重庆江北机场雷暴气候特征分析

冯政林，李颜宏

民航重庆空管分局，重庆 401120

0 引言

雷暴是大气中的放电现象，一般伴有闪电、阵雨，有时则伴有大风、暴雨、冰雹、积冰、颠簸、低空风切变和下击暴流等，当飞机误入雷暴活动区内，轻者造成飞机损伤，重者机毁人亡，雷暴是目前被世界航空界和气象部门公认的严重威胁航空飞行安全的天敌。因此，有必要对雷暴天气进行统计分析，找出特征规律，为预报提供依据。近年来，许多学者对雷暴气候特征进行了广泛研究，取得了大量成果[1-4]，参考其研究方法，结合本地气候特点找出江北机场雷暴气候特征。

1 资料选取及统计方法

本文利用江北机场1991年～2010年气象台的逐日观测资料，筛选出雷暴记录，一日之内发生一次或数次均作为一个雷暴日统计，以民航气象通用的世界时00点为日界。采用数理统计方法，对重庆江北机场雷暴年变化、季节变化、月变化、日变化进行统计，找出特征规律。

2 重庆江北机场雷暴气候特征

2.1 重庆江北机场雷暴活动状况

1991年～2010年重庆江北机场雷暴总体状况为：雷暴总日数682天，年平均雷暴日数34.1天，最早出现在1月下旬，最晚出现在11月下旬，12月没有雷暴记录，因此，全年有11个月均有雷暴活动，表明雷暴活动较活跃，属于多雷暴区。

2.2 重庆江北机场雷暴的年际变化特征

累年全年雷暴日数的差异较大，这主要与西风带槽脊、冷空气、西南低空急流的强弱，以及副热带高压和青藏高压的影响范围和强度有关，特殊的自然环境对局地性热雷暴发生的方位、移动和强度也有关系。

图1 1991-2010年重庆江北机场逐年雷暴日数变化趋势图（折线表示逐年变化，直线表示趋势）

图2 1991-2010年重庆江北机场雷暴日数季节变化图

池洪敏等[5]研究结果表明：1973年～2008 年重庆地区平均雷暴日数为36.87天，据统计，重庆江北机场20年平均雷暴日数为34.1天，与之相接近，属于多雷区，高于平均值的有11年，其中超过40天的有4年，低于平均值的有9年，其中低于30天的有7年。雷暴日数最多的年份是1994年，达到45天，雷暴日数最少年份是2001年，仅有25天，可见雷暴日数差距较大，最大值年份是最小值年份的1.8倍。

从年际变化趋势来看（图1），20年间年平均雷暴日数呈微弱下降趋势，这与张敏锋等[6]学者研究的我国30年来雷暴日数总体在波动中呈减少趋势一致。

2.3 重庆江北机场雷暴的季节变化特征

以天文季节与气候季节相结合来划分四季，即3月、4月、5月为春季，6月、7月、8月为夏季，9月、10月、11月为秋季，12月、1月、2月为冬季。从图2可看出，重庆江北机场四季均有雷暴发生，夏季最多，平均雷暴日达到18.1天，约占全年的53%，这是因为重庆地处四川盆地东部，湿度大，又是著名的“火炉”， 夏季气温高，容易聚集不稳定能量，导致局地热对流频发；春季次之，平均雷暴日为12天，约占全年的35%，这与春季冷空气活动频繁关系紧密；秋季雷暴较少，平均雷暴日为3.3天，约占全年的10%；冬季最少，平均雷暴日不足1天，仅占全年的2%。

2.4 重庆江北机场雷暴的月际变化特征

从图3可以看到，重庆江北机场的雷暴日数各月分布较为不均，雷暴发生在 1月～11 月，12月无雷暴，主要活跃在4月～8月，占雷暴总日数的84%，7月达到最高值，占全年雷暴日数的21%，之后逐月减少。8 月次之，占全年雷暴日数的19%。

雷暴日数月分布呈现双峰型（图3），其中7月～8月为最高峰，4月～5月为次高峰，分别占总雷暴日数的40%、31%。这是因为7月～8月副热带高压活动频繁，副高在重庆地区稍有进退波动便易发生雷暴，而此时正值重庆江北机场航空暑运高峰，航班量大，频繁的雷暴天气对航空飞行有重要影响；4月底至5月初已有连续高温出现、最高可达36℃的“小阳春”，对流活动逐渐加强，当受西风波动和冷空气冲击时，雷暴开始出现。

图3 1991年～2010年重庆江北机场雷暴日数月际变化图

图4 1991年～2010年重庆江北机场雷暴日变化特征

2.5 重庆江北机场雷暴的日变化特征

从图4可以看到，重庆江北机场一日24小均有可能出现雷暴，但有明显的日变化特征，总体呈现单峰型，即只有一个明显的峰值。雷暴活动午后开始增多，在凌晨1点达到峰值，然后逐渐减少，在中午前后达到最低值。如果把一天24小时分为白天和夜间两个时段，即北京时间8时～-19时为白天、20时～次日7时为夜间，统计出白天、夜间发生雷暴的比例分别是28.5%和71.5%；如果把雷暴年均出现4次以上的时段看着是雷暴频发阶段，那么雷暴活跃时段在夜间23时～次日6时，约占全天的53%，占夜间的80.5%，其中凌晨1点发生雷暴概率最高，占全天的13.5%，占夜间的18.9%。夜雷暴频发与重庆特殊地理条件是分不开的，重庆地处潮湿多云的四川盆地东部，夜间云层和地面之间，进行着多次的吸收、辐射、再吸收、再辐射的热量交换过程，因此云层对地面有保暖作用，也使得夜间云层下部的温度不至于降得过低；在云层的上部，由于云体本身的辐射散热作用，使云层上部温度偏低。这样，在云层的上部和下部之间便形成了温差，大气层结构趋向不稳定，偏暖湿的空气上升形成降雨，而有时则伴有雷暴。

3 重庆江北机场产生雷暴成因概述

重庆江北机场的雷暴类型可大致分为两类：局地热力性雷暴和系统性雷暴。

3.1 局地热力性雷暴

热力性雷暴易发生在夏季，夏季西南低空急流活跃、中低层为热低压时易生成局地热力性雷暴，出现频率较高，生消较快，其预报难度较大。由于地形原因，这种局地性热雷暴常常在机场东南侧、南侧和西侧生成发展，随着中低层西南气流的引导作用逐渐向本场移动。

3.2 系统性雷暴

通过对重庆江北机场1991年～2010年的天气形势统计发现，产生雷暴的天气系统主要有4类：高空槽(切变线)、西南涡、冷锋、西太平洋副热带高压，系统性雷暴的发生发展和移动方向比较好预报，多在系统前的暖气团中生成发展，也常常由偏西向偏东方向移动。

3.2.1 高空槽(切变线)

高空槽、切变线是造成江北机场雷暴最多的天气系统，一年四季均有发生。槽线(切变线)前后的气流分布和它们的冷暖性质对是否产生雷暴有重要关系，如果槽线或切变线两侧的风向夹角越小、同时后部风速越大、两侧冷暖平流越明显，则有利于形成雷暴。

3.2.2 西南涡

西南涡一般形成于四川盆地西部，700hPa或850hPa上表现为气旋性环流的闭合小低压，其直径一般在300km～400km。重庆地区多处于西南涡东部，维持时间长，有时可达数十小时，多在西南涡东南部和湿舌相交处发生雷暴，时间也相对长。

3.2.3 冷锋

冷锋雷暴在春秋季节出现相对多，冷锋较强时，可直接从西北面翻越秦岭影响重庆，较弱时从东北面或东面甚至东南面以回流的形式影响重庆。多为第一型冷锋，往往在有高空槽和切变线相配合，一般出现在冷锋过境前后2小时～3小时，当高空为前倾槽时，雷暴出现在冷锋过境之前，当高空为后倾槽时，雷暴出现在冷锋过境之后。

3.2.4 西太平洋副热带高压

重庆被称为“火炉”，罪魁祸首便是副高。7月～8月，重庆地区多处于副高西北部的西南气流控制中，潮湿闷热，空气中储备了大量不稳定能量，副高东退时不稳定能量释放形成雷暴，当西北部伴有高空槽切变线及冷空气的扰动和冲击时，容易形成影响范围更广、强度更强的雷暴。

4 结论

1）重庆江北机场年平均雷暴日数为34.1天，属于多雷区，各年雷暴日数差异较大，年雷暴日数最多年份是最少年份的1.8倍，1991年～2010年雷暴日数总体呈减少趋势；2）有明显的季节和月份差异，1月～11月均可能出现雷暴，12月无雷暴，主要出现在春夏季的4月～8月，占全年雷暴的84%，其中7月最多，占全年雷暴的21%；3）有明显的日变化特征，夜间出现雷暴的频率远大于白天，其中中午前后出现频率最小，凌晨出现频率最大；4）产生雷暴的天气系统主要有高空槽（切变线）、西南涡、冷锋和西太平洋副热带高压。

[1]区志中，张美平，敖淑珍.近20年白云机场雷暴气候的统计特征[J].广东气象，2003(2).

[2]韩韡，赵昌吉，田丽.大连机场雷暴统计分析[J].空中交通管理，2007(6).

[3]段炼，陈章.近42年成都地区雷暴的气候统计特征[J].自然灾害学报，2006(4).

[4]徐桂玉，杨修群.我国南方雷暴的气候特征研究[J].气象科学，2001(3).

[5]池洪敏，彭琳毅，郭渠，张莉.重庆雷暴的气候特征分析[J].西南大学学报：自然科学版，2011，33(1).

[6]张敏锋，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.