贵定暴雨日特征分析

黄晓俊,夏 恒,杨 明,宋应刚

(1.贵州省龙里县气象局,贵州 龙里 551200;2.贵州省六盘水市气象局,贵州 水城 553001;3.贵州省玉屏县气象局,贵州 玉屏 554000)

贵定暴雨日特征分析

黄晓俊1,夏 恒2,杨 明3,宋应刚1

(1.贵州省龙里县气象局,贵州 龙里 551200;2.贵州省六盘水市气象局,贵州 水城 553001;3.贵州省玉屏县气象局,贵州 玉屏 554000)

分析贵定县 1957—2009年出现的 134次暴雨日样本。结果表明:贵定县暴雨日数总体呈上升趋势,其线性增长率为 0.2d/10年,年暴雨日数在 0～7d次之间,暴雨日平均每年出现 2.53次,最大降水量为 234.9mm,1h最大降水量为63.5mm;2—10月均有暴雨日出现,暴雨日发生的季节性明显,夏季暴雨日占全年的 54.3%,暴雨日频发于 6—7月,且 6月下旬为暴雨的高峰期;暴雨日降水对月、年降水量的贡献显著,5—9月的暴雨日雨量对月降水量的贡献较大,6月为最大。年降水量最少的年份,无暴雨日出现。

贵定;暴雨日;特征

1 引言

在我国,暴雨洪涝灾害是仅次于旱灾的气象灾害,暴雨往往使农田积水和土壤水分过度饱和给农业带来灾害,甚至会引起山洪暴发、江河泛滥、堤坝决口给人民和国家造成重大经济损失。1978—2009年期间,贵定县境内共发生暴雨、冰雹、干旱、秋风和低温凝冻等各类气象灾害 101次,成灾 44次,其中由暴雨引发的洪涝、山体滑坡等灾害达到成灾次数的 45%,所造成的损失位于各类气象灾害之首。例如,1999年 7月 16日的大暴雨,就导致全县 20多万人受灾,房屋倒塌 1 385间,公路塌方 720处,1 185人无家可归,直接经济损失 18 356万元。之前,对贵定县某次暴雨过程或某种特定天气条件下的暴雨进行过分析研究,但都未对贵定暴雨日进行专题分析。本文重点对贵定县暴雨日的年、月、旬、日分布和特征进行分析,总结出它们的气候特征,对提高暴雨预报、气候评价和气象决策服务有实质性的意义。

2 资料选取及分析规定

2.1 资料

文中所用资料均来自于贵定县一般气候站 (该站位于 107°14′E,26°35′N)。暴雨日样本从 1957—2009年的月报表中挑取。由于自记雨量观测从1980年开始进行,故 1 h最大雨强的样本从 1980—2009年的月报表中挑取。

2.2 规定

把暴雨按 24 h(20时—20时)雨量 (R)分为 3个量级,即暴雨、大暴雨、特大暴雨。具体为:100 mm>R≥50 mm为暴雨,200 mm>R≥100 mm为大暴雨,R≥200 mm为特大暴雨。连续 3d或 3d以上出现日降水量≥50 mm时,定为持续性暴雨。将 (20时—20时)降水量≥50 mm的降雨日称为一个暴雨日。

3 暴雨日的特征分析

3.1 暴雨日的年际变化特征

在 1957—2009年间,贵定县出现暴雨 (含大暴雨、特大暴雨)134次,其中,暴雨日的频数为 124次,占出现暴雨以上频数的 92.54%,年平均 2.53次;出现大暴雨的频数为 9次,占出现暴雨以上频数的 6.71%,年平均 0.17次;出现特大暴雨 1次(1999年 6月 30日),占出现暴雨以上频数的0.01%。暴雨日的最大降雨量为 234.9 mm,次大降水量为 190.4 mm。用暴雨日次数的 5 a滑动平均进行统计,来反映暴雨日的年际变化 (见图 1)。

由图 1可以看出,贵定暴雨日数总体呈上升趋势,其线性增长率为 0.2d/10a。20世纪 60年代(1960—1969年),暴雨日数呈波动上升趋势,1969年达到峰值;20世纪 70年代到 80年代初 (1970—1981年),暴雨日数呈波动下降趋势,1981年达到谷值;1982—1998年,暴雨日数呈波动上升趋势,1998年达到峰值;1999—2003年暴雨日数呈明显的下降趋势,2003年达到谷值。暴雨日数以 1988年和 1991年为最高,达到 7次,1962年、1966年、1978年、1981年、1997年、2006年未出现。暴雨日多的年份,一般是洪涝严重的年份,暴雨日少的年份常是干旱严重的年份。

图 1 贵定暴雨日年际变化曲线及趋势

3.2 暴雨日的月、旬变化特征

分析表 1可知,53 a中贵定县在 2—10月均有可能出现暴雨,暴雨最早出现在 2月 12日 (1991年),最晚结束在 10月 23日 (1961年);大暴雨最早出现在 1958年 4月 9日,最晚结束在 2008年 8月16日,而 11月—次年 1月均没有暴雨出现。各月中,6月出现暴雨的频数最高,出现频率达到 26%,7月出现的频数次之,出现频率为 17.9%。6—7月是贵定县暴雨日集中出现的时段,是暴雨和大暴雨的多发期,例如 1991年 7月共出现 5次暴雨日,集中的强降水使得山体滑坡、房屋作物被淹,给国民经济造成很大损失。夏季 (6—8月)暴雨日占全年的54.3%,其次是春季 (3—5月),占全年暴雨日数的21.6%。

表 1 贵定县 2—10月各级暴雨日频数及频率分布表

从图 2分析可知,贵定县 2月上旬曾出现过一次暴雨日,2月中旬—3月中旬没有暴雨日出现,暴雨日从 3月下旬开始逐渐增多,4月中旬开始进入暴雨多发期,其中以 6月下旬为最高,6月中旬和 7月上旬是出现暴雨的两个次高峰期,5月下旬略低于次高峰期,8月上旬—8月中旬,暴雨出现的频次明显减少,但在 8月下旬—9月上旬又有所上升,随后逐渐减少。贵定大暴雨在 4月中旬—8月中旬都有可能出现,其中 6月中旬—7月中旬出现大暴雨的频次最高且集中,8月中旬出大暴雨的频次为次高。

图 2 贵定县各旬暴雨、大暴雨日数分布图

3.3 暴雨日 1h最大雨强

自记降水观测时间为每年的 4—10月,故对暴雨日 1h最大雨强的分析也为此时段。贵定暴雨 1h最大雨强为 63.5 mm,出现在 2004年的 5月 30日08—09时,次大雨强 62.7 mm出现在同日的 07—08时,此次大暴雨的降水总量为 157.6 mm。总的来说,贵定县 1h最大雨强以夜间 20时—01时出现的可能性最大,早上 06时—09时次之,其余时段出现1h最大雨强的可能性很低,这与贵定县夜间雨量明显大于白天,夜雨多于昼雨的变化趋势一致。各月最大雨强见表 2。

3.4 月暴雨日对降水量的影响

3.4.1 月暴雨日对月降水量的影响 分析 53a降水资料表明:4月降水超过平均值 (103.0 mm)的 24 a中有 7 a出现暴雨日,占高出月降水量频率的29.2%;5月降水超过平均值 (174.5 mm)的 25 a中有 13 a次出现暴雨日,占高出月降水量频率的52%;6月降水超过平均值 (199.9 mm)的 24 a中有 19 a出现暴雨日,占高出月降水量频率的79.2%;7月降水超过平均值 (171.2 mm)的 24 a中15 a出现暴雨日,占高出月降水量频率的 62.5%;8月降水超过平均值 147.1 mm的 20 a中有 11 a出现暴雨日,占高出月降水量频率的 55%;9月降水超过平均值 (93.0 mm)的 24 a中有 14 a出现暴雨日,占高出月降水量频率的 58.3%;10月降水超过平均值 (89.0 mm)有 19 a,其中有暴雨日的为 5 a,占高出月降水量频率的 26.3%。53 a间,在有暴雨出现的104个月中有 87个月的月降水量高出月平均降水量,通过计算各月暴雨日雨量占各月降水量的比例发现 (图 3),4—7月暴雨雨量对月降水的贡献呈递增趋势,5—9月的暴雨日对月降水量的贡献较大,6月达到最大,7月次之。通过相关分析可知,月暴雨日数与月降水量的相关系数为 0.58,月暴雨雨量与月降水量的相关系数为 0.7,二者均通过α=0.01的相关系数检验。这说明月暴雨对月降水量的贡献是显著的。

表 2 1980—2009年各月暴雨日 1h最大雨强

图 3 贵定县月暴雨雨量占月降水量的百分比曲线图

3.4.2 年暴雨日对年降水量的影响 分析图 4可知,贵定年暴雨日数与年降水量的走势基本相同,年降雨量在 722.3～1 624.5mm之间,降水变幅为80%,年暴雨日数在 0～7次之间,年暴雨日数与年降水量的相关系数为 0.5,且通过α=0.01的相关系数检验。在超出年平均降水量 (1 124.3 mm)的25 a中,有 23 a出现暴雨。1957年降水量是722.3mm为历年最少,而这一年暴雨日为 0。

图 4 贵阳年降水量与年暴雨日数时间分布图

4 结论

①贵定县暴雨日呈波动上升趋势,其线性增长率为 0.2d/10a。20世纪 60年代,暴雨日数呈上升趋势;70—80年代初,暴雨日数呈下降趋势;1982—1998年,暴雨日数呈上升趋势;1999—2003年暴雨日数呈下降趋势,2004年以后呈上升趋势。贵定县平均每年出现暴雨 2.53次,出现大暴雨 0.17次。

②贵定县暴雨日具有明显的季节性。暴雨日最早出现在春季的 2月中旬,4月中旬逐渐增多,频发于 6、7月,直到 8月中旬略减少后,8月下旬—9月上旬又略增多,最晚结束于 10月。暴雨日平均每年出现 2.53次,其中 R≥100 mm的暴雨平均每年出现 0.17次。

③贵定县各月 1 h最大雨强易出现在夜间,夜间雨量明显大于白天,夜雨多于昼雨。1 h最大降水量为 63.5 mm;日暴雨量最大为 234.9 mm,大暴雨日出现的几率很小。最长连续暴雨日数为 3 d,其降水量累计为 176.6 mm。20世纪 90年代以后,出现大暴雨日的频率呈上升趋势。

④暴雨对月、年降水量的贡献较为显著。4—7月暴雨雨量对月降水的贡献呈递增趋势,5—9月的暴雨日对月降水量的贡献较大,6月达到最大,7月次之。53 a间暴雨雨量占总降水量的 16.3%。

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1003-6598(2011)01-0029-03

2010-07-20

黄晓俊 (1975-),女,工程师,主要从事基础业务管理工作。