1967—2015年浦北县暴雨特征分析

苏春梅　韦玉洁　苏美波

摘要 利用浦北县气象站1967—2015年的逐日降水观测资料，采用滑动平均、趋势分析、小波分析等方法，分析浦北县近49年来的暴雨变化特征。结果表明，浦北县暴雨日数和暴雨量均呈增加趋势，但趋势变化不明显，1993—1995年和2000—2002年是暴雨出现最频繁的时期。浦北县暴雨主要出现在4—10月，大暴雨主要出现在6—8月，7月的暴雨和大暴雨发生次数最多；11月的暴雨强度最强；连续暴雨过程主要在6—8月发生。浦北县暴雨日数变化和暴雨量变化具有明显的周期变化规律特征，都存在着4年、6年、8年、14年周期振荡信号，各周期信号分布的时间区域略有差异。

关键词 暴雨；气候特征；广西浦北；1967—2015年

中图分类号 P458.1+21.1 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）16-0189-02

浦北县地处广西东南部，属南亚热带季风气候区，雨水充沛，暴雨频发。暴雨是一种灾害性天气，尤其是大范围持续性暴雨和集中的特大暴雨，不仅影响工农业生产，而且会危害人民生命安全，造成严重的经济损失。因此，利用浦北县1967—2015年的降水资料，分析浦北县暴雨气候特征，对浦北防灾减灾工作、农业发展和合理开发利用水资源等提供科学决策依据。

1 资料与方法

分析资料选自浦北县气象站1967—2015年的逐日降水观测资料，以日降水量（指20：00至次日20：00降水量，下同）≥50 mm定义为暴雨，日降水量≥100 mm定义为大暴雨，日降水量≥250 mm定义为特大暴雨，连续2 d或2 d以上出现暴雨称为连续暴雨，暴雨量为所有暴雨日降水量的总和。通过等权滑动平均[1]、趋势分析[2]、Morlet小波分析[3]等方法对暴雨进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 暴雨年际变化

2.1.1 暴雨日数的年际变化。1967—2015年，全县共出现暴雨365 d，平均每年出现7.4 d；大暴雨出现78 d，占总暴雨日的21.4%，平均每年出现1.6 d；特大暴雨出现6 d。由图1可知，浦北县每年都有暴雨出现，但年际变化大，年暴雨日数最多为13 d，出现在1995年、2002年、2008年，1993—1995和2000—2002年平均暴雨日数达10.7 d，比历年平均值多3.3 d，是暴雨出现最频繁时期；年暴雨日数最少为2 d，出现在1989年和1991年。从5年滑动平均来看，1978—1987年、1993—1995年、2000—2002年、2008—2013年为暴雨相对多发时期；1972—1977年、1988—1992年、1996—1999年、2003—2007年为暴雨相对偏少时期。从线性趋势看，49年来浦北县暴雨日数有增加趋势，其增加率为0.2 d/10年，但趋势变化不显著（相关系数未能通过0.05的显著性水平检验）[4-5]。

2.1.2 暴雨量的年际变化。由图2可知，浦北县年平均暴雨量为626.4 mm；年暴雨量最大的年份为1981年，达1 461.0 mm；年暴雨量最小的年份为2005年，仅181.7 mm。从5年滑动平均曲线看，20世纪70年代初期前、70年代末至80年代中期、90年代中期、21世纪00年代中期后为暴雨量相对偏多时期，70年代中期、80年代末期至90年代初期、90年代末期至21世纪00年代中期为暴雨量相对偏少时期。线性趋势结果显示，浦北县年暴雨量有增加趋势，增加率为13.26 mm/10年，但趋势变化不显著（相关系数未能通过0.05的显著性水平检验）。

2.2 暴雨月际变化

2.2.1 暴雨日数和大暴雨日数的月际变化。由图3可知，浦北县1—12月均有暴雨，但由于受不同季节的天气系统影响，雨量時间分布不均。据统计，1—3月出现暴雨次数少，各月只占暴雨总日数的1%；进入汛期（4—9月）后，暴雨明显增多，7月是全年中暴雨发生次数最多的月份，占暴雨总日数的24%；11月后暴雨日数急剧减少，全年最小值为12月，只出现过2 d暴雨。暴雨日数随月份的变化呈单峰型分布，主要出现在4—10月，占暴雨总日数的95%，其中5—8月这4个月暴雨日数占暴雨总日数的73%，是全年中降水量最多的时期。浦北县近49年间发生的78 d大暴雨出现在1月和4—11月，主要集中在6—8月，共出现53 d，占总数的68%。大暴雨日数月变化也呈单峰型分布，最大值在7月，出现了24 d。2月、3月、12月没有大暴雨出现。

2.2.2 暴雨强度月际变化。由图4可知，11月的暴雨强度最强，虽然11月出现暴雨次数少（图3），但强度大，平均每场暴雨雨量达124.6 mm。1月和3—10月暴雨强度相近，12月暴雨强度最小，平均每场暴雨雨量只有57.5 mm。

2.2.3 连续暴雨月际分布。由表1可知，近49年间浦北县共出现了36次连续暴雨过程，主要集中在6—8月，其中7月发生最为频繁，出现了12次。2—3月、5月、11—12月均没有出现连续暴雨过程。

2.3 暴雨周期变化特征

Morlet小波分析既有频率分析的性质，又能表示发生的时间。图5为浦北县近49年暴雨日数的Morlet小波分析实部等值线图，图中实线表示小波系数>0，即暴雨日数较多，浦北县处于暴雨偏多时期；虚线表示小波系数<0，即暴雨日数较少，浦北县处于暴雨偏少时期。图的上半部分等值线相对稀疏，对应较长时间尺度的振荡，而下半部分等值线相对密集，对应较短时间尺度的振荡。由图5可知，浦北县暴雨日数变化存在着明显的年代际尺度和年际尺度的周期性变化。在10～20年时间尺度上，14年左右尺度的周期振荡信号最为明显，暴雨日数变化表现为6个“偏少—偏多”的交替振荡。在2～9年时间尺度上，周期振荡对应的由偏多到偏少的突变点比较多，其中1976—1996年存在着明显的8年周期振荡信号，1969—1981年、1994—2015年存在着明显的6年周期振荡信号，1969—2001年存在着明显的4年周期振荡信号[6-7]。endprint

Morlet小波分析的結果表明浦北县近49年暴雨量变化也具有明显的周期变化规律，如图6所示，在10～20年时间尺度上，14年左右尺度的周期振荡信号亦最明显，暴雨量变化也表现为6个“偏少—偏多”的交替振荡。在2～9年时间尺度上，周期振荡对应的由偏多到偏少的突变点同样比较多，其中1977—1993年存在着较为明显的8年周期振荡信号，1974—1992年、1997—2015年存在着明显的6年周期振荡信号，1968—2002年存在着明显的4年周期振荡信号。

3 结论

（1）1967—2015年浦北县每年都有暴雨出现，但年际变化较大，年均暴雨日数为7.4 d；1993—1995年和2000—2002年是暴雨出现最频繁的时期，比历年平均值偏多3.3 d；近49年来浦北县暴雨日数有增加趋势，其增加率为0.2 d/10年。浦北县年暴雨量呈波动变化，21世纪00年代中期后处于相对偏多时期，暴雨量也有增加趋势，增加率为13.26 mm/10年。浦北县暴雨日数和暴雨量增加趋势变化均不显著。

（2）浦北县暴雨随月份的变化呈单峰型分布，主要出现在4—10月，占全年总量的95%，其中5—8月暴雨频数占暴雨总日数的73%。大暴雨主要出现在6—8月，其月变化也呈单峰型分布，2月、3月、12月没有大暴雨出现。暴雨和大暴雨都是在7月发生次数最多。11月的暴雨强度最强，平均每场暴雨量达124.6 mm。浦北县连续暴雨过程主要集中在6—8月，其中7月发生频率最大。

（3）Morlet小波分析结果表明浦北县暴雨日数变化和暴雨量变化具有明显的周期变化规律，在10～20年时间尺度上都具有14年左右尺度的周期振荡信号，在2～9年时间尺度上都具有4年、6年、8年周期振荡信号，暴雨日数和暴雨量各周期信号分布的时间区域略有差异。

4 参考文献

[1] 魏凤英.现代气候统计诊断与预测技术[M].北京：气象出版社，1999：43-49.

[2] 黄嘉佑.气象统计分析与预报方法[M].北京：气象出版社，2004：28-34.

[3] 吴洪宝，吴蕾.气候变率诊断和预测方法[M].北京：气象出版社，2005：208-244.

[4] 徐桂玉，杨修群.我国南方暴雨一些气候特征的统计分析[J].气候与环境研究，2002，7（4）：447-456.

[5] 廖雪萍，覃卫坚，唐炳莉，等.广西近50年暴雨日数变化的小波分析[J].气象，2007，33（12）：39-45.

[6] 谢五三，田红.近50年安徽省暴雨气候特征[J].气象科技，2011，39（2）：160-164.

[7] 黄丽康，韦彩色，赵玉红.合浦县暴雨气候特征及成因分析[J].气象研究与应用，2012，33（4）：32-34.endprint