廣西博白縣近30年雷暴氣候特征變化分析

■黃永東 吳劍芳

（廣西博白縣氣象局 廣西博白 537600）

廣西博白縣近30年雷暴氣候特征變化分析

■黃永東 吳劍芳

（廣西博白縣氣象局 廣西博白 537600）

本文根據博白縣1981-2010年逐日氣象觀測資料，采用一元線性回歸方程和數據統計方法對博白縣近30a來的雷暴氣候特征的長期變化趨勢進行了分析，分析結果表明：博白縣是雷暴天氣多發區，年平均雷暴日數為83d，與前30a相比，雷暴日數的變化呈明顯的下降趨勢，其線性傾向率為-0.59d/a。雷暴日數的逐年減少表明博白縣復雜多變的天氣在逐年減少，趨于平穩的天氣較多。

雷暴氣候特征分析

1 引言

雷暴（Thunderstorms）是伴有雷擊和閃電的一種中小尺度局地對流性天氣。雷暴出現時必有強烈的積雨云活動，因此，往往伴有雷雨、冰雹、大風等災害性天氣發生[1]。強雷暴天氣出現有時還會給廣大人民群眾帶來嚴重的損失，如雷擊危及人身安全，家用電器、計算機機房直接遭雷擊或閃電感應的影響而損壞，有時因受雷擊的影響還會使電力線路造成火災等，雷暴構成的災害隨著社會的發展日益嚴重。雷暴的發生與地理、地形、季節、氣候等因素有關[2]。因此，研究雷暴氣候特征的變化趨勢對于應對防災減災工作有著十分重要的意義。

2 資料來源及分析方法

2.1 資料來源

氣象資料來源于博白國家一般氣象站，（東經109°59′,北緯22° 16′,海拔高度66.2m）1981～2010年的氣象觀測 （3次定時觀測）資料,選取雷暴日數作為研究對象,采用一元線性回歸方程和數理統計的方法分析其變化趨勢。雷暴日定義為：在一天內只要在觀測站聽到雷聲就算一個雷暴日，而不論該天雷暴發生的次數和持續時間[3]。通過對雷暴氣候變化趨勢的分析，揭示在全球氣候變化大背景下博白縣的雷暴變化特征，為博白縣防災減災工作提供決策參考。

2.2 分析方法

采用數理統計、線性趨勢估計[4]等方法對博白縣雷暴氣候特征變化趨勢進行分析。

2.2.1 線性傾向估計計算與檢驗

用yi表示樣本量為n的某一氣候變化量（式1），用xi表示yi所對應的時間，建立yi與xi之間的一元線性回歸方程:

上式中，a為回歸常數，b為回歸系數，b的符號表示雷暴變化的傾向。當b＞0（b＜0）時，說明隨時間x的增加y呈上升（下降）趨勢。b值的大小表示上升或下降的傾向程度。式（1）的含義用一條合理的趨勢線表示y和時間x之間的關系。

a和b用最小二乘法進行估計。對觀測數據yi及對應時間xi，回歸系數b和常數a的最小二乘估計為:

2.2.2 氣候趨勢系數計算和檢驗

氣候趨勢系數即為y相對于時間x的相關系數ryx，通過檢驗ryx來判斷回歸系數b的顯著與否。它為n個時刻（年）要素序列與自然數列1，2，3，…，n的相關系數。

式中，n為年數，yi是第i年要素，y為樣本均值，x為樣本均值，x=（n+1）/2。顯然，這個值為正（負）時表示該要素在所計算的n年內有線性增（降）的趨勢。通過確定ryx（n-2）1/2/（1-ryx2）1/2是否符合自由度為n-2的t分布，從而檢驗這種氣候趨勢是否有意義，還是一種隨機振動。

3 雷暴氣候變化特征分析

3.1 雷暴年際變化

博白縣近30a（1981-2010）共發生雷暴日數2483d，年平均雷暴日數為83d，是雷暴天氣多發區[5]，按照國家標準屬強雷暴區。雷暴日數最多的年份是1983年，達到111d，最少的年份是1992年為68d。從圖1分析可以得出，博白近30a年來雷暴變化的總趨勢為逐年顯著減少，根據線性回歸方法統計分析可知，線性傾向率為-0.59d/a，30a來共減少18d。分別計算每個年代的雷暴日可知：年雷暴日最多的是80年代，共894d，占整個30a的36.0%，80年代年平均雷暴日數為89d。90年代總的雷暴日數為818d，占整個30a的32.9%，90年代年平均雷暴日數為82d。到00年代總的雷暴日數為771d，占整個30a的31.1%，00年代年平均雷暴日數為77d。由此可推斷80年代雷暴活動是近30a來最多的10a，然后逐年下降，雷暴日最少的是00年代，與80年代相比，足足少了123d。以30a平均線為分界線來劃分，80年代年平均雷暴日為89d比30a平均值83d多6d，90年代和00年代年平均雷暴日分別為82d和77d，均低于30a平均值。特別是到了00年代，年平均雷暴日急劇減少。

3.2 雷暴季節變化特征

按博白縣氣候變化特征來分季度，春季為3-5月、夏季為6-8月、秋季為9-11月、冬季為12月到次年2月，從表1可以看出，博白縣不同的季度雷暴日數差別很大，30a中夏季出現的雷暴日數最多[6]，達1407d，占整個30a的56.7%,其次是春季，出現的雷暴有635d，占整個30a的25.6%，秋季排第三，有386d，占整個30a的15.5%，最少出現雷暴的是冬季只有55d，占整個30a的2.2%。從表2中還可以看出，春夏季出現的雷暴日數比較多，秋冬季出現的雷暴日數比較少。

3.3 雷暴月際變化

從圖2給出的博白縣近30a（1981-2010）各月雷暴日數變化趨勢分析得出，博白縣近30a來各月均有雷暴活動，雷暴發生的月分布為“單峰”型[8]，以7月份為頂峰。1-7月份雷暴日數以“上階梯”的型式增加，8-9月份以“下階梯”的型式減少。其中以6、7、8月份的雷暴最多,分別為447d、482d、478d，三個月份的雷暴占了整個30a全年的56.7%。最少的是12月份，近30a來雷暴日數只有2d，其次是1月份，只有7d。近30a來1月份和12月份的雷暴日數占不到全年的0.4%。近30a來月雷暴活動較少的還有11月份，為15d，只占全年雷暴活動的0.6%。

3.4 雷暴初日、終日、初終日數的變化特征

博白縣近30a來雷暴初日呈線性上升趨勢，30a中出現最早的年雷暴初日為1992年1月4日。初雷日平均起于3月份左右，3月份仍有冷空氣活動。一般出現雷暴大都由冷空氣南下影響所致。

博白縣近30a來雷暴終日呈線性下降趨勢，30a中出現最遲的年雷暴終日為2002年12月20日。終雷日平均結束于10月份左右，10月份汛期已經結束，對流比較弱，大氣環流趨于穩定，雷暴活動相對較少。

雷暴初終間日數期較長，表明一年中雷暴持續的時間較長，由雷暴引起的災害相對來說就會多一些。初終間日數年平均值為237.6d，以全年365d來計算，初終間日數占65%，表明一年中有大半時間都有雷暴活動。

[1郭冬艷，辛吉武，吳勝安等.海南雷暴氣候特征及大氣環流背景分析 ［J］.氣象科技，2008，36 （4）：404-409.

[2]黃明旺，許向春，趙學華等.海南省澄邁縣雷暴氣候特征及其災害防御 [J].氣象研究與應用，2007，28（3）：50-52.

[3]黃啟開，楊志華，黃洪吉等.瀘溪縣雷暴天氣的氣候特征分析 [J].氣象研究與應用，2012，33（3）：74-76.

[4]劉任翔,許偉彬，李會玲.三水近50a雷暴氣候特征統計分析 [J].氣象研究與應用, 2010,31（1）：98-101.

[5]李賢鳳.博白縣雷暴活動規律及成因分析 [J].廣西氣象,2001,22（4）：22-23.

X4[文獻碼]B

1000-405X（2015）-10-310-2

黃永東（1979～），男，雷電防御工程師，研究方向為雷電防御與氣象服務。