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大数据起底丨强对流家族的一员——雷暴

连日来,中央气象台强对流天气预报显示:

华北江汉江南西南地区东部等地有强对流天气。除了遭遇短时强降雨、大风外,内蒙古中部、山西中南部、河北北部和南部、北京、天津、河南北部等地的局地将有雷暴大风。

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72日至3日全国强对流天气预报。

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73日至4日全国强对流天气预报。

可以看到,在预报图中,可能发生雷暴的区域面积十分广阔。

那么,雷暴究竟会在何时、何地出现?

01

雷电缘何而起?

在天气现象中,雷和电常常组合出现,我们将这一组合称为雷电,它是伴有闪电和雷鸣的一种大气放电现象,通常也会伴随瓢泼大雨和冰雹,气象上将这个大气放电过程称为雷暴。

那么,雷电是怎么形成的?

雷电是由发展旺盛的积雨云引起闪电雷鸣的现象。

积雨云中的小水滴和冰晶相互之间高度碰撞使云体带上电荷,当不同云体之间或云体和地面之间的正负电荷差达到一定程度时就会产生放电现象。

雷电的类型又有哪些?

雷电可分为云闪和地闪。

云闪可发生在两个云层之间、单一云层内部,以及云层和周围空气之间。

地闪则是发生在云层和地面之间,实际上,只有20%的闪电会击中地面。

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知道了闪电如何而来,那么雷声又是如何产生的呢?

闪电时会产生巨大热量(大约30000℃),这些热量传导到周围空气中,使得空气突然膨胀,随后又被压缩,这两种运动所产生的冲击波转化为声波,这就形成了我们听到的雷声。

02

雷公经常在哪里“打卡”?

要挖掘这个问题的答案,我们需要用年雷暴日数来衡量。

世界气象组织将一个观测站听到雷声的观测日叫做雷暴日。

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通过统计1961年至2016年我国年平均雷暴日数不难发现——

 

◆年平均雷暴日数超过40天的区域主要分布在新疆西北部、西藏中部、四川西部以及沿长江以南地区;

◆云南南部、广东南部以及海南北部年均雷暴高达90天以上,这就是“雷公”最常打卡的地方;

◆在西双版纳的勐腊市年均雷暴日数高达108天,也就是说“雷公”每34天就要来此地打卡一天。

 

于是,我们可以得出以下两个结论:

1. 我国年均雷暴日数低纬地区多于高纬地区;

2. 同纬度地区则是地形复杂的山区多于地形平缓的平原地区。尤其在夏季,青藏高原作为一个巨大的热源,特殊的地形热力和动力作用强烈影响了其上空的大气环流。

03

雷公会在什么时间出没?

据统计,我国雷暴主要发生在4月至9月,7月达到峰值,11月至次年2月全国几乎无雷暴出现。

此外,6月至8月也是我国雷电灾害的高发期,此时雷电造成的伤亡人数占全年的65%,其中,全年近三分之一的雷灾伤亡出现在7月。

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也许有人会说,比起小时候,好像雷声更少(或更多)了?这是真的吗?

统计数据显示,从时间角度看,1961年至2016年中国年均单站雷暴日数在波动中呈现出减少趋势。

1960年代年均单站雷暴日数相比1970年代偏小,其中1970年代年均单站雷暴日数最多,2000年代最少。

通过对比发现,七大地理分区中年均单站雷暴日数均在2000年代普遍少,而2010年代开始才又开始增加。

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从空间范围看,西藏大部分地区、重庆、甘肃北部、山西、河北、黑龙江西北部、浙江沿海等地区的雷暴日数呈现出明显的增加趋势。

新疆西北部、四川西部和长江以南的广大地区等均呈现出明显的减少趋势。

此外,广大的西北地区由于深居内陆腹地,水汽少,对流活动弱,较少形成雷暴事件。因此,雷暴日数的年际变化趋势也相对不明显。

 


 

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