引言

气象上的飑指突然发生的风向突变、风力突增的强风现象，持续时间短，常伴有雷雨。飑线则是风向和风力发生剧烈变动的天气变化带，也即雷暴或积雨云带，持续时间较长，常伴有雷雨、冰雹、龙卷风发生，此外飑线出现时还会出现气压急升、气温急降的特点，具有很强的破坏性。飑线是我国广大地区尤其是南方地区夏半年主要的中尺度灾害性天气之一^[1-3]。

飑线个例分析论文较多^[4-8]，却少见区域飑线气候及统计特征分析论文^[9]。个例分析侧重于天气成因分析或新一代多普勒雷达资料应用，其中有不少关于单个飑线灾害的描述，如1993年4月30日，一条飑线横扫湖北中东部，历7个小时，所到之处出现雷雨大风和短时强降水，部分地区出现冰雹和龙卷风，全省32个县受灾，成灾面积5.87×10⁴ hm²，人民群众生命和财产受重创，直接经济损失7千万元^[4]；1999年8月30日安徽亳州市教育电视塔就是在一次飑线袭击下倒塌^[5]；2005年3月22日，福建龙岩、漳州、泉州等地遭受飑线袭击，局部风力10~11级，造成受灾211万人，死6人，受伤5032人，直接经济损失11.6亿元^[6]。

按照国家规定，对核电站这样特殊的建筑，为了保证其绝对安全性，以及保证核辐射对公众的健康和安全无过度影响的要求，必须收集和评价对核电站安全可能产生有害影响的外部事件的历史资料，主要包括地震、大气弥散、洪水、龙卷风、热带气旋以及其他重要自然现象和极端条件如火山活动、大风、沙暴、暴雨、泥石流、降雪、冰冻、冰雹及地下潜冰等，如果肯定存在上述可能性，则必须确定这些事件的设计基准^[10]。

湖北通山大畈核电站是我国政府批准兴建的第一个内陆地区核电站，该站地处湖北东南部，幕阜山区中段，鄂湘赣三省交界处，气候条件较复杂，飑线灾情较严重^[11-12]。鉴于其危害性，需要详细收集站址周边地区飑线出现及其灾害资料，并进行气候分析，确定其设计标准，在规划、设计和建设中给予充分考虑。受湖北省核电项目办委托，本研究对湖北通山大畈核电站周边地区飑线的时空分布与灾害特征进行了较详细的分析，研究结果已被设计部门参考使用。

1 资料与方法

按委托方的要求，首先确定以站址为中心的80 km×80 km区域，共11个县市，其中湖北9个，江西2个(图 1)。

资料时代为1975—2005年共31年。11个气象站共记录到586次飑线，平均每年18.9个(见表 1)。虽然飑线同龙卷风一样也属于较小范围、短历时天气现象，但飑线一般范围要大些，气象站记录明显多于龙卷风，但也只有发生时间、地点，没有灾情记录，于是从中国气象灾害大典各省分卷^[12]、地方志、气候影响评价、气象报表等渠道收集了大量飑线灾情的详细资料，湖北9县市共记录287次，其中269次有最大风速、风向记录。

根据以上资料及各次飑线对应的起讫时间等可分别进行年、月、日分布及持续时间统计、制图、特征分析以及估算设计基准参数。由于时间关系，飑线发生起讫时间、移动方向、伴生天气现象、灾情等只分析了湖北9县市资料。同时与该区域的龙卷风特征进行了一些对比分析^[13-17]。

并规定：夏季(6—8月)、春季(3—5月)、秋季(9—11月)，冬季(12—2月)。

2 飑线时空分布特征及成因分析 2.1 年际变化

以20世纪80年代记录到的飑线最多，其中连续6年每年超过30次，最多的是1983年，高达58次，这个峰值年代与该地区龙卷风的峰值年代是一致的(龙卷风也是1983年最多)，说明20世纪80年代的对流系统最强烈，二者正好可以相互辅证^[13]，而最近10年飑线最少发生(见图 2)。

2.2 季、月变化

表 1给出各气象站记录的飑线月分布次数，由表 1可见，一年中，该区域内飑线发生季节从多到少的顺序是夏季、春季、秋季、冬季。其中夏季达到374次，占全年的63.8%，春季16 4次，秋季54次，春季发生次数是秋季的3倍，冬季仅4次，只是偶有发生。从月份看，全年呈单峰型，4月开始明显增多，9月以后明显减少。4—9月的6个月中，达到554次，占总数的94.5%。峰值在7、8月，这两个月占全年的一半以上，1月则没有记录。可见飑线和龙卷风一样，主要发生在热力作用明显和对流强烈的季节。

对次数最多的两个站对比发现，黄石站4、5、6月各月次数只及7月或8月的1/3左右，盛夏多发特点明显；而修水站4、5、6月各月次数达到7月或8月的1/2~4/5左右，春、夏季相差小。这与盛夏期间，修水站处于副热带高压系统内从而对流过程相对较少，而黄石处于副热带高压外围则对流过程相对较多等有关。另外修水、武宁地理纬度相对较低，全年温度较高，对流发生条件较强烈，且春季开始早，秋季结束晚，强对流发生时间长，如3月和10月仍有较多发生，2月的3次和10月的17次均出现在这里，而黄石只集中在4—9月。

2.3 日变化

一日内，飑线大部分出现在下午至傍晚时刻，即12时以后的12个小时，共243次，占全天的86.2%，尤其是14：00—19：59之间的6个小时内，就有182次，占全天的64.5%，平均每小时内有20次以上，最多的是15：00—17：00，均在30次以上，这个集中时间与龙卷风基本相吻合。0时至11时的12个小时内，仅39次，最多每小时只有6次，最少仅1次，最少时间段在3—6时，每小时均不超过3次(图 3)。说明一天内，地面接受太阳辐射后，下午2—3时温度达到最高，午后近地层感热输送达到最大，热气流上升，有利于强对流系统的生成或加强。

2.4 持续时间

飑线生命史一般比龙卷风长，范围也比龙卷风大，持续时间长。根据收集的235次有起讫时间的飑线个例统计，持续时间分布范围在2~284 min之间，平均为95 min，大约1.5 h。出现最多的时段为81~90 min、61~70 min, 分别达22、20次(图 4)。超过10次集中在10~130 mi n各时段，所以飑线持续时间一般在130 min以内(180/235=76.6%)。

2.5 空间分布

在586次记录中，最多的黄石201个，超过总数的1/3，其次是修水191次，再就是大冶、武宁等，分别为75次和65次。可见离站址50 km范围外的东北部和南部为飑线多发区，而站址30~50 km范围内以及西部和北部飑线少发，所在地的通山县及临近的崇阳县则一个也没有，是十分有利的(见图 5)。

分析表明，这种分布格局主要与地理位置、地形、天气系统移动路径等有关。通山、崇阳位于幕阜山区，地形屏蔽作用明显；而东北部的黄石、大冶，南有西南—东北向的幕阜山脉，北有西北—东南向的大别山脉，构成了一个自西向东的喇叭口，西来气流在此遇阻产生反时针的绕流(气旋)，对流加强，特别容易产生飑线等强对流系统；而修水和武宁，北有幕阜山、南有九岭山，处于修水水库的峡谷之中，春季和初夏的西南气流在此抬升和对流加强，也容易产生强对流系统，另外在2.2节已分析由于地理纬度较低，强对流发生时间长。

2.6 移动方向

对269次最大风速对应的风向记录进行统计，结果表明，系统移动为自西向东为主，WNW最多，达到37次，占全部的13.8%，而自NNW—SSW等7个方位占全部的61.0%，尤其是WNW、W、WSW等3个方位最多(图略)。分季统计表明，春季以自西北向东南为主，夏季则有自西北向东南、西南向东北、东向西等3个方向。这与影响湖北的天气系统多为高空西风引导、或自西向东移动等密切相关，另外还因为处于喇叭口中的黄石夏季盛行东风，以及站址周围湖北9县市盛夏时节处于副高外围时间长，系统局地性强，飑线等强对流具有多方向性等有关。

3 飑线灾情与设计基准

与寒潮、热带气旋、梅雨等大的天气系统相比，飑线危害的范围和持续时间均无法相比，但比龙卷风的影响范围大、持续时间长，常常多种灾害并发，造成的损失非常大。从表 2的几次典型飑线灾害记录就可见，飑线出现时，除了大风外，还常伴有雷雨、冰雹天气，从而加重了灾害。根据湖北省9县市287次飑线灾害记录的统计表明，飑线发生时，其中79.8 % (229/287) 伴随出现小到中雷雨，19%(55/287) 伴随出现大到暴雨。

至于设计基准，从站址周边区域11个气象站1980—2005年间飑线出现时记录到的累年最大和极大风速来看(表略)，10 min平均最大风速的累年最大值为17.0 m·s^-1，1976年7月21日出现在修水，其次为14.0 m·s^-1，1981年5月10日出现在武宁，极大风速的累年最大值为20.8 m·s^-1，1992年8月1日出现在黄石，次大值为18.9 m·s -1，2005年7月16日出现在大冶。不过从表3还可发现，1982年5月12日，崇阳最大风速1 8.3 m·s^-1，极大风速27 m·s^-1。可见单纯飑线出现时的风速极值，远比龙卷风时小(龙卷风风速一般在10~12级以上)^[11-12]。飑线最大风速的设计基准以12级风考虑应该是可以的。

4 小结

(1) 站址区域飑线发生频次的时间差异明显。时间上，飑线主要集中在对流旺盛的时段，1975—2005年31年间，以20世纪80年代飑线出现最频繁，其中1983年最多，一年中主要集中对流强烈的夏、春季，又以7月、8月、4月最多，一日内午后至傍晚最多，其年、季(月)、日内分布特征与龙卷风基本一致，而飑线平均持续时间为95 min，则远比龙卷风的17 m in长。另外，分析表明，位置较南的江西两站飑线出现时间最长，且春季(4—5月)、初夏(6月)次数与盛夏(7—8月)基本相当，而黄石盛夏飑线的次数远比春季、初夏的多。

(2) 空间上，以站址东北部的黄石和大冶、南部的修水和武宁最多，其中黄石和修水两市飑线次数占总数的2/3，而核电站中心区的气象站一次也没有记录到。分析表明，这种分布与地理位置、地形、天气系统移动路径等有关。但这些结论是来自于气象站记录，如飑线未经过气象站，就会漏记，这就是为什么在灾害记录里，通山和崇阳县境内均有灾害记录而气象站一次都没有。所以仍要重视飑线可能对核电站的危害。

(3) 湖北省内9县市飑线的移动方向以自西向东为主，除风灾外，飑线发生时常伴有强烈的雷电和暴雨天气，由于持续时间长，危害范围大，往往使灾害加剧。飑线风力一般在10级以下，最大12级，明显比龙卷风小，因此推荐设计基准风级为12级。

致谢：陈璇、任光政参加部分资料收集和统计，特此致谢。