广西北部湾经济区汛期不同等级降水变化特征

刘占明 梁钊雄

【摘要】本文选取广西北部湾经济区12测站1961-2011年逐日降水数据，采用降水发生率和贡献率指标，分析汛期（4-9月）各等级降水的时空变化规律，结论如下：汛期降水量占全年降水量80%以上；汛期降水发生率随着降水等级的增加而减小，贡献率则随着降水等级的增加而增大；空间差异主要表现在南部的北海、钦州、东兴所在区域的小雨发生率、贡献率偏低，暴雨发生率、贡献率偏高。

【关键词】降水发生率；降水贡献率；降水等级；汛期；广西北部湾经济区

降水作为水循环的主要环节和驱动因素，深入了解其结构变化特征有助于分析探讨区域乃至全球水循环的变化规律；为此，国内外学者对区域或全球的降水结构变化特征开展了大量的研究工作。广西北部湾经济区地处我国沿海西南端，由广西南宁、北海、钦州、防城港四个地级市所辖行政区域构成，同时纳入近海沿边的玉林、崇左两市统筹规划建设，陆地国土总面积约7.28万km2。该区是我国与东盟国家既有海上通道、又有陆地接壤的区域，战略地位突出。

我国华南地区（广东、广西、福建、海南）常用“汛期”、“非汛期”反映降水的年内差异，汛期（通常指4-9月）降水由于持续时间长，强度大，洪涝、滑坡、泥石流等灾害频发，并造成严重的经济损失和人员伤亡，往往成为研究的热点。本文根据北部湾经济区降水数据统计发现，汛期（4-9月）降水量平均约为1357.88 mm，占全年降水量（约1672.72mm）的比例为81.18%。因此，研究北部湾经济区汛期降水结构时空演变特征具有重要的理论和现实意义。目前，关于该区降水的研究已做了一些工作，但主要集中于降水量变化趋势及遥联分析等方面，对汛期降水结构变化的研究较少。本研究基于北部湾经济区日降水资料，运用降水发生率和贡献率指标，从降水等级方面分析该区汛期降水结构的时空变化特征，对于科学认识区域水量平衡、洪涝灾害时空演变乃至生态安全都具有重要意义，也可为指导区域工农业生产及防灾减灾建设提供科学依据。

1、数据资料与研究方法

1.1 数据资料

本文选取广西北部湾经济区分布较均匀且没有发生位置变更的12测站1961-2011年逐日降水数据资料，数据来源于中国气象局气象信息中心，连续完整，各测站位置如图1所示。

1.2 研究方法

本文主要从降水等级方面分析广西北部湾经济区汛期（4-9月）降水结构的时空变化特征。对于降水等级的划分，本文参照国家标准《降水量等级》（GB/T28592-2012）中的日降水量等级划分，将其分成以下4类，即小雨（0.1-9.9mm）、中雨（10.0-24.9mm）、大雨（25.0-50.0mm）、暴雨（≥50.0mm）。为了综合评价广西北部湾经济区汛期各降水等级事件的变化特征，本文借鉴前人的做法，引入了降水发生率和降水贡献率两个指标；降水发生率表示各类降水事件在某种分类情况下发生的次数占总次数的比例，降水贡献率定义为某种分类情况下的降水量占总降水量的比例。

2、北部湾经济区汛期各等级降水发生率、貢献率变化特征

2.1 汛期各等级降水发生率、贡献率区域统计特征分析

从统计结果来看，降水发生率随着降水等级的增加而减小，降水贡献率则随着降水等级的增加而逐渐增大。对于降水发生率而言，小雨占据绝对优势，达64.2%，中雨、大雨、暴雨分别为18.6%、10.7%、6.5%；但小雨对总降水量的贡献率仅为13.4%，中雨、大雨、暴雨贡献率分别为23.3%、27.4%、35.9%。由此可知，北部湾经济区等级降水频次以小雨为主，中雨、大雨、暴雨发生率合计不到36%，但却贡献了约87%的降水量。

2.2 汛期各等级降水发生率、贡献率空间差异分析

从图2（a）可知，各站均满足降水发生率随着降水等级的增加而减小以及小雨占据绝对优势的特征。相对而言，南部沿海的东兴、钦州、北海3站小雨发生率偏低，暴雨发生率偏高；其余各站各等级降水发生率比较接近，基本都在平均值上下波动。从图2（b）可知，12站均表现出小雨贡献率最低（基本都在17%以下），其中南部沿海的东兴、钦州、北海3站小雨贡献率在7-10%之间，为全区最低值。东兴、钦州、北海、马山、博白、横县6站中雨、大雨、暴雨贡献率呈现出比较明显的递增趋势，尤其是东兴、钦州、北海3站，暴雨贡献率都在50%以上，较其他各站明显偏高，这可能是因为其位于南部沿海，首先遭遇来自海洋的台风等强对流天气系统正面袭击，强降水天气较多；其余6站中雨、大雨、暴雨贡献率比较接近，且表现出中雨或大雨贡献率轻微超过暴雨的情况。

3、结论

广西北部湾经济区汛期（4-9月）降水量占全年降水量80%以上。汛期降水发生率随着降水等级的增加而减小，

降水贡献率则随着降水等级的增加而逐渐增大；其中，小雨发生率高达64.2%，但贡献率仅为13.4%；中雨、大雨、暴雨发生率合计不到36%，却贡献了接近87%的降水量。各等级降水发生率、贡献率空间差异主要表现在南部的北海、钦州、东兴3站小雨和暴雨方面，具体而言，北海、钦州、东兴3站均表现为小雨发生率、贡献率偏低，暴雨发生率、贡献率偏高；尤其是暴雨贡献率，3站都在50%以上。

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基金项目：国家自然科学基金项目（41361022），北部湾环境演变与资源利用教育部重点实验室、广西地表过程与智能模拟重点实验室联合开放或系统基金项目（2015BGERLKF03）。