锦州市雷暴时空分布及环流特征

总结锦州地区雷暴天气的时空分布、环流形势特征，为今后雷暴天气的潜势预报提供一定参考。

1 资料与样本

根据2006-2013年锦州地区5个常规观测站（锦州市区、凌海市、义县、北镇、黑山）的地面观测资料，确定雷暴天气样本。若某日中至少有1个站出现雷暴，则将该日定为1个雷暴日。在一个雷暴日内至少有3个站出现雷暴，则定义为一次区域性雷暴过程，至少有2个站出现雷暴，则定义为一次局地性雷暴过程。雷暴环流形势分析选取micaps常规高空和地面天气图进行分析研究。

2 锦州雷暴时间、空间的分布特征

2.1 雷暴日数的年际变化

锦州市雷暴日数的年际变化见图1。从图1可以看出，雷暴日数的年际变化并没有呈现出明显的增加或者减少的趋势，年雷暴日数一般在30～50 d，平均每年43 d。2008年雷暴日数最多，为54 d；2013年雷暴日数最少，为33 d。

2.2 雷暴日数月分布

锦州市雷暴日数的月分布见图2。从图2可以看出，雷暴月分布呈单峰型，全年2-11月均有雷暴天气出现，1-4月曲线缓慢上升，从5月开始，雷暴天气明显增多，6月达到峰值，每月平均出现10.9 d，7月为次多月，每月平均出现9.4 d，之后雷暴日数明显下降，12月和1月无雷暴天气。经统计，6月和7月的雷暴日数之和占全年的47%，5-8月的雷暴日数之和占全年的75%。

2.3 雷暴日变化

由图3可以看出，将一日24 h分8个时间段，每3 h为一个时间段，统计锦州站2006-2011年雷暴天气出现时间（2012年开始夜间不再记录雷暴发生时间）。结果表明，雷暴存在明显日变化，一日任一时间段均有雷暴发生，但主要集中在11：00（中午）到23：00（夜间），出现雷暴频率最多的时间段为17：00-20：00（傍晚），其次为11：00-14：00（中午），半夜到上午雷暴出现频率较低，但5：00-8：00出现频率稍高。

2.4 雷暴的持续性特征

由于雷暴多受冷涡系统影响，东北冷涡持续时间较长，一般在3～4 d或以上，而雷暴天气在冷涡系统前后均有可能出现，所以雷暴持续性特征明显，经常连续2 d以上出现雷暴天气，最长连续8 d出现雷暴。统计锦州市5个常规观测站2006-2013年共8年的地面观测资料，锦州共出现344个雷暴日，其中连续2 d以上出现雷暴达到219 d，占总雷暴日的63.7%，5-7月雷暴的连续日数最多，分别占月总雷暴日数的66.7%、87.4%和73.3%。6月出现过2次连续8 d出现雷暴天气，一次出现在2012年6月8日至15日，另一次为2013年6月26日至7月3日。

2.5 錦州市区域性与局地性雷暴日数分布特征

由图4可知，2006-2013年锦州地区出现区域性雷暴过程191次，局地性雷暴过程153次。从区域性和局地性雷暴的月分布特征分析，2、3月雷暴出现几率小且均为局地性雷暴，5、6月区域性雷暴明显多于局地性雷暴，4、7、8、10、11月区域性雷暴略多于局地性雷暴，9月则相反。

2.6 雷暴初、终日

锦州市逐年雷暴初、终日对比见表1。由表1可知，雷暴初日出现在2月下旬至5月上旬，2010年出现最早，在2月24日，2006年出现最晚，在5月4日；雷暴终日一般出现在10月中旬至11月中旬，2013年出现最早，在10月10日，2010年出现最晚，在11月11日。

2.7 锦州雷暴空间分布特征

利用锦州市5个常规站2006-2013年雷暴资料统计（图5）分析可知，锦州市各站雷暴日数存在地域差异，但差异较小，出现雷暴次数最多站为凌海，年平均出现27.0次；次多站为锦州，年平均出现25.6次；黑山最少，年平均出现20.0次。总体呈现出南部多、东部少的特征。

3 锦州市雷暴环流形势

3.1 雷暴天气分型

对锦州市2006-2013年344例雷电过程的大尺度环流背景场进行分析，根据500 hPa环流形势主要分为高空冷涡（低涡）型和西风槽型。高空冷涡（低涡）型又可分为冷（低）涡直接影响型、冷（低）涡底部短波槽型、冷（低）涡后部横槽型。

3.2 雷暴天气环流形势特点

3.2.1 高空冷涡（低涡）型

1）冷（低）涡直接影响型。此类型多为贝湖冷涡东移南下或河套低涡东移到120°E-140°E、30°N-50°N，其后部影响锦州区。河套低涡型500 hPa前期环流形势：乌拉尔山附近为一冷槽，东北为冷性低涡（槽）控制，贝湖以西到新疆地区受高压脊控制。当高压脊向东北方向发展时，冷涡槽底冷空气断裂，冷涡主体东移，被切断的冷空气在河套地区形成低涡向东移动，移动到海上后低涡发展，锦州区受其后部偏北气流影响。贝湖冷涡东移南下型500 hPa前期环流形势：贝湖以西的广大地区受一强大的高压脊控制，而贝湖以东受低值系统控制，在贝湖地区有冷性低涡，东部的阻塞高压未建立。当西部高压脊发展，脊前西北气流引导贝湖冷涡东移南下，由于东部地区无阻塞高压阻挡，冷涡东移南下经蒙古-辽宁最终到达海上，锦州区受其后部影响。850 hPa多受暖脊控制，地面一般受低压后部、底部或弱低压影响，500 hPa冷空气叠加在850 hPa暖脊之上触发雷暴天气（图6）。

2）冷（低）涡底部短波槽型。该类型环流形势500 hPa中高纬度为两脊一槽型，巴湖以北到新疆地区和东部鄂霍次克海为两个高压脊，冷（低）涡位置偏北，中心位于45°N-60°N，东西向跨度较大，若冷涡东西向横轴大于南北向，则涡底气流较为平直，以偏西气流为主，由于高压阻挡，冷涡维持少动，多为涡后高压脊前西北气流引导一股弱冷空气东移南下形成短波槽影响锦州区。此类型地面形势场较弱，一般为鞍型场或均压场控制。若冷（低）涡由南北向深槽发展形成，则位置偏南，涡底部有明显高空槽，在槽前西南气流内和槽后西北气流内均可有雷暴天气发生。对应地面多为低压前部、蒙古气旋冷锋前部影响（图7）。

3）冷（低）涡后部横槽型。该类型环流500 hPa中高纬度以经向环流为主，70°E-110°E地区为南北向高压脊，中国东北地区为冷涡控制，高压脊引导冷空气南下使东北冷涡发展加深，若高压脊向东北方向发展东移南压，东北冷涡则南压，脊前冷空气南下在涡后堆积，形成东西向横槽，锦州区受横槽前偏西气流控制，可出现雷暴天气，若横槽转竖冷空气南下，锦州区转为槽后西北气流控制，可再次发生雷暴天气。地面多受蒙古气旋、东北低压或低压倒槽影响（图8）。

3.2.2 西风槽型 西风槽型环流500 hPa中高纬度地区以纬向型环流为主，亚洲以北广大地区受宽广的低值系统控制，内有多个冷性低压存在，但强度较弱。巴湖到新疆一带均受涡底西北气流控制，引导冷空气扩散东移南下，常在100°E-120°E形成短波槽东移，影响辽宁省。地面上一般受蒙古气旋前部、蒙古气旋冷锋尾部或弱高压影响（图9）。

4 小结

1）雷暴日数的年际变化无明显增加或减少的趋势，年平均雷暴日数为43 d；雷暴月分布呈单峰型，峰值出现在6月，每月平均出现10.9个雷暴日，6月和7月的雷暴日数之和占全年的47%；雷暴存在明显日变化，主要出现在11：00-23：00，17：00-20：00（傍晚）出现频率最高。

2）雷暴多受冷涡系统影响，持续性特征明显，连续2 d以上出现雷暴日数占总雷暴日的63.7%；区域性雷暴过程占总雷暴日的55.0%，略多于局地性雷暴过程，5、6月区域性雷暴明显多于局地性雷暴。雷暴最早出现在2月下旬，最晚出现在11月中旬。锦州市雷暴频数空间分布总体呈现南部多、东部少的特征。

3）冷（低）涡直接影响型其涡位置偏南，多为贝湖冷涡东移南下或河套低涡东移到120°E-140°E、30°N-50°N，雷暴天气发生在涡后西北气流内，中层干冷空气南下触发雷暴天气。而冷（低）涡底部短波槽型和涡后横槽型与冷涡直接影响型的主要区别在于其低涡位置偏北，中心位于45°N-60°N，渦底短波槽或涡后横槽下摆触发雷暴天气，槽前西南气流和槽后西北气流内均可出现雷暴天气。

4）西风槽型与冷（低）涡型主要区别为500 hPa中高纬度地区以纬向型环流为主，西北气流引导冷空气扩散东移南下，常在100°E-120°E形成短波槽东移，触发雷暴天气。

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