抚顺地区暴雨分布特征研

亢云龙 田琳 刘多文 蔡冰 王磊 宁大可 赵思文 赵超

摘要 利用抚顺地区3个国家基本气象站和51个区域自动站2012—2014年逐日20：00—20：00降水资料，统计分析了暴雨次数（RN）和暴雨强度（RS）并运用GIS进行空间插值。结果表明：以新宾县为中心，RN呈现从西到东、从东北到西南逐渐递增的分布趋势；抚顺县RS最强，其他地区RS分布较均匀；抚顺地区存在3个暴雨中心和4个强降水中心，其中，抚顺市清原县敖家堡乡和新宾县木奇镇为最显著的暴雨中心。

关键词 暴雨次数；暴雨强度；暴雨中心；空间插值；辽宁抚顺

中图分类号 P426 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）04-0224-02

暴雨是辽宁省主要灾害性天气之一[1]，抚顺地处辽宁省东部山区，其“八山一水一分田”的土地结构形成了多山的地貌特征，而中温带东亚大陆季风气候造成了夏热多雨的气候特点[2]。由于地形特征和气候环境等因素，抚顺地区极易发生时间、范围集中的灾害性暴雨[3-4]。因此，暴雨预报一直是预报人员重点关注的问题，有许多气象专家学者对抚顺暴雨产生的机理、天气系统及预报手段进行了较为深入的研究，取得了丰硕的成果，如吕志红等[5]对抚顺地区特强暴雨的成因及落区进行了分析，发现天气系统辐合上升和抚顺山地的抬升作用可以触发抚顺的强降雨；张 昱等[6]通过分析抚顺3个国家基本气象站的暴雨日数，发现7—8月是暴雨多发期。近年来，区域自动站的数据补充为暴雨的研究提供了更精细的资料，鉴于鲜有学者利用区域自动站数据资料分析抚顺暴雨，本文统计分析了抚顺地区54个气象站（包括3个国家基本气象站和51个区域自动站）2012—2014年暴雨次数和暴雨强度的发生规律并利用GIS确定了暴雨中心位置，旨在为抚顺地区暴雨预报提供直观可靠的科学依据，以提高暴雨预报的准确率。

1 资料与方法

1.1 资料来源

所用资料为抚顺地区2012—2014年间出现过暴雨的54个气象站逐日20：00—20：00的降水量资料。其中，54个气象站分布于抚顺市区、抚顺县、清原县和新宾县4个区域（图1）。

1.2 暴雨判断标准

1.2.1 暴雨标准。中国气象上规定，24 h降水量为50 mm或以上的强降雨称为暴雨，气象行业统计当日20：00到次日20：00的累积降水量，以此为依据，任一气象站20：00—20：00降水量为50 mm或以上即为该气象站出现一次暴雨。

1.2.2 暴雨中心標准。根据暴雨发生次数，本文以各气象站在2012—2014年出现暴雨的总次数≥10次的站点所在的乡镇为暴雨中心。

1.2.3 强降水中心标准。根据暴雨发生强度，本文以各气象站在2012—2014年暴雨平均降水量（R）在90～110 mm的站点所在的乡镇为强降水中心。

1.3 克里金差值法

利用克里金插值法将选取的54个气象站暴雨数据资料插值为抚顺全区的数据。克里金插值作为地统计学中的一种插值方法，在充分考虑实测数据之间的相互关系后，对每一个实测数据赋予一定的权重系数，加权平均后得到估计值[7]。它是一种求最优、线形、无偏差的空间内插方法[8]。

2 结果与分析

2.1 暴雨发生次数分析

2.1.1 暴雨次数的统计。统计抚顺地区54个气象站2012—2014年暴雨发生次数，结果如表1所示，可以看出RN最小值为1，最大值为11。各次数段包含的站点数量占站点总数的百分率没有明显的规律性，总体看来，抚顺地区气象站点3年RN主要集中在1～5次，RN在该范围内的站点占总次数的50%；RN为10或11的站点数为7个，占站点总数的12.96%。说明抚顺地区约12.96%的站点所在的区域为抚顺地区的暴雨中心。

2.1.2 暴雨次数的空间分布及暴雨中心的确定。抚顺地区2012—2014年暴雨发生总次数的空间分布如图2所示，可以看出，抚顺地区近3年暴雨发生总次数呈现明显的地域差异，1≤RN≤5的站点主要分布在抚顺市区和抚顺县的中西部以及清原县的东北部地区；6≤RN≤7的站点主要集中在抚顺市区的北部，抚顺县的中部，以及清原县的西南大部分地区；8≤RN≤9的站点主要分布于抚顺县的东南部，清原县的南部以及新宾县的大部分地区；10≤RN≤11的站点出现在新宾县的中部地区，其大致分布范围为北至上夹河镇，南至大四平镇，东至旺清门镇的三角区域。说明以新宾县为中心，暴雨次数呈现从西到东、从东北到西南逐渐递增的分布趋势，新宾县为暴雨出现次数最高的地区，其中部的大部分地区出现暴雨次数的极值（11）。

抚顺地区6个暴雨中心站2012—2014年暴雨发生总次数如图3所示，可以看出，红升水库、木奇镇、上夹河镇3个站点RN均达到11次；平顶山林场、旺清门镇和新宾3个站点RN均达到10次。由此看来，抚顺市共有3个暴雨易发中心，分别为新宾县西北部的木奇镇-上夹河镇、新宾县南部的平顶山林场-大四平镇和新宾县东部的红升水库-旺清门镇。

2.2 暴雨发生强度分析

2.2.1 暴雨平均降水量统计。统计抚顺地区54个气象站2012—2014年暴雨平均降水量，结果如表2所示，可以看出R最小值为51.00 mm，最大值为111.30 mm。总体看来，抚顺地区气象站3年R主要集中在70.00～79.99 mm范围内，R在该范围的站点数占站点总数的40.74%；R在90～110 mm范围的站点最少，占总站点数的16.67%。说明16.67%的站点所在的区域为抚顺地区的强降水中心。

2.2.2 暴雨平均降水量空间分布及强降水中心的确定。抚顺地区2012—2014年暴雨平均降水量空间分布如图4所示，从图中可以看出，抚顺地区3年R大值区大致集中于西南部。具体来说，50.00 mm≤R≤69.99 mm的站点极少；70.00 mm≤R≤79.99 mm的站点分布于抚顺市区大部、抚顺县东北部、清原县大部和新宾县中东部；R≥80.00 mm的站点主要分布在抚顺市区南部至新宾县西南部一带以及清原县与新宾县中部交界附近地区，其中R≥90.00 mm的站点有抚顺市区南部的塔峪镇、碾盘乡和石文、抚顺县的后安、清原县的敖家堡乡以及新宾县的木奇镇（图5）。该6个站点R最小值为91.50 mm，出现在碾盘乡；最大值为111.30 mm，出现在石文。说明抚顺地区强降水中心主要分布在抚顺县南部石文到后安一线以及清原县敖家堡到新宾县木奇镇一线，其中抚顺县的石文和后安，清原县的敖家堡和新宾县的木奇镇为单次暴雨强度大值区，由暴雨引发的气象灾害风险高。

3 结论与讨论

（1）以新賓县为中心暴雨次数呈现从西到东、从东北到西南逐渐递增的分布趋势，新宾县为暴雨易发生地区；暴雨平均降水量的大值区集中于抚顺县，其他地区较均匀。

（2）根据暴雨次数，抚顺地区存在3个主要暴雨中心，分别为清原县西南与新宾县西北部交界的木奇镇-上夹河镇-敖家堡乡、新宾县南部的平顶山林场-大四平镇以及新

宾县东部的红升水库-旺清门镇。

（3）根据暴雨强度，抚顺地区存在4个强降水中心，分别为抚顺县的后安、抚顺县的石文、清原县的敖家堡以及新宾县的木奇。

（4）通过暴雨次数和暴雨强度的叠加得出，抚顺市清原县敖家堡乡和新宾县木奇镇为最显著的暴雨中心，汛期应密切关注暴雨带来的气象灾害。

（5）近年来随着抚顺市区域自动站增加以及传输率的提高，气象资料利用率显著提高，但是时间序列有限，资料完整仅限2012年之后，仅用3年的气象资料对于说明暴雨中心效果有限，此工作仍需持续，运用多年资料更具说服力。

4 参考文献

[1] 刘静，任川，崔胜权.2013年汛期辽宁地区3次短时暴雨过程对比分析[J].现代农业科技，2014（7）：266-267.

[2] 全美兰，吕志红，祝新宇，等.相似环流背景下2次暴雨过程对比分析[J].中国农学通报，2015，31（28）：237-243.

[3] 王敏，谭向诚.北京城市暴雨和雨型的研究[J].水文，1994（3）：58-64.

[4] 吴春英，全美兰，刘帅，等.2013年8月16日抚顺特大暴雨过程分析[J].中国农学通报，2015，31（1）：224-230.

[5] 吕志红，张鸿，全美兰.2010年7月31日抚顺特强暴雨成因及落区分析[J].中国农学通报，2014，30（5）：303-308.

[6] 张昱，李亮，张鸿，等.抚顺市暴雨气候特征及灾害风险区划研究[J].现代农业科技，2014（23）：254-255.

[7] 李俊晓，李朝奎，殷智慧.基于ArcGIS的克里金插值方法及其应用[J].测绘通报，2013（9）：87-90.

[8] 朱蕾，黄敬峰.山区县域尺度降水量空间插值方法比较[J].农业工程学报，2007，23（7）：80-85.