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基于区域站观测数据的连江县降水分布特征

2020-12-30叶语红黄悦高晓丹

农业灾害研究 2020年6期
关键词:降水气候特征

叶语红 黄悦 高晓丹

摘要 根据2015—2018年连江县40个自动气象站降水数据,分析连江县降水分布特征。结果表明:连江县年平均降水量1 019.9~2 203.1 mm,存在数个降水高值区,年降水量空间分布受地形影响明显,总体呈西多东少、北多南少、内陆多沿海少;连江县季节降水量呈春季、夏季多,秋季和冬季少特点;春季高值区在两组山脉西侧,夏季高值区在西北部山脉西南侧,东北部山脉西侧,沿海局部高山地区,秋季高值区在西北部山脉西南侧,冬季降水较均匀;连江县年内降水分布不均匀,呈双峰型分布,月降水量极大值为8月和6月。

关键词 气候;降水;特征

中图分类号:P426.6 文章标识码:A 文章编号:2095–3305(2020)06–0–03

DOI:10.19383/j.cnki.nyzhyj.2020.06.027

连江县地处福建省东部沿海,是亚热带气候,依山临海地形复杂,以丘陵山地为主。2005—2012年,连江县已初步建成区域站网并不断增补至今,实现海温站、农田小气候站共55个区域自动站,经过初期不断校检并进行系统性运行维护后,终于形成稳定有效区域站观测系统。陆地和海岛上共有50个自动站,在现有区域站系统帮助下,连江县降雨观测精度不断提高,高时空分辨率的观测资料对于揭示区域气候规律有重要作用,尤其能在一定程度上揭示真实地形下降水复杂效应。

1 资料与研究方法

根据2015—2018年连江县国家气象站和数据质量较好、缺测少的40个区域自动站气象资料,其中,缺测资料的使用当日其余站点降水量平均值替代,或在一个降雨过程中使用前后两日降水量内插等方法补齐,统计分析连江县精细化降水分布特征,为连江县降水预报和防汛抗旱提供参考。在考察连江县地形地貌、海拔高度的基础上,将其划分为东、南、西、北、中五部分,按季节划分为冬季(12月—次年2月)、春季(3—6月)、夏季(7—9月)、秋季(10—11月),利用airgis分析连江县40个站点雨量年分布、季节分布及月份分布特征。

2 雨量时空分布

2.1 连江县降水空间分布

2015—2018年,连江县年平均降水量1 019.9~2 203.1 mm,各站相差达1 000 mm左右,各站點间降水分布差异大,不可排除地形影响作用,总体为西北多、东南少(图1);连江县降水量高值区(年降水量1 800 mm)分别在连江西部和北部高山地区,主要在山脉西侧,可认为是山脉对降雨系统产生地形抬升作用,而主要降水影响系统是东移经过连江县产生降水。

2.2 连江县降水季节变化

连江3—4月为春雨季,5—6月为梅雨季,平均降水量688.9 mm,占年降水39.87%。据福建省主要灾害性天气分析与预报可知,春季影响我省的系统主要有西南低空急流、南支槽东移、切变静止锋和切变上西南涡东移、江淮气旋及武夷山锢囚锋,主要为东移和南移系统,春季是一年中平均降水量最大的季节,对降水在连江县空间分布有最大贡献,春季降水量>700 m区域和年降水量高值区基本重合,两个降水峰值点小沧和长龙北部也基本重合,处于东北部和西北部山脉迎风坡高山地区,符合降水系统在迎风坡被迫抬升特征[1]。春季降水总体为内陆多、沿海少,西部、北部、中部和南部西侧降水多,其余部分降水少。

夏季平均降水量649.6 mm,占全年降水37.57%,春季和夏季为一年中降水最多的两季,夏季降水分布比春季更不均匀,主要影响系统是热带气旋、东风波和热带辐合带,分别是西移或北抬影响福建省,天气系统从不同位置影响连江县,形成的降雨分布在地形影响下亦有不同,但相同处是夏季三个降水高值区(长龙北部、小沧、潘渡乡到江南乡一带)中前两个都和春季降水高值区相差不大,最后一个高值区虽然和春季相比偏移较大,但仍处于高山地带,符合夏季降水系统北抬在山前形成降水特征,总体为内陆多、沿海少,但从内陆到沿海降水量梯度更大。另外,也许受台风系统影响,在沿海出现一个略小于内陆的降水大值区。

秋季平均降水量81.3~293.2 mm,平均降水量175.0 mm,占全年降水10.13%,是一个降水少且降水局地性很强的季节,主要影响系统为寒潮系统或冷高压,冷暖空气在江南交汇时出现大片雨区,有可能形成准静止锋,造成连阴雨天气。秋季降水量分布较平均,大部分乡镇降水量150~199.9 mm,潘渡乡到江南乡一带和沿海两个小降水高值区的秋季平均降水量也仅为夏季1/3~1/4,考虑是晚台风影响,总体为南部和沿海高山地区多、南部沿海一带少,其余地区雨量相差不大。

冬季平均降水量214.8 mm,占全年降水12.43%,主要影响系统为东亚大槽、寒潮系统或冷高压、冷锋,整体降水比秋季大一个量级,但南部沿海一带仍是少雨区,长龙北部是一个小的降水高值区,总体上由北向南、由西向东降水量逐渐减少,降水量梯度小[2]。

2.3 连江县月降水量时空分布

连江县40个自动气象站2015—2018年月平均降水量年内呈双峰双谷型分布不均匀,月均最大降水量272.4 mm,最小降水量60.2 mm。月均降水量>100.0 mm集中在3—9月,6月多为梅雨季准静止锋和峰上产生的切变及西南涡形成降水,达到第1个峰值(268.1 mm),7月雨季结束,受副热带高压控制,台风盛行期末出现一个低谷,平均降水量201.4 mm,8月台风盛行降水增多,月降水量达一年中最高峰值272.4 mm,9月起降水量迅速减少,12月为最低谷60.2 mm,与以往研究结论一致。连江县年内降水为秋冬少、梅雨季及台风季多。

连江县月降水量大值区和年降水量大值区基本一致,也就是西北部山脉西南侧、东北部山脉西侧和沿海局部高山地区、南部沿海地带仍是降水小值区[3-4]。月降水量最大值181.4~396.4 mm,山脉西侧降水局地性更明显,从沿海到内陆降水量逐渐减小。22个站点最大月降水量均在8月,其次是6月,有11个站点,其余为7月或9月。可见,最大月降水量多在台风季,随后是梅雨季,华南前汛期没有产生过月降水量最大值,可认为台风系统对连江县降水量贡献最大,其次是梅雨季低空切变和西南涡东移(图2)。

3 个例分析

3.1 一次春季暴雨过程

2017年5月24日连江县一次暴雨过程,主要降水时段在24日白天,降水时间短,降水量18.2~111.2 mm,局地性强,最大降水带分布在东北部山脉东侧、覆盖两组山脉之间河谷地区和东部山脉大部,最大降水量在东西山脉相连处北侧。此次天气过程是春季大环流背景下,低层切变线南压,切变线上西南涡东移共同影响形成的一次强对流过程。

同春季降水分布特征相比,相同处在于沿海降水少,降水过程大值区总体上和春季降水大值区(700 mm)一致,不同的是降水极值区明显位于连江县中部包含两个山脉之间河谷地区。此次过程中系统由西北—东南向移过连江县,山脉对系统移动起到明显汇集作用,使得降雨带分布在河谷和沿岸山坡及部分高山地区,又因两组山脉在连江县中部有部分相连,从而在山脉连接处形成降水量最大区。这次短时强降水空间分布特征符合连江县降水空间分布特征,同时,此次降水中地形对降水极值区分布造成影响显著。

3.2 一次夏季台风暴雨过程

2016年9月13—16日第14号台风“莫兰蒂”影响连江县,带来一次持续较长的降水过程,各站降水量30.8~222.0 mm,2/3以上站点有50 mm以上强降水,最大降水带分布在东北部山脉西侧和西北部山脉高山。此次降水极端性强,据福州市气象部门统计,潘渡乡站点1 h降水量达133.5 mm、3 h降水量213.8 mm、6 h降水量263.8 mm,均是福州市所有站点同时长中极值,降水集中在15日夜间。而造成这次降水的主要是台风本体和尾流云系。

此次台风暴雨降雨大值区分布完全符合夏季降水分布特征。在降水集中段即台风本体降水期间(15日夜),造成连江县大部分降水的是一条持续维持在晋安—连江一带的东北—西南向强回波云系,并向东移动,维持期间仅有少部分云系向西侧延伸,在连江东北部山脉西侧云系回波弱,降水分布在晋安北部和连江东北部山脉之间河谷内,连江东北部山脉两侧降水量相差均在100 mm以上,如此大的降水及分布梯度,可认为连江西北部山脉中河谷对系统造成强迫抬升。

台风尾流在15日白天影响连江,对连江主要影响云系,降水带呈南北分布由南向北经过黄岐半岛,未见到明显地形作用,但尾流云系局地性很强,造成沿海降水分布梯度大。此次台风暴雨过程降水空间分布符合夏季降水分布特征,同时连江西北部山脉形成的强局地性降水和地形作用密切相关。

4 结论

2015—2018年连江县年降水量1 019.9~2 203.1 mm,年平均1 728.3 mm,以春季平均降水量最大,为688.9 mm,占全年39.87%,其次是夏季、冬季和秋季。

春季降水多受华南前汛和梅雨季影响。夏季局地性更强,降水分布梯度较春季明显增大,以臺风系统降水为主。秋季降水梯度明显减小,但仍有局部降水高值区,考虑是晚台风影响。冬季降水分布更均匀,无明显降水高值区。

连江县降水分布明显受地形影响,高值区分布在西北山脉西南面、东北山脉西面,低值区则在黄岐半岛南部沿海。整体沿山脉呈县西多东、北多南少,内陆多沿海少特征。

连江县一年有两个降水峰值时段,月降水量最大值在8月,另一个峰值在6月,和季节降水对年降水量贡献对比及春夏暴雨个例分析,发现台风对连江县降水峰值贡献较大。

参考文献

[1] 齐琳琳,赵思雄.局部地形、地表特征对上海暴雨过程影响的研究[J].气候与环境研究,2006,11(1):33–48.

[2] 鹿世瑾,王岩.福建气候[M].北京:气象出版社,2012.

[3] 杨金虎,江志红,王鹏祥,等.中国年极端降水事件的时空分布特征[J].气候与环境研究,2008,1(1):75–83.

[4] 吴尚森,梁建茵.华南前汛期旱涝时空分布特征[J].热带气象,1992,1(1):87–92.

责任编辑:黄艳飞

Distribution Characteristics of Precipitation in Lianjiang County Based on Observation Data of Regional Stations

YE Yu-hong et al (lianjiang Meteorological Bureau of Fujian Province, Lianjiang,Fujian 350500)

Abstract Based on the precipitation data of 40 automatic weather stations in Lianjiang county from 2015 to 2018, the precipitation distribution characteristics of Lianjiang county are analyzed. The results show that the annual average precipitation of Lianjiang county is 1019.9~2203.1 mm, and there are several high-value precipitation areas. The spatial distribution of annual precipitation is obviously affected by topography, which is more in the West than in the East, more in the north and less in the south, more in the inland and less in the coastal areas; the seasonal precipitation in Lianjiang county is more in spring and summer The high value areas in spring are located in the southwest of the northwest mountains, and the high value areas in summer are in the southwest side of the northwest mountains, the west side of the Northeast mountains, and some coastal high mountain areas. The autumn high value areas are in the southwest of the northwest mountains, and the winter precipitation is relatively uniform. The annual precipitation distribution in Lianjiang county is uneven and bimodal, and the maximum monthly precipitation is August and June.

Key words Climate; Precipitation; Characteristics

作者简介 叶语红(1994–),女 ,福建南平人,本科,助理工程师,主要研究方向:气象观测预报预警。

收稿日期 2020–06–17

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