寧喜龍 孫可 趙振宇 陳晟源

摘要 利用阜新地區(qū)61個(gè)自動(dòng)氣象站2015—2020年逐小時(shí)降水量資料，對(duì)阜新地區(qū)短時(shí)強(qiáng)降水的時(shí)空分布特征進(jìn)行分析。結(jié)果表明：阜新地區(qū)短時(shí)強(qiáng)降水日2017年偏多，其余年份較為平均，月變化呈顯著單峰型特征，峰值在8月;短時(shí)強(qiáng)降水多為局地短時(shí)強(qiáng)降水，具有局地性強(qiáng)的特點(diǎn);短時(shí)強(qiáng)水個(gè)例年分布較為平均，降水量R主要以20 mm≤R≤30 mm為主;短時(shí)強(qiáng)降水多發(fā)時(shí)間在午后到前半夜（15：00～22：00），17：00和18：00是最多發(fā)時(shí)段;短時(shí)強(qiáng)降水個(gè)例空間分布自西南向東北呈“高-低-高-低-高”的五級(jí)分布，3個(gè)最多發(fā)站點(diǎn)均位于谷地、平原地區(qū)，與海拔高度成一定的反相關(guān)特征。

關(guān)鍵詞 短時(shí)強(qiáng)降水;特征分析;阜新地區(qū)

中圖分類號(hào)：P426.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：2095–3305（2021）04–0110–02

短時(shí)強(qiáng)降水是短時(shí)間內(nèi)降水量級(jí)達(dá)到或超過(guò)一定閾值的天氣現(xiàn)象，其成因是在大尺度天氣背景下，由中小尺度強(qiáng)對(duì)流風(fēng)暴直接造成的，具有尺度小、突發(fā)性強(qiáng)、生命史短、預(yù)測(cè)難度大等特征，是強(qiáng)對(duì)流天氣的重要類別之一，極易引發(fā)山洪、泥石流、城市內(nèi)澇、橋梁損毀等次生災(zāi)害，危及人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全，是預(yù)報(bào)工作中的重點(diǎn)和難點(diǎn)[1]。不同地域受氣候背景和地形等因素的影響，其短時(shí)強(qiáng)降水表現(xiàn)出一定的時(shí)空分布規(guī)律也有很大差異，目前對(duì)于短時(shí)強(qiáng)降水的研究絕大部分都是基于國(guó)家級(jí)氣象觀測(cè)站的降水資料，其空間分辨率低下，使得對(duì)短時(shí)強(qiáng)降水的特征分析具有局限性。選取國(guó)家站和空間分辨率大的區(qū)域站逐小時(shí)降水資料，對(duì)阜新地區(qū)的短時(shí)強(qiáng)降水進(jìn)行特征分析，以期加強(qiáng)對(duì)本地區(qū)短時(shí)強(qiáng)降水特征規(guī)律的了解，進(jìn)一步提高短時(shí)強(qiáng)降水的預(yù)報(bào)預(yù)警能力，為防災(zāi)減災(zāi)提供決策依據(jù)。

1 資料與方法

短時(shí)強(qiáng)降水的規(guī)定按照《全國(guó)短時(shí)臨近預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)規(guī)定》執(zhí)行，定義為1 h降水量≥20 mm作為短時(shí)強(qiáng)降水的標(biāo)準(zhǔn)。采用阜新地區(qū)61個(gè)自動(dòng)氣象站2015—2020年逐小時(shí)降水量資料，對(duì)阜新地區(qū)短時(shí)強(qiáng)降水的時(shí)空分布特征進(jìn)行分析。

定義1個(gè)測(cè)站小時(shí)降水量≥20 mm為一次短時(shí)強(qiáng)降水個(gè)例，單日內(nèi)出現(xiàn)1次及以上短時(shí)強(qiáng)降水個(gè)例記為一個(gè)短時(shí)強(qiáng)降水日，單日內(nèi)出現(xiàn)短時(shí)強(qiáng)降水測(cè)站數(shù)N，1

2 結(jié)果分析

2.1 短時(shí)強(qiáng)降水日分布特征

研究阜新地區(qū)2015—2020年短時(shí)強(qiáng)降水日數(shù)資料，短時(shí)強(qiáng)降水日數(shù)共有105 d，平均每年17.5 d，2017年短時(shí)強(qiáng)降水日數(shù)偏多，其余年份日數(shù)較為平均，最早出現(xiàn)時(shí)間為4月6日（2019年），最遲出現(xiàn)時(shí)間為6月19日（2017年），最早結(jié)束時(shí)間為8月27日（2015年），最遲結(jié)束時(shí)間為9月24日（2016年）。按月份來(lái)看，短時(shí)強(qiáng)降水日只出現(xiàn)在4—9月，呈顯著單峰型特征;4—8月呈增加趨勢(shì)，5月增加不明顯，6月顯著增加，峰值出現(xiàn)在8月，9月明顯下降（圖1）。這種單峰型分布與中國(guó)大陸短時(shí)強(qiáng)降水發(fā)生頻率的分布一致，是典型的季風(fēng)氣候[2]，即夏季（6—8月）最多（占比85.3%），秋季（9—11月）次之（占比10.4%），春季（4—5月）最少（占比4.3%）。這是由于6月中、下旬副高開始逐漸北抬，7月和8月阜新位于副高外圍，水汽和不穩(wěn)定能量的穩(wěn)定輸送，加之500 hPa低槽東移帶來(lái)冷空氣，是導(dǎo)致阜新地區(qū)短時(shí)強(qiáng)降水在6—8月多發(fā)的主要原因。

阜新地區(qū)短時(shí)強(qiáng)降水類型多為局地短時(shí)強(qiáng)降水，表明阜新地區(qū)短時(shí)強(qiáng)降水具有局地性強(qiáng)的特點(diǎn)（表1）。

2.2 短時(shí)強(qiáng)降水個(gè)例分布特征

分析阜新地區(qū)2015—2020年短時(shí)強(qiáng)降水個(gè)例資料，阜新地區(qū)短時(shí)強(qiáng)降水個(gè)例共有597站次，年分布較為平均，月變化趨勢(shì)與短時(shí)強(qiáng)降水日月變化趨勢(shì)大致相同。從量級(jí)上來(lái)看，降水量（R）以10 mm為1個(gè)區(qū)間劃分降水強(qiáng)度，20 mm≤R<30 mm共出現(xiàn)422站次，占比70.7%;30 mm≤R<40 mm共出現(xiàn)111站次，占比18.6%;40 mm≤R<50 mm共出現(xiàn)46站次，占比7.7%;50 mm≤R共出現(xiàn)18次，占比3%;因而阜新地區(qū)短時(shí)強(qiáng)水量級(jí)主要以20 mm≤R<30 mm為主。

對(duì)短時(shí)強(qiáng)降水個(gè)例發(fā)生時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)圖2：短時(shí)強(qiáng)降水多發(fā)時(shí)間在午后到前半夜（15：00～22：00），17：00和18：00是短時(shí)強(qiáng)降水最多發(fā)時(shí)段，這是由于白天太陽(yáng)輻射直接加熱下墊面，在近地面形成不穩(wěn)定層結(jié)，有利于對(duì)流發(fā)展[3];20：00～22：00為次多發(fā)時(shí)段。有研究表明，低空急流在夜間會(huì)逐漸增大，并在凌晨達(dá)到最大值，有利于短時(shí)強(qiáng)降水的發(fā)生;00：00～04：00是最少發(fā)生時(shí)段，05：00～07：00出現(xiàn)小幅增加，這可能是由于04：00～05：00是地面氣壓一天中的次低值，氣壓降低造成輻合增強(qiáng)，有利于短時(shí)強(qiáng)降水的發(fā)生[4-5]。

短時(shí)強(qiáng)降水個(gè)例空間分布存在差異，9個(gè)多發(fā)站點(diǎn)具體分布如圖3所示，自西南向東北呈“高-低-高-低-高”的五級(jí)分布;其中3個(gè)短時(shí)強(qiáng)降水最多發(fā)站點(diǎn)分別位于紅帽子鎮(zhèn)、招束溝鎮(zhèn)和新民鎮(zhèn)以及二道河子鎮(zhèn)。結(jié)合地形分析，9個(gè)多發(fā)站點(diǎn)均位于海拔較低處，其中紅帽子鎮(zhèn)位于努魯爾虎山脈西側(cè)谷地，招束溝鎮(zhèn)和新民鎮(zhèn)分別位于努魯爾虎山脈和醫(yī)巫閭山脈末端交匯間的東側(cè)和西側(cè)，二道河子鎮(zhèn)位于松遼平原沉降帶，3個(gè)最多發(fā)站點(diǎn)均位于谷地、平原地區(qū)，這表明海拔較低處易發(fā)生短時(shí)強(qiáng)降水。由此可見，阜新地區(qū)短時(shí)強(qiáng)降水個(gè)例空間分布自西南向東北呈“高-低-高-低-高”的五級(jí)分布，3個(gè)最多發(fā)站點(diǎn)均位于谷地、平原地區(qū)，與海拔高度成一定的反相關(guān)特征。

3 結(jié)語(yǔ)

利用阜新地區(qū)59個(gè)區(qū)域站和2個(gè)國(guó)家站2015—2020年逐小時(shí)降水量資料，對(duì)阜新地區(qū)短時(shí)強(qiáng)降水的時(shí)空分布特征進(jìn)行分析，結(jié)果如下：

（1）阜新地區(qū)短時(shí)強(qiáng)降水日其年變化2017年偏多，其余年份日數(shù)較為平均;只出現(xiàn)在4—9月，月變化呈顯著單峰型特征，即4—8月呈增加趨勢(shì)，5月增加不明顯，6月顯著增加，峰值出現(xiàn)在8月，9月明顯下降;從季節(jié)來(lái)看，夏季（6—8月）最多，秋季（9—11月）次之，春季（4—5月）最少。

（2）阜新地區(qū)短時(shí)強(qiáng)降水類型多為局地短時(shí)強(qiáng)降水，表明阜新地區(qū)短時(shí)強(qiáng)降水具有局地性強(qiáng)的特點(diǎn)。

（3）阜新地區(qū)短時(shí)強(qiáng)水個(gè)例其年分布較為平均，月變化趨勢(shì)與短時(shí)強(qiáng)降水日月變化趨勢(shì)大致相同;從量級(jí)上來(lái)看，降水量R主要以20 mm≤R<30 mm為主。

（4）阜新地區(qū)短時(shí)強(qiáng)降水多發(fā)時(shí)間在午后到前半夜（15：00～22：00），17：00和18：00是最多發(fā)時(shí)段，20：00～22：00為次多發(fā)時(shí)段，00：00～04：00是最少發(fā)生時(shí)段。

阜新地區(qū)短時(shí)強(qiáng)降水個(gè)例空間分布自西南向東北呈“高-低-高-低-高”的五級(jí)分布，3個(gè)最多發(fā)站點(diǎn)均位于谷地、平原地區(qū)，與海拔高度成一定的反相關(guān)特征。

參考文獻(xiàn)

[1] 丁一匯.高等天氣學(xué)[M].北京：氣象出版社， 2005： 443.

[2] 郝瑩，姚也青，鄭媛媛，等.短時(shí)強(qiáng)降水的多尺度分析及臨近預(yù)警[J].氣象， 2012， 38（8）： 903-912.

[3] 胡迪，李躍清.2015.青藏高原東側(cè)四川地區(qū)夜雨時(shí)空變化特征[J].大氣科學(xué)， 39（1）： 161-179.

責(zé)任編輯：黃艷飛