2013-2016年安顺市暴雨的频数和强度特征分析

2018-12-06

安顺学院学报 2018年5期

(1、2.安顺学院资源与环境工程学院，贵州安顺561000) (3.安顺市气象局，贵州安顺561000)

暴雨一直是气象学者广泛研究的重大课题，有着许多研究成果，对暴雨频数和强度特征的研究也有很多[1-6]，随着气候的变暖，我国暴雨出现的频率和强度都呈现了增加的趋势[2]。贵州地势复杂，由于地形地势的特殊，使暴雨具有落点比较分散、所历时间短、强度大、局地性强的特点，造成了十分严重的危害，严重影响着人民的生命财产安全[3-4]。前人的研究得出贵州省3个暴雨中心中范围最广、强度最大的区域是西南部，暴雨中心包括安顺大部分地区，尤其是安顺中部以西及西北区域属于暴雨多发区，且夜雨特征显著[5-7]。鉴于此，本文对安顺暴雨的频数和强度特征进行分析研究，并分析暴雨与温度的关系，为降水预报提供科学依据，对能更好的做好应对措施，减少和预防暴雨及其造成的次生灾害给国家、社会、人民带来的损失有重大意义。

1 研究区概况与研究方法

1.1 研究区域概况

安顺市位于贵州省中西部，经度范围是105°13′E～106°34′E，纬度范围为25°21′N～26°38′N，海拔较高，最高处有1850m，最低有356m，海拔的平均高度为1102m～1694m，气候类型为典型的高原型湿润亚热带季风气候，降水量充足，观测点年平均降水量为1375mm，年平均气温为14.1℃[8]，且夏季风大云多雨多。

图1 安顺市气象站位置图[8]

1.2 数据来源和分析方法

数据资料来源安顺市气象站，主要运用Excel和SPSS统计分析软件进行分析。

2 结果与分析

2.1 安顺市暴雨频数和强度的时间变化特征

2.1.1 安顺市暴雨频数和强度年变化

2013-2016年4年间，安顺每年都出现过暴雨，最少是在2013年出现了8次，最多是在2015年出现了18次。暴雨频数从2013年到2015年逐年递增，在2016年虽有所下降，但2016年暴雨频数要大于2013年；4年来发生暴雨频数为51次，平均每年12.75次，在2015年的时候出现频数最多(图2)。暴雨量占年降水总量的百分比在逐年上升，2013年所占比重为41.62%，2014年所占比重为44.49%，到2015年时所占百分比为51.76%，之后2016年所占比重下降到了16.94%(图3)。

图2 2013-2016年安顺年暴雨频数

图3 年暴雨量占年总降水量的百分比

2013-2016年共发生了51日暴雨，平均暴雨量为71.469mm，暴雨极小值为50.1mm，暴雨极大值为128.8mm。日降水量R≥75mm的大暴雨在4年中共出现了18次，平均每年出现4.5次。其中2015年和2016年各为7次、6次，分别占总数的38.89%、33.3%，大暴雨的暴雨总量分别为664.7mm、542.1mm，分别占大暴雨的暴雨总量的39.8%、32.5%。日降水量R≥50mm的一般性暴雨在4年中共出现了33次，平均每年出现8.25次。其中2015年出现的次数最多，为11次，占总数的33.3%，暴雨量为659.4mm，占一般性暴雨的暴雨总量的33.37%(表1)。

表1 2013-2016年暴雨日数及暴雨量的分布情况

2.1.2 安顺市暴雨频数和强度月变化

2013-2016年月份上安顺市的暴雨频数在6月出现极值，7月、8月暴雨频数稍有升高(图4)。5月-8月是安顺暴雨频发时期，共发生了46次，占出现暴雨频数的90%。1-4月及9-12月为暴雨少发期，出现暴雨频数极少，甚至没有出现。与前人研究的1979-2009年贵州、安顺暴雨频发期为6-7月[4-6]有点差入，可见，近4年来安顺的暴雨有增强趋势。

图4 各月出现暴雨总次数

安顺的一般性暴雨和大暴雨均只发生在5-10月(表2)。6月属于安顺一般性暴雨及大暴雨频发月，占一般性暴雨总次数和大暴雨总次数比例分别为45.5%、50%，其中大暴雨级别的日降水量出现了128.8mm的极值。除8月外，每月一般性暴雨累计降水量均比大暴雨累计降水量多，且呈现出先增加后逐渐减少的趋势。

表2 2013-2016年暴雨强度的月分布

2.2 安顺市暴雨频数和强度与降水量和温度的关系

2.2.1 年暴雨的频数和强度与年降水量和年均温的关系

运用SPSS分析软件对安顺市气象站2013-2016年气象资料进行统计分析，安顺2013-2016年的年暴雨频数与年降水量、年均温的Pearson相关系数分别为-0.066、-0.485，相关性不显著。年暴雨强度在日降水量(R≥50mm)与年总降水量的Pearson相关系数为0.693，相关性显著；日降水量(R≥75mm)与年总降水量的Pearson相关系数为0.963，相关性显著。年暴雨强度在日降水量(R≥50mm)与年均温的Pearson相关系数为-0.221，相关性不显著；日降水量(R≥75mm)与年均温的Pearson相关系数为-0.643，相关性不显著。表明安顺在2013-2016年的年降水量和年均温对年暴雨的强度、频数影响不大。

2.2.2 安顺市月暴雨频数和强度与月降水量和月均温的关系

暴雨频数与月降水量、月均温度的Pearson相关系数分别为0.979、0.609，相关性显著，表明这4年来安顺每月降水量对月暴雨频数的影响比较大。

进行线性回归分析得出：月暴雨频数与月降水量模型中R为0.979，可决系数为0.959，修正的可决系数为0.954，F统计量为231.623，检验的概率值为0.000，月降水量的t检验值为15.219，相应的检验概率为0.000，是非常显著的；月暴雨频数与月均温的模型R为0.609，可决系数为0.371，修正的可决系数为0.342，F统计量为12.954，检验的概率值为0.002，小于0.05，月平均温度的t检验值为3.599，相应的检验概率为0.002，也是非常显著的。在2013-2016年的4年里，安顺每月的暴雨频数在安顺汛期中随着月降水量和月均温的增加而增加，减少而减少。

月暴雨强度在日降水量(R≥50mm)和日降水量(R≥75mm)与月降水量的Pearson相关系数分别0.974和0.925，显著性(双侧)均为0.000；与月均温的Pearson相关系数分别为0.626和0.584，显著性(双侧)分别为0.029和0.046，相关性显著，表明这4年来月平均降水量和月平均温度对月暴雨强度的影响比较大。

进行线性回归分析得出：暴雨强度和月降水量模型中: 日降水量(R≥50mm)和日降水量(R≥75mm)的R分别为0.974、0.925，可决系数分别为0.950、0.856，修正的可决系数分别为0.945、0.841，F统计量分别为188.561、59.339，检验的概率值均为0.000，月平均降水量的t检验值分别为13.732、7.703，相应的检验概率均为0.000，可见，整个回归方程是非常显著。

线性回归分析得出：月暴雨强度和月均温R模型为: 日降水量(R≥50mm)和日降水量(R≥75mm)的R分别为0.626、0.584，可决系数分别为0.392、0.347，修正的可决系数分别为0.331、0.276，F统计量分别为6.447、5.186，检验的概率值分别为0.033、0.046，月均温的t检验值分别为2.539、2.277，相应的检验概率均为0.029、0.046，整个回归方程是非常显著。

综上所述，2013-2016年，安顺每月的暴雨频数和强度均随着月降水量的增加和月均温升高而增加和升高，减少而减少。

2.3 暴雨与台风的关系

根据2013-2016年安顺市的降水数据和沿海登陆台风的情况，4年我国共有33个台风登陆，其中就有25个对安顺市的降水产生了严重的影响。台风从6月开始出现并着陆，在7、8、9、10月份，出现了多个台风，台风出现的时间和安顺暴雨发生的时间相吻合(表3)，也就是说，当台风登陆后，暴雨的频数和强度都增加了。安顺暴雨受到了台风的影响：台风越多，暴雨出现次数越多；台风强度越大，暴雨历时越长。