暴雨气候特征和天气系统分析——以湘西州为例

石燕清 张丹丹 单 丹

（湖南省湘西州气象局，湖南吉首 416000）

暴雨是我国大部分地区多发的一种灾害性天气，持续时间长、强度大的暴雨常可造成洪涝灾害，给人民生命财产和社会经济带来损害[1-4]。湘西州地处湖南省暴雨天气区上游，暴雨的突发性和致洪概率很高。只有掌握暴雨的时空规律和暴雨成因，才能为暴雨预报提供科学依据，进而更好地预防和防止洪涝灾害发生。本文对湘西州8个台站52 a的降水资料进行研究，分析了暴雨日数时间分布特征，并对形成暴雨过程的天气系统背景进行统计和分析。

1 所用资料及统计标准

所用资料为日降水量≥50.0 mm的降水资料，日界取20：00-20：00。全州有一站或一站以上出现日降水50.0～99.9 mm的统计为一个暴雨日（次），大暴雨指日降水100.0～199.9 mm的降水，特大暴雨指日降水≥250.0 mm的降水。暴雨日数统计用1959-2010年共计52 a的资料，形成暴雨过程的天气系统背景的统计与分析用2004-2010年共计7 a的资料。

2 湘西州暴雨气候特征分析

2.1 暴雨日数月分析 1959-2010年，全州累计暴雨日数为1 605 d（表1），其中汛期4-9月暴雨日数为1 515 d，占出现总数的94.4%。1月和12月均未出现过暴雨，其余各月均有出现，不过2-3月和10-11月极为稀少，其中2月仅出现过3次，发生区域也仅限于永顺和泸溪2县。从4月开始明显增多，主要集中于5-8月，占82%，其中以6月最多，居全年之首，7月次之。

2.2 暴雨日数旬分析 按旬统计也大致可分两个峰值，一是5月下旬中至6月中旬中，二是6月下旬初至7月中旬初，两段合计分别占全年暴雨和区域暴雨总数的39.9%和44.3%。52年来州内出现区域大暴雨49次（2站以上日雨量100.0 mm），其中仅6月上旬末至7月中旬前就有37次之多，历史上的洪涝灾害大多发生在这一时期。

2.3 暴雨日数日分析 统计历年来各月降暴雨次数最多的日期，给出表2，5月26日、6月22-23日、7月8日、12日和8月4日湘西州出现暴雨的概率大。

表1 1959-2010年湘西州各月不同量级暴雨出现次数 （单位：次）

表2 1959-2010年湘西州各月暴雨次数最多及次多的日期

2.4 不同季节的暴雨过程显著不同 以2007年暴雨为例，湘西州前5次暴雨过程都出现在6月中旬以前，过程持续时间都只有1 d，降水范围较小，但是大暴雨的出现比例较高，为21%（7/34）；6 h内≥50 mm的站次为28站次，占总数的82%（28/34）；3 h内≥50 mm的站次为15站次，占总数的44%（15/34）；以上数据说明，在初夏湘西自治州的暴雨范围不宽，暴雨的局地性强，其中大暴雨占1/5以上，且暴雨的持续时间较短，80%以上的暴雨过程发生在6 h内。

2007年湘西自治州暴雨持续时间2 d或2 d以上的暴雨天气过程有3次，都出现在7月份以后，分别是7月10-12日（降水时段为7月9日20：00-12日20：00），7月21-26日（降水时段为7月20日20：00-26日20：00），8月3-4日（降水时段为8月2日20：00-4日20：00）。从统计数据来看这3次暴雨过程的一个显著特点是暴雨降水面广，持续时间较长。这3次暴雨过程共出现252站次的暴雨，大暴雨47站次，占总数的19%（47/252），另外3 h及6 h最大降水强度比初夏的降水量占总暴雨次数的比例要低。

3 湘西州暴雨天气系统分析

如上所说，不同季节的暴雨过程显著不同，将暴雨天气系统分为6月以前及7月份以后进行统计分析。资料统计标准为槽线的关键区范围：东经100°～110°、北纬25°～35°。欧亚槽脊统计范围：东经80°～120°、北纬20°～50°。副高位置：588线伸入内陆，称副高登陆，否则副高在海上。

3.1 湘西州4-6月暴雨天气系统分析 4-6月是该州天气变化频繁、冷暖空气交汇活跃时期，西风带低槽东移时引导北方冷空气南下与西南暖湿气流交汇导致暴雨发生。同时统计发现，中低层切变、低空西南急流、地面冷空气等天气系统的强弱及存在与否，将直接影响到暴雨的强度和范围。为此，对暴雨过程天气系统特征进行统计，得出一些有意义的结果。

在湘西州4-6月全州性暴雨过程中，从500 hPa环流特征来看表现为三种类型，即两槽一脊型、一槽一脊型、一脊一槽型。其中两槽一脊型所占的暴雨次数最多，概率为50.0%（10/20），其次是一槽一脊型（30.0%），一脊一槽型（20%）。从统计的资料来看，全州性暴雨的发生，500 hPa均有低槽存在，但西太平洋副高的位置、强度仅与5-6月的暴雨存在一定关系，其中6月，副高登陆占63.3%。地面冷空气入侵是4-5月全州性暴雨的重要因素，占65.0%，从6月份开始冷空气减弱，全州性暴雨大多在地面倒槽发展的形势下产生的，占87.5%。全州性暴雨过程中中低层均有低涡切变配合，700 hPa有西南急流的占72.4%。

3.2 湘西州7-9月暴雨天气系统分析 7-9月随着季节的变化，制约着湘西州暴雨的天气系统与前期已不大相同，除了西风带低值系统和北方冷空气外，副热带高压对湘西州暴雨的产生也有十分重要的影响。

在7-9月暴雨过程中，影响湘西州暴雨天气的500 hPa环流特征表现为4种类型，其中两槽一脊型，出现暴雨最多，概率为50.0%（11/22），其余依次为调整型40.9%（9/22），一槽一脊型4.5%（1/22）和纬向型4.5%（1/22）3种类型。7-9月副高位置及强度与湘西州的暴雨有着密切的关系，在统计中，副高登陆占54.5%（12/22），预报日副高加强时暴雨出现概率为50.0%（6/12），副高减弱东退时暴雨概率为33.3%（4/12），副高稳定少动时的暴雨为16.7%（2/12）。100%的暴雨过程700 hPa或850 hPa都有切变线存在，而低涡却不一定。切变线与纬线的交角大，湘西州暴雨多以单站暴雨为主，切变线近乎与纬线平行，且移动较慢，易造成湘西州3站以上的暴雨。暴雨发生时700 hPa有西南急流的占54.5%（12/22），暴雨在地面倒槽发展的形势下产生的占54.5%（12/22）。

4 结语

湘西州暴雨期大致可分两个峰值：一是5月下旬中至6月中旬中，二是6月下旬初至7月中旬初，两段合计分别占全年暴雨和区域暴雨总数的39.9%和44.3%，且每年的5月26日，6月22-23日，7月8日、12日和8月4日我州出现暴雨的概率大。

不同季节暴雨过程也不同，在初夏湘西自治州的暴雨范围不宽、局地性强，且持续时间较短，80%以上的暴雨过程发生在6 h内；夏季暴雨的特点是暴雨降水面广，持续时间较长，3 h及6 h最大降水强度比初夏的降水量占总暴雨次数的比例要低。

4-6月湘西州暴雨主要由西风带低槽东移时引导北方冷空气南下与西南暖湿气流交汇产生的，同时中低层切变、低空西南急流、地面冷空气等天气系统的强弱及存在与否，也直接影响到暴雨的强度和范围；7-9月制约着湘西州暴雨的天气系统除了西风带低值系统和北方冷空气外，副热带高压也对湘西州暴雨的产生有十分重要的影响。