張小娟，黃 鈺，3，李 皓，曾 勇，3，羅 雄

（1.貴州省人工影響天氣辦公室，貴州 貴陽 550081；2.貴州省氣象災(zāi)害防御技術(shù)中心，貴州 貴陽 550081；3.貴州省冰雹防控技術(shù)工程中心，貴州 貴陽 550081）

強(qiáng)對流天氣通常包括強(qiáng)雷雨造成的暴雨、冰雹、雷暴大風(fēng)、龍卷風(fēng)等中小尺度天氣現(xiàn)象。強(qiáng)對流天氣來臨時經(jīng)常伴隨著雷電、冰雹、短時強(qiáng)降水和大風(fēng)等惡劣天氣，其致使房屋倒塌、莊稼絕收、通信及交通等設(shè)施受損，并造成人畜傷亡等，具有強(qiáng)度大、發(fā)展快、時間短、破壞力強(qiáng)的特點(diǎn)，因此開展強(qiáng)對流天氣的特征分析研究是一項十分必要的工作。

近年來，國內(nèi)外有關(guān)強(qiáng)對流特征分析的研究已經(jīng)有很多成果，周春花等[1]研究了21 世紀(jì)以來四川的大風(fēng)、冰雹和強(qiáng)降水等強(qiáng)對流天氣的逐月和區(qū)域分布特征，發(fā)現(xiàn)強(qiáng)降水天氣發(fā)生于盆地多于高原，夜間多于白天，且主要發(fā)生在5-9 月，而大風(fēng)和冰雹天氣發(fā)生于高原多于盆地，大風(fēng)主要出現(xiàn)在1-6 月，盆地冰雹主要發(fā)生在4-8 月，高原冰雹主要出現(xiàn)在4-9 月；彭潔等[2-3]統(tǒng)計分析了湖南省強(qiáng)對流天氣的時空分布特征，發(fā)現(xiàn)湖南強(qiáng)對流天氣多發(fā)生在春、夏季，且多出現(xiàn)在夜間，同時冰雹、短時強(qiáng)降水在山區(qū)出現(xiàn)的概率大于平原，而大風(fēng)在平原出現(xiàn)的概率更大；史偉恒等[4]統(tǒng)計分析了東北三省強(qiáng)對流天氣發(fā)生的時空分布特征，發(fā)現(xiàn)該地區(qū)強(qiáng)對流天氣主要發(fā)生在14 時-20 時，而8 時-14 時相對較少；張凌云等[5]分析研究了廣西柳州市強(qiáng)對流天氣的氣候特征，發(fā)現(xiàn)冰雹主要發(fā)生在2-4 月，短歷時強(qiáng)降水主要發(fā)生在4-9 月；羅思澤等[6]對廣西梧州前汛期強(qiáng)對流天氣特征進(jìn)行了統(tǒng)計分析，發(fā)現(xiàn)南部強(qiáng)對流天氣明顯多于北部，且混合型強(qiáng)對流天氣逐年增多。本文利用貴陽市冰雹、雷暴大風(fēng)和短時強(qiáng)降水的氣象資料進(jìn)行分析，有助于了解貴陽市強(qiáng)對流天氣發(fā)生的時空分布規(guī)律，為進(jìn)一步研究貴陽市強(qiáng)對流天氣的發(fā)生發(fā)展機(jī)制及為分析預(yù)報打下基礎(chǔ)。

1 資料的選取及定義

本文選取了2011-2020 年近10 a 貴陽市226 個氣象站的歷史氣象資料及貴陽市50 個人影作業(yè)點(diǎn)降雹記錄和2014-2020 年地面閃電定位儀資料對短時強(qiáng)降水、雷暴大風(fēng)和冰雹3 種強(qiáng)對流天氣進(jìn)行的統(tǒng)計分析。結(jié)果表明：時間分布上，短時強(qiáng)降水主要發(fā)生在4-9 月，其中6 月發(fā)生的日數(shù)最多，主要出現(xiàn)的時段為20 時-4 時，且70%以上的短時強(qiáng)降水伴有雷暴；雷暴大風(fēng)4 月出現(xiàn)的日數(shù)最多，主要出現(xiàn)的時段為9 時-20 時，以12 時-17 時最多；冰雹主要發(fā)生在3-5 月，其中4 月出現(xiàn)冰雹的日數(shù)最多，主要發(fā)生的時段為17時-23 時，夜間降雹多出現(xiàn)在0 時-2 時，且77%的冰雹天氣伴有雷暴，51%的冰雹天氣伴有大風(fēng)和短時強(qiáng)降水。空間分布上，短時強(qiáng)降水和冰雹均呈現(xiàn)西多東少、周邊多中間少的特征，清鎮(zhèn)出現(xiàn)短時強(qiáng)降水和冰雹的日數(shù)最多。

（1）短時強(qiáng)降水日：當(dāng)某測站出現(xiàn)每小時不小于30 mm 的降水?dāng)?shù)據(jù)時，說明該站出現(xiàn)短時強(qiáng)降水天氣。

（2）雷暴大風(fēng)日：當(dāng)某測站出現(xiàn)瞬時風(fēng)速≥17.2 m/s的大風(fēng)，則說明該站出現(xiàn)大風(fēng)天氣，若出現(xiàn)大風(fēng)的當(dāng)天出現(xiàn)雷電，則認(rèn)為出現(xiàn)雷暴大風(fēng)。

（3）冰雹：直徑＞5 mm 的固體降水物定義為冰雹，只要有一個點(diǎn)有冰雹記錄，就統(tǒng)計為1 個冰雹天氣過程。

2 貴陽市強(qiáng)對流天氣特征

2.1 短時強(qiáng)降水

根據(jù)地面降水資料統(tǒng)計分析得出，2011-2020 年貴陽市共發(fā)生短時強(qiáng)降水332 d，年平均短時強(qiáng)降水日數(shù)為33.2 d。最多的年份為2014 年，共出現(xiàn)52 d；最少的年份為2011 年，僅出現(xiàn)15 d。從2011-2020 年貴陽市短時強(qiáng)降水日數(shù)年分布（見圖1）可以看出，貴陽市近10 a短時強(qiáng)降水日數(shù)明顯呈現(xiàn)增多的趨勢，增幅為1.93 d/a。

圖1 2011-2020 年貴陽市短時強(qiáng)降水日數(shù)年分布

從貴陽市短時強(qiáng)降水日數(shù)逐月分布討論，貴陽市短時強(qiáng)降水主要發(fā)生在4-9 月，占短時強(qiáng)降水總?cè)諗?shù)的89%，其中6 月發(fā)生的日數(shù)最多，共發(fā)生65 d，686 站次，占總天數(shù)和總站數(shù)的21%和30%，其次為8 月。

從2011-2020 年貴陽市短時強(qiáng)降水逐時分布討論，貴陽市的短時強(qiáng)降水主要發(fā)生在夜間，主要集中在20時-4 時，占總數(shù)的61.8%。伴有短時強(qiáng)降水出現(xiàn)的主要天氣現(xiàn)象有雷暴、大風(fēng)、冰雹等，其中70.8%的短時強(qiáng)降水均伴有雷暴。

2011-2020 年短時強(qiáng)降水日數(shù)的空間分布如下。從2011-2020 年貴陽市冰雹日數(shù)地理分布情況來看，基本上呈現(xiàn)西多東少、周邊多中間少的分布特征，其中西部的清鎮(zhèn)市短時強(qiáng)降水日數(shù)最多，達(dá)164 d，年平均16.4 d，最多的年份為2014 年，共出現(xiàn)28 d；其次為花溪區(qū)，累計短時強(qiáng)降水日數(shù)為156 d，年平均15.6 d，出現(xiàn)最多的年份有2014 年、2016 年和2017 年，均出現(xiàn)了21 d；開陽縣共出現(xiàn)短時強(qiáng)降水天氣142 d，年平均為14.2 d，最多的年份為2020 年，達(dá)29 d；修文縣共出現(xiàn)短時強(qiáng)降水天氣121 d，年平均12.1 d，出現(xiàn)最多的年份為2015 年、2019 年和2020 年，均為17 d；烏當(dāng)區(qū)累計短時強(qiáng)降水日數(shù)為104 d，年平均短時強(qiáng)降水日數(shù)為10.4 d；息烽縣累計短時強(qiáng)降水日數(shù)為93 d，出現(xiàn)最多的年份為2020 年，共發(fā)生16 d；白云區(qū)共出現(xiàn)93 d 短時強(qiáng)降水天氣，發(fā)生最多的年份為2015 年，共出現(xiàn)16 d；云巖區(qū)出現(xiàn)的日數(shù)最少，共52 d，出現(xiàn)最多的年份為2014 年，共出現(xiàn)9 d。

各縣短時強(qiáng)降水日數(shù)統(tǒng)計結(jié)果顯示，3-5 月開陽縣短時強(qiáng)降水日數(shù)最多；1 月、6-8 月清鎮(zhèn)市出現(xiàn)短時強(qiáng)降水日數(shù)最多；9 月花溪區(qū)最多，與年平均地理分布基本一致。短時強(qiáng)降水日數(shù)最多的是4-9 月，9 月觀山湖區(qū)未發(fā)生短時強(qiáng)降水，其余9 個區(qū)縣均發(fā)生過。

2.2 雷暴大風(fēng)

統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，2011-2020 年3-9 月雷暴大風(fēng)共出現(xiàn)148 d，年平均14.8 d，出現(xiàn)次數(shù)最多的年份為2016 年，共出現(xiàn)了33 d；最少年份為2011 年和2012 年，僅出現(xiàn)過2 d。

從2011-2020 年貴陽市雷暴大風(fēng)日數(shù)逐月分布（見表1）可以看出，4 月出現(xiàn)雷暴大風(fēng)的日數(shù)最多，為3.5 d，其次為8 月、5 月、3 月、7 月、6 月和9 月，其中3-5 月出現(xiàn)雷暴大風(fēng)的日數(shù)占總雷暴大風(fēng)日數(shù)的53.4%。

表1 2011-2020 年貴陽市雷暴大風(fēng)日數(shù)逐月分布

雷暴大風(fēng)主要發(fā)生在9 時-20 時，以12 時-17 時為最多，占總數(shù)的55.9%，其次是9 時-12 時和17 時-20時，分別占總數(shù)的21.0%和22.1%。

2.3 冰雹

統(tǒng)計結(jié)果顯示：2011-2020 年貴陽市共出現(xiàn)降雹108 d，年平均冰雹日數(shù)為10.8 d，其中最多的年份為2020 年，共出現(xiàn)15 d；最少的年份為2011 年，僅出現(xiàn)5 d。從年冰雹日數(shù)的分布圖（見圖2）可以看出，貴陽市近10 a 冰雹明顯呈現(xiàn)增多的趨勢，增幅為0.69 d/a。

圖2 2011-2020 年貴陽市冰雹日數(shù)年變化

從逐月分布來說，1-7 月及10 月均可能發(fā)生冰雹，但主要集中在3-5 月，占冰雹總?cè)諗?shù)的85.19%。關(guān)于8月、9 月、11 月、12 月，2011-2020 年貴陽市未出現(xiàn)過降雹。4 月出現(xiàn)的冰雹日數(shù)最多，近10 a 累計達(dá)39 d，其次為3 月、5 月，分別為33 d、20 d。

冰雹既可能發(fā)生在白天，也可能發(fā)生在夜間。2011-2020 年貴陽市降雹主要集中在17 時-23 時，占總數(shù)的80.56%，可見冰雹主要發(fā)生在午后至前半夜，這與午后氣溫升高，熱對流增強(qiáng)，不穩(wěn)定能量增加有直接關(guān)系。另外，有記錄的夜間降雹多出現(xiàn)在0 時-2 時，5 時、7 時-9 時未出現(xiàn)過降雹。

冰雹的持續(xù)時間非常短，最短的降雹時間不足1 min，貴陽市冰雹的持續(xù)時間平均為4.43 min（表2）。另外，統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，77%的冰雹天氣均伴有雷暴，51%的冰雹天氣伴有大風(fēng)和短時強(qiáng)降水。

表2 2011-2020 年貴陽市冰雹持續(xù)時間

2011-2020 年貴陽市累計冰雹日數(shù)空間分布如下，其中觀山湖區(qū)和南明區(qū)未收集到降雹信息。從地理分布情況來看，2011-2020 年貴陽市冰雹日數(shù)基本上呈現(xiàn)西多東少、周邊多中間少的分布特征，其中西部的清鎮(zhèn)市冰雹日數(shù)最多，共55 d，年平均5.5 d，出現(xiàn)最多的年份為2018 年，共出現(xiàn)10 d；其次為修文縣，累計冰雹日數(shù)為35 d，年平均3.5 d，出現(xiàn)最多的年份為2019 年，共出現(xiàn)7 d；烏當(dāng)區(qū)共出現(xiàn)34 d 降雹天氣過程，年平均為3.4 d，出現(xiàn)最多的年份為2016 年和2019 年，均出現(xiàn)了6 d；息烽縣共出現(xiàn)25 d 降雹天氣過程，年平均2.5 d，出現(xiàn)最多的年份為2013 年和2014 年，均為6 d；花溪區(qū)累計冰雹日數(shù)為21 d，年降雹日數(shù)為2.1 d；開陽縣累計降雹20 d，出現(xiàn)最多的年份為2013 年和2020 年，均發(fā)生5 d 降雹；白云區(qū)共出現(xiàn)15 d 降雹天氣過程，發(fā)生降雹最多的年份為2019 年，共出現(xiàn)3 d；云巖區(qū)出現(xiàn)的次數(shù)最少，共14 d，出現(xiàn)最多的年份為2016 年，共出現(xiàn)6 d。

各縣月冰雹次數(shù)統(tǒng)計結(jié)果顯示，1 月、3 月、4 月、5 月清鎮(zhèn)市出現(xiàn)冰雹的次數(shù)最多，與年平均地理分布一致；2月烏當(dāng)區(qū)出現(xiàn)冰雹次數(shù)最多，而2 月息烽縣未出現(xiàn)過降雹；降雹最多的3 月、4 月和5 月，有記錄的8 個區(qū)縣均發(fā)生過降雹。

3 結(jié)束語

短時強(qiáng)降水主要發(fā)生在4-9 月，6 月發(fā)生的日數(shù)最多，出現(xiàn)的時段多為20 時-4 時，且70%以上的短時強(qiáng)降水均伴有雷暴；雷暴大風(fēng)4 月出現(xiàn)的日數(shù)最多，主要出現(xiàn)的時段為9 時-20 時，以12 時-17 時最多；冰雹主要發(fā)生在3-5 月，其中4 月出現(xiàn)冰雹的日數(shù)最多，主要發(fā)生的時段為17 時-23 時，夜間降雹多出現(xiàn)在0 時-2 時，冰雹天氣伴有雷暴、大風(fēng)、短時強(qiáng)降水的分別為77%、51%、51%。

地理分布特征表明，短時強(qiáng)降水和冰雹均呈現(xiàn)西多東少、周邊多中間少的特征，清鎮(zhèn)出現(xiàn)短時強(qiáng)降水和冰雹的日數(shù)最多。