1991—2020 年韶关市“龙舟水”特征分析

郭永婷，陈浩伟

（韶关市气象局，广东 韶关 512028）

“龙舟水”，又称端午水，是华南地区端午节前后的一种奇特自然现象.气象业务上把“龙舟水”定义为5 月21 日—6 月20 日期间的总降水量［1］.在这期间南方暖湿气流活跃，与从北方南下的冷空气在华南地区交汇，会出现持续大范围的强降水［1］.影响华南“龙舟水”降水过程的因子繁多，它不但会受到大气环流因子的作用，如低频振荡、热带对流、西太平洋副热带高压、南海季风、南支槽和阻塞高压等；还受到很多外强迫因子的作用，如海温、海冰、积雪，这些外强迫因子通过对大气活动的遥相关，以不同形式影响广东“龙舟水”［2-3］.目前，有关学者对华南地区“龙舟水”的气候特征、异常原因都开展了相应的研究，王婷等认为2008 年广东“史上最强龙舟水”的气候成因为南海季风爆发偏早、偏强，为强降水提供了丰沛的水汽条件［4］；郝全成等研究表明1981—2010 年“龙舟水”期间广东平均降水量增多15.5 mm，且变化呈空间分布不均的特征［5］；范伶俐认为，广东下垫面状况（陆面）对“龙舟水”期间对流事件的启动和发展有影响［6］；李晓娟等研究发现，1990 年后广东大部分地区大到暴雨日数和雨量均有较明显的上升趋势，且振动幅度加大［7］.由此可见，不同地区、不同气候背景下的“龙舟水”降水特异性显著.因此，开展韶关“龙舟水”期间强降水特征及预测研究，可以为政府决策部门提供前期指导，减少“龙舟水”灾害带来的损失，保护人民生命财产安全，为防灾减灾提供依据［8-9］.

1 资料与方法

1.1 研究区概况

韶关地处广东省北部，南岭山脉南麓，位于东经 112°50′至114°45′、北纬 23°5′至25°31′之间.韶关地形以山地丘陵为主，河谷盆地分布其中，平原、台地面积约占20%.全市境内山峦起伏，高峰耸立，中低山广布.韶关山区地型复杂，自北向南排列成三列孤行山系排列成向南突出的弧形构成基本格局：北列为蔚岭、大庾岭山地，中列为大东山、瑶岭山地，南列为起微山、青云山山地，其间分布两行河谷盆地［9］.

1.2 资料与方法

笔者选用的资料是1991—2020 年韶关全市8 个国家站的逐日降水数据、226 个自动站建站以来的逐日降水数据和NCEP/NCAR 逐日再分析资料（2.5°×2.5°）.“龙舟水”统计时段为5 月21 日—6 月20 日，该时间段内逐日雨量之和为“龙舟水”雨量，雨量≥0.1 mm 的日数之和为“龙舟水”雨日，“龙舟水”雨量与雨日的比为降水雨强.

2 结果分析

2.1 韶关市“龙舟水”时间分布特征

2.1.1 年际变化

1991—2020 年韶关市“龙舟水”平均降雨量为283.4 mm，雨日为19.2 d，雨强为9.1 mm/d，“龙舟水”年际差异较大，其中最大降雨量现在1994 年508.6 mm，约为常年的2 倍，最小降雨量出现在2011 年96.2 mm，不足常年的1/2.

1991—2020 年韶关市“龙舟水”具有雨量、雨日偏多、雨强偏强的趋势（见图1），每10 年分别上升了14.9 mm、0.3 d、0.6 mm/d，相关系数分别为0.12、0.08、0.16，未通过信度0.05 的显著性水平检验.有3 个明显偏多的阶段，分别为1992—1993 年、2005—2010 年、2015—2020 年，其余年份以偏少到正常为主.其中2005—2010 年雨量为371.2 mm，较常年偏多31%，雨强为15.3 mm/d；2015—2020 年“龙舟水”又处于偏多阶段，平均每年330.1 mm，较常年偏多16%，但雨强16.3 mm/d 比最强时期的2005—2010 年强度更强，说明近几年“龙舟水”具有更猛烈的特点.

2.1.2 日降水量变化

进一步分析1991—2020 年韶关区域平均降雨量在5 月21 日—6 月20 日的逐日变化发现，整个“龙舟水”时期的日雨量具有“前少后多”的特点（见图2）. 5 月21日—6 月20 日日平均雨量为9.2 mm，且存在几个降水集中期：5 月21—22 日、6 月8—11 日、13 日、16—17 日，其中日降水最多出现在6 月9 日（18.1 mm）.另外，“龙舟水”后期还具有“突升突降”的特点，6月7 日8.7 mm，8 日突升为12.8 mm，9 日再次突升为18.1 mm，有明显的突升特征；13 日雨量14.9 mm，14 日突降到9.5 mm，15 日继续降到8.9 mm，有明显的突降特征，也说明了“龙舟水”是一场一场出现的，有明显的开始、结束时期，间歇性强，与连续性暴雨有本质的区别.

图1 1991—2020 年韶关市“龙舟水”年际变化及趋势

图2 1991—2020 年平均韶关5 月21 日—6 月20 日逐日降雨量

2.2 韶关市“龙舟水”空间分布特征

分析1991—2020 年韶关8 个国家站平均“龙舟水”空间分布（见图3（a））可知，其分布具有“南多北少”的特点，空间分布不均匀，其中新丰最多，南雄最少.利用自动站资料分析结果（见图3（b））显示，韶关市“龙舟水”有6 个雨窝点，分别在新丰丰城云髻山（455.6 mm、23.5 d）、新丰梅坑镇（427.9 mm、23.3 d）、翁源翁城镇（789.5 mm、25.0 d）、翁源铁龙林场（694.7 mm、20.4 d）、曲江沙溪镇（776.7 mm、21.5 d）、曲江樟市镇（568 mm、22.6 d）、乳源洛阳镇（464.7 mm、20.4 d）.主要的原因有：“龙舟水”主要为西南季风上岸所造成，越靠近海洋越有利降水，所以出现自南向北递减的特点；强劲的西南气流遇上高海拔的云髻山、大宝山、天景山等山峰，地形抬升作用，使得靠近山区南侧的地区，也就是暖湿气流的迎风坡，降雨最明显，造就了这几个雨窝点.而韶关“龙舟水”较少的区域位于乐昌西部、市区中部、仁化南部、始兴中部，平均“龙舟水”雨量为100～180 mm.

图3 1991—2020 年韶关市“龙舟水”空间分布

2.3 “龙舟水”的周期分析

韶关市近30 年“龙舟水”降雨周期变化特征见图4.“龙舟水”降雨存在多重时间周期尺度上嵌套结构现象，存在准10 年和准7 年的周期震荡.与7 年尺度相对应，30 年里面有4 个偏多中心和5 个偏少中心，组成了4 个准7 年周期震荡，分 别 是1994—1997 年、2002—2004 年、2008—2011 年、2015—2017 年的偏多期.在准10 年的年际时间变化尺度上，经历了1997—2002 年和2007—2012 年的偏多期，且2018—2020 年的震荡周期远未闭合，可以预测韶关未来几年“龙舟水”仍处于偏多期.

图4 1991—2020 年韶关市“龙舟水”的Morlet 小波分析的时频分布

3 韶关“龙舟水”的气候影响

3.1 韶关“龙舟水”异常年的气候背景

分别选取1994 年和2011 年代表“龙舟水”异常偏多年、异常偏少年，分析异常年份的500 hPa 高度场和850 hPa 距平风场，结果表明：异常偏多年（见图5（a）），极涡明显偏强，北半球高纬度地区呈现两脊一槽形势，其中巴尔喀什湖和鄂霍次克海附近各存在一高压脊，贝加尔湖以东有一低槽；东亚大槽强度正常略强且北段强、南段弱，槽后引导冷空气南下到达华南地区，广东大部高度场偏低；西太平洋副热带高压偏弱偏东，586 dagpm 线维持在广东沿海，这与林良勋等分析的广东2008 年罕见“龙舟水”期间西太平洋副热带高压较弱位置较东结论一致［10］；同时低纬度地区位势偏低，有利于南支槽发展，对“龙舟水”发生发展有利.异常偏少年（图5（b）），极涡偏弱，北半球高纬度地区呈现两槽一脊形势，巴尔喀什湖和鄂霍次克海附近各存在一地低槽，贝加尔湖以西附近位置有一高压脊；东亚大槽北段弱、南段强，西太平洋副热带高压偏强偏北，限制东亚大槽往南发展，广东大部高度场偏高，均不利广东降水发生.

图5 500 hPa 高度场/dagpm

分析1994 年和2011 年的850 hPa 距平风场可得，异常偏多年（见图6（a）），低纬度西太平洋有一反气旋环流，南海至广东有气旋环流，广东偏南风强盛，广东北部正好处于气旋性弯曲的第二象限，即东南和东北的气旋性辐合区；来自孟加拉湾和南海的西南气流顺畅卷入南海气旋中，将暖湿水汽源源不断地向广东北侧输送，有利于韶关“龙舟水”偏多.异常偏少年（见图6（b）），菲律宾群岛附近有一气旋控制，广东沿海被偏东风控制，来自孟加拉湾和南海的水汽无法往广东方向输送，不利于降水形成，导致“龙舟水”偏少.

图6 850 hPa 距平风场

3.2 “龙舟水”对气候的影响

“龙舟水”处于华南汛期期间，也处于全年的中间时段，研究“龙舟水”对全年气候的影响十分有必要.韶关“龙舟水”雨量与前汛期雨量呈较高的正相关（r=0.58），与全年雨量正相关（r=0.44），说明“龙舟水”偏重的年份，前汛期降水偏多，全年降雨量也偏多，可能形成韶关“涝年”；而前汛期雨量与后汛期雨量呈负相关，则“龙舟水”偏重年后汛期偏少的可能性大，可能造成韶关秋冬干旱天气.对气温影响为，“龙舟水”降水与同期气温呈负相关（r=-0.41），与同年冬季气温呈正相关（r=0.38），说明“龙舟水”降水偏多会导致同期的气温偏低，而“龙舟水”偏多有利于同年暖冬.

4 结论

（1）1991—2020 年韶关“龙舟水”整体呈现出雨量、雨日增多、雨强增强的特点；日雨量具有“前少后多”的特点，且后期有明显的突升突降特质.（2）“龙舟水”常年平均雨量的空间分布具有南多北少的特点，且突显出6 个“雨窝点”.（3）异常偏多年500 hPa 北半球高纬度地区呈现两脊一槽形势，东亚大槽北段强、南段弱，副高偏弱偏东，850 hPa 低纬度南支槽活跃，粤北地区风向气旋性弯曲、风场辐合；异常偏少年则相反. （4）“龙舟水”降雨存在多重时间周期尺度上嵌套结构现象，存在准7 年和准10 年的周期震荡.