2015—2020年阜新地區(qū)短時強降水特征分析

寧喜龍 孫可 趙振宇 陳晟源

摘要 利用阜新地區(qū)61個自動氣象站2015—2020年逐小時降水量資料，對阜新地區(qū)短時強降水的時空分布特征進行分析。結(jié)果表明：阜新地區(qū)短時強降水日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;短時強降水多為局地短時強降水，具有局地性強的特點;短時強水個例年分布較為平均，降水量R主要以20 mm≤R≤30 mm為主;短時強降水多發(fā)時間在午后到前半夜（15：00～22：00），17：00和18：00是最多發(fā)時段;短時強降水個例空間分布自西南向東北呈“高-低-高-低-高”的五級分布，3個最多發(fā)站點均位于谷地、平原地區(qū)，與海拔高度成一定的反相關(guān)特征。

關(guān)鍵詞 短時強降水;特征分析;阜新地區(qū)

中圖分類號：P426.6 文獻標(biāo)識碼：B 文章編號：2095–3305（2021）04–0110–02

短時強降水是短時間內(nèi)降水量級達到或超過一定閾值的天氣現(xiàn)象，其成因是在大尺度天氣背景下，由中小尺度強對流風(fēng)暴直接造成的，具有尺度小、突發(fā)性強、生命史短、預(yù)測難度大等特征，是強對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產(chǎn)安全，是預(yù)報工作中的重點和難點[1]。不同地域受氣候背景和地形等因素的影響，其短時強降水表現(xiàn)出一定的時空分布規(guī)律也有很大差異，目前對于短時強降水的研究絕大部分都是基于國家級氣象觀測站的降水資料，其空間分辨率低下，使得對短時強降水的特征分析具有局限性。選取國家站和空間分辨率大的區(qū)域站逐小時降水資料，對阜新地區(qū)的短時強降水進行特征分析，以期加強對本地區(qū)短時強降水特征規(guī)律的了解，進一步提高短時強降水的預(yù)報預(yù)警能力，為防災(zāi)減災(zāi)提供決策依據(jù)。

1 資料與方法

短時強降水的規(guī)定按照《全國短時臨近預(yù)報業(yè)務(wù)規(guī)定》執(zhí)行，定義為1 h降水量≥20 mm作為短時強降水的標(biāo)準(zhǔn)。采用阜新地區(qū)61個自動氣象站2015—2020年逐小時降水量資料，對阜新地區(qū)短時強降水的時空分布特征進行分析。

定義1個測站小時降水量≥20 mm為一次短時強降水個例，單日內(nèi)出現(xiàn)1次及以上短時強降水個例記為一個短時強降水日，單日內(nèi)出現(xiàn)短時強降水測站數(shù)N，1

2 結(jié)果分析

2.1 短時強降水日分布特征

研究阜新地區(qū)2015—2020年短時強降水日數(shù)資料，短時強降水日數(shù)共有105 d，平均每年17.5 d，2017年短時強降水日數(shù)偏多，其余年份日數(shù)較為平均，最早出現(xiàn)時間為4月6日（2019年），最遲出現(xiàn)時間為6月19日（2017年），最早結(jié)束時間為8月27日（2015年），最遲結(jié)束時間為9月24日（2016年）。按月份來看，短時強降水日只出現(xiàn)在4—9月，呈顯著單峰型特征;4—8月呈增加趨勢，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大陸短時強降水發(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低槽東移帶來冷空氣，是導(dǎo)致阜新地區(qū)短時強降水在6—8月多發(fā)的主要原因。

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

2.2 短時強降水個例分布特征

分析阜新地區(qū)2015—2020年短時強降水個例資料，阜新地區(qū)短時強降水個例共有597站次，年分布較為平均，月變化趨勢與短時強降水日月變化趨勢大致相同。從量級上來看，降水量（R）以10 mm為1個區(qū)間劃分降水強度，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)短時強水量級主要以20 mm≤R<30 mm為主。

對短時強降水個例發(fā)生時間進行統(tǒng)計圖2：短時強降水多發(fā)時間在午后到前半夜（15：00～22：00），17：00和18：00是短時強降水最多發(fā)時段，這是由于白天太陽輻射直接加熱下墊面，在近地面形成不穩(wěn)定層結(jié)，有利于對流發(fā)展[3];20：00～22：00為次多發(fā)時段。有研究表明，低空急流在夜間會逐漸增大，并在凌晨達到最大值，有利于短時強降水的發(fā)生;00：00～04：00是最少發(fā)生時段，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，有利于短時強降水的發(fā)生[4-5]。

短時強降水個例空間分布存在差異，9個多發(fā)站點具體分布如圖3所示，自西南向東北呈“高-低-高-低-高”的五級分布;其中3個短時強降水最多發(fā)站點分別位于紅帽子鎮(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個多發(fā)站點均位于海拔較低處，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個最多發(fā)站點均位于谷地、平原地區(qū)，這表明海拔較低處易發(fā)生短時強降水。由此可見，阜新地區(qū)短時強降水個例空間分布自西南向東北呈“高-低-高-低-高”的五級分布，3個最多發(fā)站點均位于谷地、平原地區(qū)，與海拔高度成一定的反相關(guān)特征。

3 結(jié)語

利用阜新地區(qū)59個區(qū)域站和2個國家站2015—2020年逐小時降水量資料，對阜新地區(qū)短時強降水的時空分布特征進行分析，結(jié)果如下：

（1）阜新地區(qū)短時強降水日其年變化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，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)短時強降水類型多為局地短時強降水，表明阜新地區(qū)短時強降水具有局地性強的特點。

（3）阜新地區(qū)短時強水個例其年分布較為平均，月變化趨勢與短時強降水日月變化趨勢大致相同;從量級上來看，降水量R主要以20 mm≤R<30 mm為主。

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

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

參考文獻

[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.短時強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)夜雨時空變化特征[J].大氣科學(xué)， 39（1）： 161-179.

責(zé)任編輯：黃艷飛