劉宏業(yè)

（嵐縣氣象局，山西嵐縣033500）

山西省冰雹天氣變化的氣候特征

劉宏業(yè)

（嵐縣氣象局，山西嵐縣033500）

對(duì)冰雹天氣氣候變化特征的正確把握能夠有效預(yù)測(cè)區(qū)域氣象特征，有利于對(duì)地方工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的指導(dǎo)，做到趨利避害。本文以山西省為例，簡(jiǎn)要分析該省過(guò)去15年的冰雹天氣的日變化氣候特征，并給出結(jié)論。

冰雹天氣；日變化氣候特征；研究方法

山西省屬于暖溫帶大陸性氣候，夏暖冬寒，四季相對(duì)分明，且南北地區(qū)氣候差異較大，在氣候的時(shí)空分布方面極不均勻，常有惡劣氣候現(xiàn)象出現(xiàn)，其中冰雹天氣就比較常見(jiàn)。冰雹屬于強(qiáng)對(duì)流發(fā)生過(guò)程中會(huì)伴隨出現(xiàn)的強(qiáng)烈天氣現(xiàn)象，它也是當(dāng)前山西省內(nèi)最為嚴(yán)重的災(zāi)害性天氣之一，其擁有局地性、瞬時(shí)性和突發(fā)性等特征，且對(duì)于定點(diǎn)定時(shí)定量的預(yù)報(bào)難度極大，容易為省內(nèi)工農(nóng)業(yè)及畜牧業(yè)生產(chǎn)造成無(wú)法估量損失。

1 基于山西省冰雹天氣時(shí)空分布特征的研究方法

1.1 研究思路

根據(jù)山西省內(nèi)冰雹天氣的時(shí)空分布特征，可以總結(jié)出氣候規(guī)律，摸清該天氣類型發(fā)生發(fā)展的主要誘因，并建立基于省內(nèi)冰雹天氣預(yù)報(bào)的預(yù)測(cè)模型，最終達(dá)到冰雹災(zāi)害預(yù)防的指導(dǎo)目的。

山西省氣象信息中心數(shù)據(jù)管理部門歸納總結(jié)了過(guò)去15年省內(nèi)冰雹發(fā)生的開始與結(jié)束時(shí)刻日值資料，并按照四季劃分的氣象季節(jié)劃分方法來(lái)設(shè)計(jì)判別冰雹降雹系統(tǒng)。在劃分季節(jié)以后，將觀測(cè)記錄中的每一次或每一天定義為1個(gè)冰雹日，以下給出針對(duì)省內(nèi)冰雹天氣變化特征的科學(xué)預(yù)測(cè)方法。

1.2 研究方法

可以考慮根據(jù)線性趨勢(shì)與檢驗(yàn)趨勢(shì)變化是否顯著這兩項(xiàng)內(nèi)容來(lái)給出預(yù)測(cè)研究方法，計(jì)算省內(nèi)冰雹日數(shù)的逐年序列線性變化趨勢(shì)。具體來(lái)講就是將某一個(gè)氣候要素X所對(duì)應(yīng)的時(shí)間序列視為是時(shí)間T元素的一元線性回歸函數(shù)，它的函數(shù)表達(dá)公式為：

2 研究結(jié)果分析

根據(jù)上述研究方法來(lái)展開研究，得出省內(nèi)冰雹天氣變化中冰雹的日變化氣候特征，分析過(guò)去15年山西省的逐日冰雹資料，并計(jì)算每日0～23時(shí)的逐時(shí)次冰雹開始的次數(shù)。

2.1 冰雹日變化特征——開始階段

對(duì)山西省所有站點(diǎn)過(guò)去15年的逐日冰雹資料進(jìn)行分析，全面分析了每日0～23時(shí)的逐日逐時(shí)冰雹開始次數(shù)，并得出每時(shí)冰雹次數(shù)占到年總冰雹次數(shù)的比例。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，每一日冰雹開始發(fā)生的時(shí)間多集中在11～20時(shí)，該時(shí)段冰雹的的發(fā)生次數(shù)要高達(dá)92%以上，這其中以15～17時(shí)間冰雹降雹最多，占到了總比例的32%。另外，從晚上20時(shí)～次日10時(shí)的冰雹降雹量最少，只占到逐時(shí)冰雹降雹次數(shù)的1%，其中，凌晨1～3時(shí)、3～5時(shí)的冰雹降雹次數(shù)比例只有0.14%和0.16%。

2.2 結(jié)束階段

與開始階段的統(tǒng)計(jì)方法相同，山西省冰雹的日變化特征中冰雹結(jié)束時(shí)段則多集中在11～20時(shí)，和開始時(shí)段一樣占到總比例的93%，而且與開始時(shí)次情況與所占比例也非常類似。其中，冰雹結(jié)束的逐日次數(shù)比例在凌晨1～3時(shí)、3～5時(shí)所表現(xiàn)比例更低，只有0.125%左右。

2.3 持續(xù)時(shí)長(zhǎng)特征分析

按照上述兩點(diǎn)對(duì)山西省每日冰雹的逐時(shí)開始與結(jié)束時(shí)刻數(shù)據(jù)記錄進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，計(jì)算出每日每次冰雹的持續(xù)時(shí)長(zhǎng)，并相應(yīng)作出比例曲線。

按照冰雹每日開始時(shí)刻與結(jié)束時(shí)刻的時(shí)長(zhǎng)數(shù)據(jù)記錄，能夠了解到山西省在這方面的冰雹逐日發(fā)生、結(jié)束時(shí)長(zhǎng)比例。根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果發(fā)現(xiàn)每次冰雹持續(xù)時(shí)長(zhǎng)均不足1小時(shí)，這一時(shí)長(zhǎng)比例可以占到總冰雹次數(shù)比例的99.5%，而1～2小時(shí)持續(xù)時(shí)長(zhǎng)平均每年只有12次，占到總比例的0.23%，2～3小時(shí)更少只有0.09%，4～5或5～6小時(shí)持續(xù)時(shí)長(zhǎng)據(jù)統(tǒng)計(jì)過(guò)去15年山西省僅出現(xiàn)過(guò)一次，其余時(shí)長(zhǎng)沒(méi)有統(tǒng)計(jì)結(jié)果。根據(jù)這一統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)一步計(jì)算省內(nèi)每日1小時(shí)內(nèi)的冰雹降雹發(fā)生次數(shù)與不同持續(xù)次數(shù)特征，可以簡(jiǎn)單將每10分鐘作為一個(gè)間隔期，并按照不同時(shí)間比例將1小時(shí)內(nèi)的冰雹降雹次數(shù)劃分開來(lái)形成比例曲線，最終得出省內(nèi)逐日冰雹持續(xù)10分鐘內(nèi)比例占到80.5%左右，而持續(xù)30分鐘則占到97.2%，持續(xù)40分鐘只占到0.98%，說(shuō)明省內(nèi)冰雹的降雹持續(xù)時(shí)間特征多是集中在30分鐘以內(nèi)的短促降雹[2]。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文簡(jiǎn)要分析了山西省內(nèi)過(guò)去15年的冰雹天氣變化氣象特征，基于科學(xué)統(tǒng)計(jì)方法對(duì)它的局地性、突發(fā)性、逐日降雹時(shí)間特征進(jìn)行了客觀精細(xì)分析?？傮w來(lái)講，證明了山西省冰雹的降雹特征與它所處的地勢(shì)地形、海拔高度都有關(guān)聯(lián)，特別是它的區(qū)域盆地特征分布較廣與冷切變線在北部更容易出現(xiàn)等因素與冰雹降雹頻率有一定因果關(guān)系。

[1]吳占華,竇利軍,李瑞芳,等.山西省冰雹天氣變化的氣候特征分析[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào),2015,31(29):212-220.

[2]徐桂玉,楊修群.中國(guó)南方冰雹氣候特征的三維EOF分析[J].熱帶氣象學(xué)報(bào),2002,18(4):383-392.

P426.64

A

10.14025/j.cnki.jlny.2017.20.057

劉宏業(yè)，本科學(xué)歷，助理工程師，研究方向：氣候與氣候變化。