楊林泉,楊 群
1.貴州省銅仁市碧江區(qū)氣象局,貴州銅仁 554300;2.貴州省銅仁市氣象局,貴州銅仁 554300
暴雨是我國大部分地區(qū)多發(fā)的一種災害性天氣,強度較大的暴雨??稍斐珊闈碁暮Γo人們生命財產和社會經(jīng)濟造成損失。因此,暴雨的時空規(guī)律是不少學者氣象氣候研究的重點[1-8]。
銅仁是貴州省的暴雨多發(fā)地之一,也是暴雨中心區(qū)。有學者就銅仁市德江縣的暴雨時空分布特征進行了分析[9];對玉屏縣的降水特征進行了統(tǒng)計,得出玉屏縣暴雨日數(shù)呈增加趨勢的結論[10]。又針對銅仁市10個國家站點暴雨特征進行了氣候特征分析[11]。這些研究對銅仁市的暴雨氣候特征有一定認知,但沒有涉及銅仁市全市所有區(qū)域自動站暴雨的時空分布特征分析,只有分析全市所有鄉(xiāng)鎮(zhèn)站點暴雨的特征,才能更好地做好暴雨預報預警工作。對銅仁市396個自動站2010—2021年的降水資料進行研究,分析暴雨的時空分布特征,旨在為銅仁市暴雨預報提供科學依據(jù)。
銅仁市2010—2021年全市396個雨量自動站的雨量資料,包括年平均降雨量、暴雨日數(shù)、逐月降雨量、日降雨量資料,利用統(tǒng)計方法統(tǒng)計分析銅仁暴雨的時空分布特征。
年降雨量的分布在一定程度上體現(xiàn)了暴雨的多寡分布情況。統(tǒng)計2010—2021年貴州省銅仁市392個雨量自動站年平均降雨量的分布來看(圖1a),各地多年平均年降水量大部分地區(qū)在600~1 000 mm之間,最大為2 778.4 mm,位于江口梵凈山頂附近。年降水量的地區(qū)分布趨勢為地勢高處降雨量多于地勢低處,相對來看,地勢低的低洼地帶年平均降雨量為400~600 mm,地勢較高處為600~1 000 mm,地勢最高處的梵凈山頂附近為1 000~2 800 mm。由此可見,全市呈現(xiàn)出4個多雨區(qū)和2個少雨區(qū)。4個多雨區(qū)分別位于西部沿河、德江、思南西部高山地區(qū),石阡兩側的佛頂山、大頂山附近,中部梵凈山頂附近,東部松桃東部、萬山南部相對高山地區(qū)。2個少雨區(qū)分別在沿河、德江、思南、石阡縣城相對低洼地帶;東部松桃、碧江、江口、玉屏地勢低洼地帶。由此可見,銅仁年降雨量的分布與地形關系密切。
圖1 銅仁市自動站2014—2021年的年平均降雨量分布(a)、年平均暴雨日數(shù)分布(b)、年平均大暴雨日數(shù)(c)(陰影為地形)
統(tǒng)計各鄉(xiāng)鎮(zhèn)雨量站的年平均暴雨日數(shù)在1~14 d之間,最少是江口地落水庫、最多在江口梵凈山回香坪站。從各測站的年平均暴雨日數(shù)分布(圖1b)可見,江口梵凈山為多暴雨區(qū),與年降雨量分布一致,說明梵凈山附近的降雨主要由暴雨貢獻。松桃西部桃花源附近為次多暴雨區(qū),也對應了相對多的年降雨量中心。此外,發(fā)現(xiàn)在石阡高山的年降雨中心區(qū)域,沒有對應出現(xiàn)暴雨日數(shù)大值區(qū),則可能是在石阡高山地區(qū)容易出現(xiàn)降雨天氣,但不一定常有暴雨發(fā)生?;虮┯耆諗?shù)不多,但有出現(xiàn)較強的降雨天氣出現(xiàn)。碧江、江口、萬山之間地勢相對低的區(qū)域年平均降雨量較小,但年平均暴雨日數(shù)卻達到5 d以上,則可能是出現(xiàn)的暴雨天氣總降雨量不大,不易出現(xiàn)極端暴雨天氣過程。玉屏縣為少暴雨區(qū),對應年平均降雨量少區(qū)。
從大暴雨日數(shù)分布(圖1c)來看,大暴雨落區(qū)與暴雨落區(qū)基本一致,大暴雨主要出現(xiàn)在梵凈山區(qū)域、松桃縣、江口縣、碧江區(qū)西部,以及印江縣北部、沿河縣中部、石阡北部。集中區(qū)為梵凈山及以東的江口、松桃縣。
統(tǒng)計逐月的暴雨日數(shù)分布情況發(fā)現(xiàn),1—2月和11—12月的暴雨較少。從3—10月的逐月暴雨日數(shù)空間分布來看(圖2),銅仁暴雨主要出現(xiàn)在4—10月,集中出現(xiàn)在5—7月。1月在江口、思南、德江縣僅共出現(xiàn)5站次暴雨;2月分散在印江、思南、松桃、沿河、江口縣區(qū)域,共出現(xiàn)14站次暴雨;3月開始暴雨站次逐漸增多,從圖4中3月的暴雨日數(shù)分布來看,大多暴雨發(fā)生在各區(qū)縣地勢相對高的地方,暴雨日數(shù)大多為1次,僅在思南境內出現(xiàn)3次;4月暴雨帶集中在銅仁中北部一線的思南、印江、松桃縣區(qū)域,暴雨發(fā)生在區(qū)縣境內地勢相對高到地勢低的過渡區(qū);5月暴雨范圍增大,全市均有發(fā)生,暴雨發(fā)生在地勢相對低的區(qū)域,并以梵凈山為界線,東、西兩側集中發(fā)生,最多的是江口快場4次,松桃大路、寨英、孟溪、盤信4次,萬山大坪4次;6月全市有暴雨發(fā)生,主要集中在銅仁中北部的沿河、德江、松桃、印江以及碧江、江口北部,以松桃的桃花源7次、印江的龍井6次、德江的坳田6次為最多。7月暴雨帶略有南壓,集中在中部一帶德江、思南、石阡、印江、松桃、江口北部、碧江北部地勢相對低的地區(qū),最多是松桃盤石村7次、芭茅7次、江口駱象7次。8月暴雨帶又分為南、北2個雨帶,一是沿河、松桃縣,二是東南部碧江、萬山區(qū),最多為萬山的黃道5次、沿河沙子5次。9月暴雨帶偏南,集中在江口、松桃南部、碧江、石阡,最多為松桃芭茅。10月暴雨開始分散,主要集中在德江、思南以及梵凈山東部區(qū)域。11月暴雨僅零散幾次出現(xiàn)在思南境內??傮w分布趨勢:3—4月分散,5、7月在梵凈山東、西兩側,6、8月在梵凈山北側和東側,9月分布在西北、東部、南部,10月在梵凈山西側。
3.2.1 暴雨日數(shù)的月變化 從圖3銅仁全市雨量站的逐月暴雨日數(shù)趨勢來看,暴雨在1—12月均有發(fā)生,但主要集中在5—9月,6月和7月暴雨最多,6月是暴雨高發(fā)月,出現(xiàn)暴雨的站次最多。
圖3 銅仁市暴雨日數(shù)的月變化曲線
3.2.2 10個國家站點暴雨日數(shù)月變化從圖4來看,10個站點暴雨集中在5—9月,6月最多,7月次之。但銅仁東部和南部的松桃、碧江、萬山、石阡、江口、玉屏在9月有暴雨日數(shù)陡增現(xiàn)象,可能與臺風倒槽西移,影響銅仁東部、南部有關系。5月出現(xiàn)暴雨次數(shù)最多的是松桃站,6月最多是松桃、碧江、江口、德江站,7月最多是碧江、松桃、德江,8月最多是德江、萬山,9月出現(xiàn)暴雨多的是松桃、江口,10月則是松桃、石阡相對多。
圖4 銅仁近10年國家站點暴雨日數(shù)逐月變化趨勢
3.2.3 晝夜暴雨的發(fā)生月變化 統(tǒng)計08:00~20:00(白天)和20:00~翌日08:00(夜間)2個時段降水量≥50 mm作為白天和黑夜的暴雨(圖5a),統(tǒng)計全市396個自動站出現(xiàn)50 mm的站次,發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)在白天的有2 482站次,占晝夜暴雨總站次的31.5%,主要出現(xiàn)在5—9月,其中5—7月最多,5月占白天暴雨總站次的19%,6月占比為25%,7月為23%;出現(xiàn)在夜間的有5 392站次,占暴雨總站次的68.5%,主要集中在6—8月,6月占夜間暴雨總站次的38%,7月為25%,8月為19%。5、9月白天暴雨特征明顯,6—8月白天和夜間暴雨均有發(fā)生且頻率相當。
圖5 銅仁市晝夜暴雨日數(shù)逐月變化趨勢
此外,統(tǒng)計了08:00~20:00(白天)和20:00~翌日08:00(夜間)2個時段降水量≥100 mm的降雨作為大暴雨(圖5b),得出白天出現(xiàn)大暴雨的站次為190站次,夜間出現(xiàn)大暴雨的站次為825站次,則白天出現(xiàn)大暴雨的站次占總站次的18.7%,夜間出現(xiàn)大暴雨的占比為81.3%,可見銅仁市夜間暴雨多發(fā)性非常明顯。大暴雨多發(fā)生在5—8月,其中,白天出現(xiàn)在6月最多,占比為9.3%,夜間出現(xiàn)在7月最多,占比為25.6%。
(1)暴雨空間分布特征為暴雨主要出現(xiàn)在地勢相對高的沿河中南部、印江北部、松桃大部、江口北部東部、碧江北部地區(qū)。大暴雨則大多發(fā)生在梵凈山東側的松桃、江口縣、碧江區(qū)。暴雨發(fā)生的月份均有差別,但5—7月暴雨落區(qū)范圍廣,其余月份暴雨落區(qū)分散。
(2)從10個國家站點的暴雨月變化來看,暴雨在6月最多,7月次之。銅仁東部和南部的松桃、碧江、萬山、石阡、江口、玉屏在9月有暴雨日數(shù)陡增現(xiàn)象,5月出現(xiàn)暴雨次數(shù)最多的是松桃站,6月最多是松桃、碧江、江口、德江站,7月最多是碧江、松桃、德江,8月最多是德江、萬山,9月出現(xiàn)暴雨多的是松桃、江口,10月則是松桃、石阡相對多。
(3)暴雨的晝夜變化特征為5、9月白天暴雨特征明顯,6—8月白天和夜間暴雨發(fā)生頻率相當。大暴雨多發(fā)生在5—8月,其中白天出現(xiàn)在6月最多,夜間出現(xiàn)在7月最多。