趙晨 岳志忠 陳學(xué)玲 王子靜 孫巖 王璐

（北京市大興區(qū)氣象局，北京 102600）

北京市大興地區(qū)近5年強(qiáng)降水統(tǒng)計(jì)特征

趙晨 岳志忠 陳學(xué)玲 王子靜 孫巖 王璐

（北京市大興區(qū)氣象局，北京 102600）

選取2009—2013年4—10月北京市大興國(guó)家一般氣象站的61次中雨以上降雨過(guò)程，采用統(tǒng)計(jì)分析等方法，對(duì)降水的時(shí)空分布及雷達(dá)回波特征進(jìn)行分析。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明：在明顯降雨時(shí)，多以陣性降雨或混合性降雨為主；61次降水過(guò)程中，過(guò)程降水量以中雨和大雨居多，大興站暴雨最大日降水量為185.4 mm，出現(xiàn)在2011年7月21日；1 h最大降水量為56.5mm，出現(xiàn)在2011年7月24日19:00—20:00；強(qiáng)降水主要出現(xiàn)在傍晚和夜間；雷達(dá)回波分析顯示，強(qiáng)降水的移動(dòng)路徑主要為西南方向和西北方向。

強(qiáng)降水；實(shí)況分布；特征

北京市南部平原的大興區(qū)，是糧食產(chǎn)區(qū)、旅游農(nóng)業(yè)區(qū)，降水對(duì)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)等活動(dòng)有重大影響，尤其是短時(shí)強(qiáng)降水是當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)等方面致災(zāi)的主要因素。大興區(qū)夏季受副熱帶高壓西南暖濕氣流及高空槽影響，極易出現(xiàn)短時(shí)強(qiáng)降水及強(qiáng)對(duì)流天氣，并且影響大興地區(qū)的天氣系統(tǒng)路徑多變，主要有西南路徑、西北路徑、東南路徑等。面對(duì)氣象業(yè)務(wù)防災(zāi)減災(zāi)的需求，要求區(qū)氣象局的預(yù)報(bào)服務(wù)工作要進(jìn)一步加強(qiáng)。做好天氣預(yù)報(bào)服務(wù)，尤其是做好短臨天氣預(yù)報(bào)，做到1～2 h的預(yù)報(bào)提前量，對(duì)大興區(qū)防災(zāi)減災(zāi)有重大意義。尺度小，突發(fā)性強(qiáng)、災(zāi)害性大，預(yù)報(bào)難度大是短時(shí)強(qiáng)降水的特點(diǎn)。目前，大興區(qū)氣象臺(tái)主要通過(guò)當(dāng)?shù)丶訌?qiáng)監(jiān)測(cè)天氣實(shí)況，在上級(jí)部門的指導(dǎo)下進(jìn)行預(yù)報(bào)預(yù)警工作，因?yàn)榇笈d地區(qū)降水路徑來(lái)源多變，做好預(yù)報(bào)預(yù)警工作有較高難度，并且對(duì)降水量級(jí)、落區(qū)很難把握。

目前，伴隨著多普勒雷達(dá)在天氣學(xué)中的應(yīng)用與發(fā)展，國(guó)內(nèi)針對(duì)不同天氣系統(tǒng)對(duì)降水影響類的研究也很多，大多是針對(duì)不同地區(qū)的特有地形對(duì)降水分布的影響進(jìn)行研究雷達(dá)產(chǎn)品本地化應(yīng)用解釋［1］，或者是通過(guò)降水?dāng)?shù)據(jù)對(duì)數(shù)值預(yù)報(bào)、雷達(dá)等產(chǎn)品進(jìn)行反算，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行訂正，進(jìn)一步對(duì)業(yè)務(wù)運(yùn)行即天氣預(yù)報(bào)進(jìn)行指導(dǎo)［2］。從所查的資料看，只有2013年5月張之賢［3］對(duì)此類型問(wèn)題進(jìn)行了分析，也著重分析了強(qiáng)降水天氣發(fā)生的環(huán)境條件，以及探空、雷達(dá)等產(chǎn)品的反算訂正。王令、康玉霞等［4］主要研究了北京地區(qū)不同的強(qiáng)對(duì)流天氣的雷達(dá)回波特征，得出了“冰雹、雷雨大風(fēng)與暴雨的動(dòng)力結(jié)構(gòu)有著明顯的差異。地形的影響是顯著的?！钡慕Y(jié)論。

該文通過(guò)分析大興區(qū)2009—2013年強(qiáng)降水天氣的時(shí)空分布、雷達(dá)回波的移動(dòng)路徑等特征，對(duì)當(dāng)?shù)厝蘸蠖虤v時(shí)降水預(yù)報(bào)進(jìn)行指導(dǎo)，為當(dāng)?shù)貞?yīng)對(duì)強(qiáng)降水的防災(zāi)減災(zāi)工作提供幫助。

1 資料來(lái)源

研究所用資料包括2009—2013年大興國(guó)家一般氣象站觀測(cè)資料和雷達(dá)回波資料。利用大興國(guó)家一般氣象站2009—2013年4—10月的自動(dòng)站觀測(cè)資料、雷達(dá)回波圖等資料對(duì)強(qiáng)降水天氣（日降水量在10.0 mm及以上）進(jìn)行篩選和計(jì)算，篩選的結(jié)果制作成數(shù)據(jù)集，對(duì)強(qiáng)降水天氣的時(shí)空分布特征進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 強(qiáng)降水天氣典型特征

2.1 降水性質(zhì)特征

根據(jù)2009—2013年大興站4—10月強(qiáng)降水天氣過(guò)程（日降水量在10.0 mm及以上）統(tǒng)計(jì)，共有61次降水過(guò)程，按照大興站實(shí)況天氣現(xiàn)象資料，將降水過(guò)程基本分為普通降水、陣性降水、混合型降水三類。該特征表明：在61次中雨以上降水過(guò)程中，穩(wěn)定性降水18次，占29.5%；陣性降水31次，占50.8%；混合型降水12次，占19.7%；2009—2013年間，陣性降水顯著偏高，說(shuō)明當(dāng)?shù)氐闹饕涤暌躁囆越涤昊蚧旌闲越涤隇橹鳌?/p>

2.2 降水量分布特征

2.2.1 降水量等級(jí)分布特征。61次降水過(guò)程，按照降水量級(jí)劃分，如圖1所示。圖1表明，降水量達(dá)到10.0～24.9 mm的中雨32次，占總數(shù)的52%；降水量達(dá)到25.0～49.9 mm的大雨20次，占總數(shù)的33%；降水量≥50.0 mm的暴雨9次，降水量達(dá)到100.0～199.0 mm的大暴雨2次。由圖1可以看出，2009—2013年，中雨量級(jí)幾乎每年出現(xiàn)，且2013年中雨量級(jí)出現(xiàn)次數(shù)較多，占全年降水次數(shù)的32%；2009、2010年降水基本上以中雨為主；2011、2012年出現(xiàn)大暴雨量級(jí)的降水。2009—2013年統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，當(dāng)?shù)爻霈F(xiàn)中雨量級(jí)的降水較頻繁，大暴雨量級(jí)的降水較少。

2.2.2 日降水量分布特征。2009—2013年4—10月，大興站中雨以上強(qiáng)降水日降水量及小時(shí)最大降水量特征表明，大興站最大日降水量為185.4 mm，出現(xiàn)在2012年7月21日；1 h最大降水量為56.5 mm，出現(xiàn)在2011年7月24日19:00—20:00。

圖1 2009—2013年不同降水強(qiáng)度（中雨、大雨、暴雨、大暴雨）的發(fā)生次數(shù)統(tǒng)計(jì)圖

2.3 降水時(shí)間分布特征

2.3.1 月變化特征。2009—2013年4—10月，大興地區(qū)強(qiáng)降水天氣主要集中在6—9月，其中7月最多，達(dá)20次，約占33%。在每年6—9月受太平洋副熱帶高壓影響，華北地區(qū)進(jìn)入汛期，降水相對(duì)偏多，雨量偏大。而大興隸屬華北區(qū)域，故降水主要集中在6—9月。

2.3.2 日變化特征。大興地區(qū)強(qiáng)降水主要出現(xiàn)在傍晚和夜間。其中，午后到夜間以陣性強(qiáng)降水為主，穩(wěn)定性降水的較強(qiáng)時(shí)段主要出現(xiàn)在凌晨；早晨到中午穩(wěn)定性降水出現(xiàn)概率很小，混合性降水和陣性降水在各個(gè)時(shí)段均有可能出現(xiàn)。

2.4 雷達(dá)回波移動(dòng)路徑特征

經(jīng)雷達(dá)顯示工作站（PUP）回放61次強(qiáng)降水過(guò)程雷達(dá)反射率因子圖像，分析顯示，強(qiáng)降水的移動(dòng)路徑主要為西南方向（70%）和西北方向（20%）；東南方向和本地?zé)釋?duì)流生成較少，各為5%。

2.5 大興本站短時(shí)強(qiáng)降水過(guò)程統(tǒng)計(jì)

表1 2009—2013年大興短時(shí)強(qiáng)降水過(guò)程統(tǒng)計(jì)

表1為大興本站2009—2013年短時(shí)強(qiáng)降水過(guò)程出現(xiàn)時(shí)間及雷達(dá)路徑、降水性質(zhì)。從表1可以看出，降水性質(zhì)以陣性和混合降水為主，降水時(shí)間大部分出現(xiàn)在傍晚或者夜間，降雨系統(tǒng)移動(dòng)路徑以西南向東北移動(dòng)為主。

表2 2009—2013年大興短時(shí)強(qiáng)降水參數(shù)變化特征

2.6 大興短時(shí)強(qiáng)降水參數(shù)分析

表2為短時(shí)強(qiáng)降水時(shí)雷達(dá)數(shù)據(jù)資料，分析顯示，短時(shí)強(qiáng)降水出現(xiàn)時(shí)雷達(dá)反射率因子屏顯特征是帶狀、弓形回波、寬帶狀、片狀。大于40dBz強(qiáng)回波高度范圍是5～9 km，回波頂高出現(xiàn)的最大范圍是5～10 km，垂直累積液態(tài)水含量最大范圍為8～33 kg/m2。

3 結(jié)論

利用2009—2013年4—10月大興國(guó)家一般氣象站的自動(dòng)站實(shí)況、雷達(dá)圖等資料，采用統(tǒng)計(jì)分析等方法，對(duì)大興區(qū)的強(qiáng)降水的時(shí)空分布及雷達(dá)回波特征進(jìn)行了分析，結(jié)果如下。

①61次中雨以上降水過(guò)程中，穩(wěn)定性降水18次，陣性降水31次，混合型降水12次?？梢?jiàn)，陣性降水占50.8%，陣性及混合性降水占70.5%。說(shuō)明在明顯降雨時(shí)，多以陣性降雨或混合性降雨為主。

②61次降水過(guò)程中，降水量10.0～24.9 mm的中雨32次，占總數(shù)的52%；降水量25.0～49.9 mm的大雨20次，占總數(shù)的33%；降水量≥50.0 mm的暴雨9次，降水量100.0～199.0 mm的大暴雨2次。5 a間，大興站暴雨最大日降水量為185.4 mm，出現(xiàn)在2011年7月21日。1 h最大降水量為56.5 mm，出現(xiàn)在2011年7月24日19:00—20:00。

③強(qiáng)降水主要出現(xiàn)在傍晚和夜間。其中，午后到夜間以陣性強(qiáng)降水為主，穩(wěn)定性降水的較強(qiáng)時(shí)段主要出現(xiàn)在凌晨。

④雷達(dá)回波分析顯示，強(qiáng)降水的移動(dòng)路徑主要為西南方向（70%）和西北方向（20%）；東南方向和本地?zé)釋?duì)流生成較少，各為5%。

⑤根據(jù)在出現(xiàn)短時(shí)強(qiáng)降水時(shí)雷達(dá)數(shù)據(jù)資料提煉，分析得出：短時(shí)強(qiáng)降水出現(xiàn)時(shí)雷達(dá)反射率因子屏顯特征是帶狀、弓形回波、寬帶狀、片狀。大于40dBz強(qiáng)回波高度范圍是5～9 km，回波頂高出現(xiàn)的最大范圍是5～10 km，垂直累積液態(tài)水含量最大范圍為8～33 kg/m2。

［1］莊薇.青藏高原復(fù)雜地形雷達(dá)估測(cè)降水關(guān)鍵方法研究［D］.南京：南京信息工程大學(xué)，2013：15.

［2］江源.天氣雷達(dá)觀測(cè)資料質(zhì)量控制方法研究及其應(yīng)用［D］.南京：南京信息工程大學(xué)，2013：38.

［3］張之賢.隴東南地區(qū)短時(shí)強(qiáng)降水時(shí)空分布特征及短時(shí)臨濟(jì)預(yù)報(bào)技術(shù)研究［D］.蘭州：蘭州大學(xué)，2013：24.

［4］王令，康玉霞，焦熱光，等.北京地區(qū)強(qiáng)對(duì)流天氣雷達(dá)回波特征［J］.氣象，2004（7）：31-36.

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