有一条呈东北-西南走向的雷暴高发区,多发中心为庙尔沟,(2)雷暴主要发生期为5月～8月,约占总数的92.8%,其中7月最多,6月次之,(3)塔城地区雷暴日变化表现为单峰型,峰值多出现在16～23时,(4)塔城地区雷暴异常偏少年为1974年,雷暴活动频繁年为1961、1964、1966、1990年,少雷暴年为1986、1996、1997、2004年,(5)近45 a塔城地区雷暴日数在波动中呈显著减少的趋势,线性倾向率为-1.4 d/10 a,(6)小波分析显示塔城地区年均雷暴日数存在着6～7、3 a的振荡周期.在塔城地区北部、中部、南部三个区域中各选取1个昼夜守班的基准(本)站,做为塔城地区的代表站(塔城、托里、乌苏),对塔城地区雷暴日变化进行讨论,得出以下结论:塔城地区雷暴日变化十分明显,雷暴日变化表现为单峰型,塔城、乌苏峰值范围较托里大,且峰值出现时间比托里晚3～6 h.托里站雷暴多发时段出现在14～20时,占总数的67.6%,峰值出现在16、17时,占12.1%;塔城站多发时段为16～22时,占57.5%,峰值出现在20时,占总数的9.3%,次高峰值出现在18时,占总数的8.9%;乌苏站多发时段出现在19～01时,占总数的69.6%,峰值出现在23时,占总数的11.6%,次高峰值出现在21时,占总数的11.3%,与相关研究所述北疆沿天山一带的雷暴多在傍晚至午夜(18～24时),高峰期在晚上(21～22时)的结论一致.乌苏站01～03时雷暴出现频率明显高于塔城、托里两站.     

贵州西部雷暴日数的时空分布特征

利用1960-2004年贵州西部10个测站的逐日雷暴观测资料,采用线性倾向估计、滑动t检验法等统计方法,对贵州西部雷暴天气的分布情况、年际变化及雷暴发生日数的气候变化特征等进行了分析,结果表明:贵州西部各地年雷暴日数差异明显,雷暴天气西南部最多,西部次之,东部最少;贵州西部一年四季均有雷暴天气出现,雷暴的出现有着明显的季节性变化,主要集中在夏季,冬季出现的概率非常低;全年各月均有出现的可能,但各地雷暴天气主要出现在每年的5-9月,其中8月最多,7月次之,12月最少;雷暴天气60、70年代持续偏多,进入80年代后,雷暴日数持续偏少,从总的气候趋势看,雷暴天气总日数呈波动下降趋势;年总雷暴日数在1984年出现突变现象,表现为日数的急剧减少.     

云南大理州近40年雷暴日数演变的分析

利用大理州12个站1961～2004年的逐日气象观测资料,对雷暴的时间、空间分布特点和变化特征进行了分析.结果表明:大理州一年四季均有雷暴出现,即使在最冷的12月和1月.雷暴的出现主要集中在雨季(5月～10月),特别是6月～9月;大理州的雷暴具有空间分布不均匀的特征,但全州均属多雷暴区;20世纪60年代、70年代为多雷暴期,进入80年代后,雷暴日逐渐减少.     

大、小兴安岭及邻近地区雷暴气候特征

黑龙江省地处中国东部中高纬地区,大、小兴安岭林区面积占该省的50%以上,雷暴这种对流天气现象对该地区林业和社会生活都有着巨大的影响.借助黑龙江省74个地面气象站点雷暴观测资料,分析了该地区1976～2005年雷暴发生和变化情况.研究得出:该地区雷暴的发生受地形的影响明显,尽管雷暴逐年发生站数总体减少趋势显著,大兴安岭部分林区却与全省大部分地区雷暴变化有反位相关系,1976年、1979年、1994年、1995年、1997年、1999～2002年、2004年这些年大兴安岭林区部分地区雷暴发生偏多,这可以部分解释林区雷击火多发的原因.另外,该地区雷暴的出现具有明显的季节性,雷暴站数年内变化呈单峰分布;而且雷暴具有热对流性和夜发性的特点;强雷暴日的发生具有连续性,在出现强雷暴日后,一定要注意随后强雷暴日发生的可能.     

EEMD在雷暴日趋势特征分析中的应用

首先利用整体经验模态分解算法（EEMD）对加入高斯白噪声后的香港地区雷暴日时间序列进行本征模态函数（IMF）分解;其次对各IMF分量进行Hilbert变换,提取雷暴日波动特征参量,并给出雷暴日序列的Hilbert谱和边际谱;最后对各雷暴日IMF分量进行显著性检验。结果表明：香港地区近67 a雷暴日序列可分解为1项趋势项和5个中心频率不同的IMF分量,其中能量主要集中在0.35~0.5 Hz和0~0.05 Hz频段;通过分析IMF能量谱密度-周期分布,得出雷暴日变化周期为2.8 a左右的年际变化和25 a左右的代际变化为主要变化周期,其次是4.5 和7.1 a左右的年际变化为次要变化周期,从趋势项可知香港地区雷暴日呈波动上升趋势。EEMD算法可较好地用于雷暴日趋势特征分析。     

广西雷暴活动特点分析

根据气象台站的雷电观测记录,分析广西境内雷电活动的基本特点,认为广西是我国雷暴最多的地区之一,与中南半岛多雷区相连,是以马来半岛、澳洲北部为中心的雷暴高发区的向北延伸.2月份,伴随着副热带西风急流的南压,初雷自北向南开始;终雷出现在10月中下旬,与副热带高压脊线的南撤、东南季风撤出大陆的日期相一致.ITCZ的影响是广西成为多雷区的主要原因.平均雷暴日数的峰值就出现在ITCZ影响广西最多的8月份.地形对雷电活动有明显影响,广西地形的弧形山结构明显地改变着雷暴活动的空间分布.十万大山的抬升、来自南海、琼州海峡     

塔中一次雷暴降水天气过程边界层风场变化特征

雷达资料可以直观地显示雷暴降水过程随时间变化风场的垂直结构以及各高度层风向风速随时间变化特征,能较好地监测到低空急流以及降水粒子的垂直速度。利用风廓线雷达探测资料对2010年7月12日塔中一次雷暴降水过程中的边界层三维风场进行分析研究。结果表明：雷暴降水过程低层风速增大,高层风速减小;上空存在低空急流,平均风速达17.1 m·s-1;雷暴时段,下沉气流垂直速度3.0 m·s-1左右;降水时段,降水粒子平均下沉速度5.1 m·s-1。     

乌鲁木齐极端天气事件及其与区域气候变化的联系

使用逐日观测资料,分析了乌鲁木齐极端天气事件的变化趋势及其与区域气候变暖的可能联系,结果表明:近30年来,乌鲁木齐的低温、大风和雷暴事件减少趋势明显,沙尘暴、大雾等事件呈略减少趋势;暴雨、高温和暴雪事件整体呈略增加的趋势。大雾、大风、低温、高温、雷暴等事件均具有较大的年际变化;暴雨、暴雪、沙尘暴、冰雹等事件的年际变化幅度均较小;各类极端天气事件均存在各自明显的周期性特征。乌鲁木齐年平均气温和高温、低温、沙尘暴等极端事件之间存在较强的相关性,这些与温度相关的极端天气事件的变化与区域气候变暖关系密切。     

THUNDERSTORM CLIMATOLOGY BASED ON LIGHTNING DETECTOR DATA,MANITOBA, CANADA

Comparisons are made between thunderstorm data collected from a lightning detector network and from conventional climatic stations for the province of Manitoba, Canada. The greater resolution in time and space of lightning detector (direction finder) data makes it a valuable source of thunderstorm information and lends itself to some important applications. Data were collected for the forest fire season of 1985 using a network of 7 lightning direction finders distributed throughout the province. Some 67,912 cloud-to-ground lightning strikes were recorded by time and location during 122 thunderstorm days. July was the most active month with 27,260 strikes over 28 days. Two regions of the province had the greatest concentration of lightning strikes, indicating some influence by topography and position of large lakes. Case studies are presented of the most active lightning storms of 1985 and 1986. These storms are exclusively frontal storms, with most having similar synoptic weather patterns to those of large hailstorms and tornadoes in Manitoba. Relationships between meteorological parameters and lightning strike distribution are presented. These relationships may prove useful in the suppression of lightning-caused forest fires, especially in remote areas of the province. [Key words: lightning, thunderstorm, synoptic climatology, natural hazards, fire prevention.]