辽宁葫芦岛1_10d雷暴天气预报方法_秦春明

Journal of Arid Meteorology，2012，30（ 2） ： 192 － 201 193
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干旱气象
30 卷
（ 包括： 竖槽、横槽、阶梯槽和前倾槽） 出现。 （ 2） 高空冷涡型 此型是葫芦岛雷暴发生的较常见天气型 （ 图
2b） ，5 a 共出现 72 d（ 占 41． 9% ） ，月平均为 14． 4 d。 从图 3b 可以看出，此型同样出现在 5 ～ 9 月，但主要 出现在 5 ～ 7 月，这主要是 5 ～ 7 月冷空气活动频繁， 东北地区易生成东北冷涡，雷暴多发生在冷涡的发 展和维持阶 段，即 温 压 结 构 不 对 称，大 气 斜 压 性 强 时，冷涡减弱时一般较少。其天气形势特征为： 在 37°N ～ 50°N，110°E ～ 130°E 范围内，500 hPa 或 700 hPa 天气图上出现冷涡，低压中心至少有一条闭合 等高线，有相应的冷中心配合，涡后有横槽，雷暴多 出现在涡的南半部、冷暖空气交界处。
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第2 期
秦春明等： 辽宁葫芦岛 1 ～ 10 d 雷暴天气预报方法
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以内的雷暴 预 报。 农 孟 松 等［12］ 利 用 环 流 分 型 判 别 分析法和指标叠套法 2 种方法分别进行冰雹潜势预 报并进行了对比，结果表明指标叠套法优于判别分 析法。秦丽等［13］根据给定的起报时间、预报区域确 定具有季节相似性的历史资料库，而后利用寻找最 小“相似离度”方法确定 00 ～ 24 h 预报结果。随着 现代科技的发展，利用中尺度数值预报模式产品、多 普勒雷达资料、静止卫星数据、自动雨量观测数据等 研发出强对流天气临近预报系统［14 － 17］。美国强对 流天气预报［18 － 19］，以概率预报方式给出，4 ～ 8 d 的 预报，只绘出发生概率为 30% 以上的区域。以上研 究主要针对的是临近或短期雷暴预报，对雷暴中期 研究甚少。本文通过对 2003 ～ 2007 年 5 ～ 9 月葫芦 岛雷暴过程的天气分型和对雷暴有指示意义的指标 叠加分析，研究探讨葫芦岛 1 ～ 10 d 雷暴预报方法。
月 1 日至 2007 年 12 月 31 日年雷暴个例进行天气 类型普查。依据统计出的 2003 ～ 2007 年 5 ～ 9 月的 172 个雷暴个例，对 500 hPa 天气形势进行普查，将 葫芦岛雷暴天气的影响系统划分为 4 种主要类型： 高空槽型、高空冷涡型、西北气流型和副高边缘型。
（ 1） 高空槽型
第 30 卷 第 2 期 2012 年 6 月
文章编号：1006 － 7639（ 2012） － 02 － 0192 － 10
干旱气象
Journal of Arid Meteorology
Vol． 30 No． 2 June，2012
辽宁葫芦岛 1 ～ 10 d 雷暴天气预报方法
秦春明1，2 ，尚可政1 ，王式功1 ，李 艳1 ，杨德保1 ，陈 亿1
2 葫芦岛雷暴气候特征与天气类型
2． 1 葫芦岛雷暴气候特征 雷暴作为一种天气现象在葫芦岛地区每年都有
发生，统计得出 4 个站近 10 a（ 2000 ～ 2009 年） 平均 雷暴日数为 15 d。图 1a 为葫芦岛雷暴日数逐年变 化，可以看出，年平均雷暴日数最大值出现在 2005 年，达到 22． 7 d，最小值出现在 2004 年，只有 10． 3 d，年平均雷暴日数线性倾向率为 0． 13，变化趋势总 体呈微弱的上升趋势，从年平均雷暴日数多项式曲 线来 看，2000 ～ 2005 年 为 一 个 缓 慢 上 升 阶 段，而 2005 ～ 2009 年呈现逐年下降趋势。

图 1 葫芦岛 2000 ～ 2009 年雷暴日数年（ a） 及月（ b） 变化 Fig． 1 The annual（ a） and monthly（ b） variation of thunderstorm days in Huludao during 2000 － 2009
2． 2 葫芦岛主要雷暴天气类型 由于人工普查工作量较大，因此只对 2003 年 1
（ 2） 2003 年 1 月 1 日至 2009 年 12 月 31 日的 T213 数值预报产品，起报时间为北京时 20 时，预报 时效为 24 ～ 240 h，时间分辨率为 24 h，空间分辨率 为 1． 125° × 1． 125°，资料范围： 9° N ～ 72° N，63° E ～ 153°E。
下； 192 ～ 240 h 预报，TS 评分在 39． 13% ～ 82． 61% 之间，空报率在 52． 38% 以下，漏报率在 37． 50% 以
下。
关键词：1 ～ 10 d； 雷暴； T213； 天气分型； 指标叠加
中图分类号：P456
文献标识码：A
引言
雷暴是常见的对流性天气，是由积雨云引起的 伴有雷电、阵雨、阵风等天气现象的局地风暴。随着 经济的日益发展，雷暴对工业、农业、交通运输、通讯 和军事构成了严重威胁，严重危害社会经济和人民 生活，因此众多学者对雷暴的预报和预防进行了诸 多研究。N Ravi 等［1］通过计算不稳定指数之间的 关系，构造散点图，消空未发生雷暴的样本，最后建 立统计预 报 方 程 作 出 雷 暴 预 报。 郭 睿 君［2］ 通 过 对 天气资料及其组合的计算，寻找一些与雷暴关系较 为密切的因子，利用统计预报中多因子综合相关法 建立预报 方 程 作 雷 暴 预 报。 吴 蓁 等［3］ 采 用 基 于 构 成要素的预报方法（ 配料法） ，使用业务中获取的常 规观测资料、静止气象卫星云图和多普勒天气雷达 资料，从而作出短时雷暴预报。胡富泉［4］提出 θse 特
天气分型和物理量指标叠加，可起到双重消空作用，提高预报准确率，降低空报率； 4） 预报结果检验
显示，24 ～ 72 h 预报，TS 评分在 50． 00% ～ 88． 89% 之间，空报率在 37． 50% 以下，漏报率在 28． 57% 以
下； 96 ～ 168 h 预报，TS 评分在 43． 48% ～ 83． 33% 之间，空报率在 52． 38% 以下，漏报率在 33． 33% 以
基础上，利用数值预报产品计算了与雷暴相关的物理量，作为雷暴预报的进一步判别指标，得到了葫
芦岛 1 ～ 10 d 雷暴预报方法。结果表明： 1） 发现雷暴主要出现在 5 ～ 9 月，占全年雷暴日数的 91． 3% ；
2） 雷暴发生的天气形势划分为 4 种类型： 高空槽型、高空冷涡型、西北气流型和副高边缘型； 3） 运用
葫芦岛地区雷暴月变化趋势呈单峰形（ 图 1b） ， 可以看出雷暴主要出现在 5 ～ 9 月，雷暴日数达到 13． 7 d，占全年雷暴日数的 91． 3% ； 高发期在 6 ～ 8 月，其 中 6 月和 7 月最多，都达到 4． 1 d，占全年平均雷暴数 27． 3% ； 最小值出现在 12 月至翌年 2 月，几乎为 0。 故本文以 5 ～ 9 月的雷暴天气为研究对象。
1资料
（ 1） 葫芦岛附近 4 个站点（ 包括兴城、绥中、建 昌、锦州，为了叙述方便，以下文中，简称为葫芦岛） 2000 年 1 月 1 日至 2009 年 12 月 31 日的雷暴观测 资料，雷暴日数统计以地面观测记录为准，即该地区 20： 00 ～ 20： 00 任一站点出现雷暴即为一个雷暴日 数。
收稿日期：2012 － 02 － 22；改回日期：2012 － 03 － 22 基金项目： 国 家 自 然 科 学 基 金 项 目 （ 41075103 ） 、国 家 行 业 专 项 项 目 （ GYHY201106034，GYHY201006023 ） 、国 家 科 技 支 撑 计 划 项 目
（ 2009BAC53B02） 、中科院冰冻圈科学国家重点实验室开放基金项目（ SKLCS 2011 － 09） 和兰州大学中央高校基本科研业务费 专项资金（ lzujbky － 2012 － 122） 共同资助 作者简介：秦春明（ 1987 － ） ，男，硕士研究生，主要从事干旱气候和现代天气预报技术和方法研究． E － mail： qinchm09@ lzu． edu． cn 通讯作者：尚可政（ 1960 － ） ，男，甘肃景泰人，博士，硕士研究生导师，主要从事干旱气候和现代天气预报技术和方法研究． E － mail： shangkz @ lzu． edu． cn
（ 4） 副高边缘型 此型（ 图 2 d） 主要出现在夏季，5 a 共出现 5 d （ 占 2 ． 9 % ） ，月平 均 为 1 d。 从 图 3 d 可 以 看 出， 此型出现在 7 月和 8 月，这 主 要 因 为 副 高 是 夏 季 影响我国大陆天气 的 主 要 天 气 系 统，在 高 压 的 西 部，下沉气 流 和 逆 温 都 比 较 弱，低 层 辐 合 上 升 的 暖湿空气，易 于 冲 破 逆 温 层 而 形 成 对 流，故 多 雷 阵雨天气。其天气形势特征为： 500 hPa 图上 588 线出现在 37 ° N 以北，葫芦岛处在副高北侧边缘， 此时 40 ° N 以北，120 ° E 以 西，有 浅 槽 位 于 副 高 边 缘西北侧。
此型是葫芦岛雷暴发生的最常见天气型 （ 图 2a） ，5 a 共出现 87 d（ 占 50． 6% ） ，月平均为 17 d。 从图 3a 可以看出，此型在 5 ～ 9 月都出现，其中 7 月 最多，5 a 共出现 25 d，这主要是葫芦岛地区夏季高 温潮湿，天气复杂多变，一旦有小槽系统的移入，加 之地形抬升作用，很容易形成强对流天气。其天气 形势特征为： 在 35° N ～ 50° N，110° E ～ 130° E 范围 内，500 hPa 和 700 hPa 天气图上有一明显的高空槽
（ 1． 兰州大学大气科学学院，甘肃省干旱气候变化与减灾重点实验室， 甘肃 兰州 730000； 2． 95356 部队，湖南 耒阳 421851）
摘 要：利用葫芦岛附近 4 个站点（ 兴城、绥中、建昌和锦州） 2000 ～ 2009 年的雷暴观测资料分析了该