1961—2015年汉中市秋季连阴雨时空分布特征

谭代乐 李双 杜建括

摘 要：利用1961—2015年陕西省汉中市6个气象站点9—11月的逐日降水资料，应用现代气候统计诊断方法，从降水量、持续时间以及发生次数等方面出发，对汉中市秋季连阴雨的时空变化特征进行分析。结果表明：汉中市秋雨量占全年降雨量的近30%，其中秋季连阴雨量占全年降水的18.56%，约占秋雨量的60.37%。时间上，汉中市秋季连阴雨天气多出现在9月，10月次之，11月出现次数最少，持续时间为4～6 d为主。1961—2015汉中市秋季连阴雨次数和总日数总体均呈下降状态，但年际波动幅度较大。空间上，汉中秋季连阴雨呈南多北少、东多西少的特点。

关键词：秋季连阴雨;变化特征;时空分布;汉中市

Abstract： Based on the daily precipitation data of 6 meteorological stations in Hanzhong during September November from 1961 to 2015， this paper analyses the temporal and spatial features of autumn continuous raining from aspects of precipitation amount， durative days， and frequency by means of modern diagnostic methods in meteorological statistics. The results show that the precipitation amount of autumn makes up about 30% of annual precipitation， and the precipitation on amount of continuous rainfall in autumn accounts for about 18.56% of annual precipitation is about 60.37% of the precipitation of autumn rainfall in Hanzhong. In terms of time， the continuous rainy weather in autumn in Hanzhong mainly occurs in September， followed by October， and the least in November. The continuous rainy weather in autumn is mainly 4 ～ 6 days. Both the frequency and the durative days with obvious inter annual dynamics have a decreasing trend in the mass. Spatially， autumn continuous raining in Hanzhong is much less in north than in south， and much less in west than in east.

Keywords： autumn continuous raining; variation characteristics; temporal and spatial distribution; Hanzhong city

氣候变化对全球许多地区的自然生态系统、地球气候系统以及国民经济等产生深刻影响。降水作为最基本、最主要的气象要素之一，其时空变化与干旱、洪涝、暴雨等灾害事件直接相关[1]，已成为气候变化研究的重要领域。

降水的季节分配和降水事件模式直接影响着农业生产、雨水利用率等[2-3]。秋季连阴雨尤其是维持时间较长（长达15 d以上）的连阴雨过程会造成明显的秋汛，给秋粮收获、晾晒造成严重影响[4]。

汉中市位于陕西省西南部，多数年份的9—10月常出现连阴雨天气。秋季连阴雨是汉中市秋雨的重要气候现象。目前，陕西省秋连阴雨天气的研究主要集中于时空变化和成因[5]、连阴雨的环流特征和动力热力学结构[6]等方面。已有的汉中市秋季连阴雨研究主要涉及短时间尺度的秋季连阴雨天气过程分析[7]，或仅侧重于连阴雨发生频次的时空特征分析[8]，而关于汉中市秋季连阴雨持续时间、降雨贡献量以及时空变化趋势的综合研究并不多。基于此，利用1961—2015年汉中市6个气象站9—11月逐日（20：00至次日20：00）降水资料从降水贡献量、持续时间、发生次数等方面出发，分析汉中市秋季连阴雨时空变化特征，以期为汉中市连阴雨的预报和秋季防灾减灾工作的开展提供参考。

1 资料来源与统计方法

1.1 资料来源

本文气象数据来自中国气象数据共享网（https：//data.cma.cn/），包括陕西省汉中市汉台区、佛坪县、镇巴县、略阳县、宁强县和留坝县6个气象站1961—2015年9—11月的逐日（20：00至次日20：00）降水资料。

1.2 连阴雨的统计标准

为了分析连阴雨状况的准确性和提高连阴雨样本数，参照陕西省气象部门天气统计标准，结合汉中市当地气候特点和对农业生产造成的影响，将汉中市秋季连阴雨的统计标准定义如下：对于单个站点，连续4 d及以上测站日降水量≥0.1 mm且过程降水量大于20 mm时，记为一次连阴雨过程;连阴雨期间允许有1 d的微量降水或无降水间隔，但过程持续时间必须在5 d或5 d以上;把降水的第1天定义为连阴雨开始日，降水的最后1天定义为连阴雨的结束日[5]。

1.3 数据处理方法

本文采用Microsoft Excel 2010软件进行气象数据的统计分析，选用线性回归法、累积距平法和滑动平均法，分析秋季降水量时间序列的变化趋势。通过秋季降雨量等级划分和标准误差计算，整体分析汉中市不同量级秋雨事件对秋季降雨的影响。通过旬、月、年际、年代际等多时间尺度，分析秋季连阴雨时间序列变化特征。在ArcGIS环境下，通过反距离加权（Inverse Distance Weighted，IDW）差值法，分析汉中市秋季连阴雨发生次数、连阴雨总日数以及连阴雨倾向率变化等空间分布特征。

2 结果分析

2.1 汉中市秋季降水量特征

如图1所示，汉中市1961—2015年秋季平均降水量为281.56 mm，最低值出现在1998年为138.90 mm，最高值出现在1964年为527.00 mm。用一元线性回归法线性拟合了汉中市1961—2015年秋季降水量变化趋势，拟合的线性方程结果为[y=-0.914x+307.15]，可见线性倾向率为-0.914，即秋季降水量变化为-0.914 mm/a（-9.14 mm/10 a），总体呈下降趋势。此外，秋季降水的年代际差异明显。例如：20世纪60年代，秋季平均降水量为319.34 mm，高于多年均值;20世纪70年代和20世纪80年代极为正向接近多年均值;20世纪90年代，秋季平均降水量为225.46 mm，明显低于多年均值，是秋季降水最少的年代;21世纪前10年，秋季降水极为负向接近多年均值;2010—2015年，秋季平均降水量为317.22 mm，高于多年均值，接近20世纪60年代的均值。经计算，汉中市1961—2015年平均秋季降水量变异系数为0.352。从数值来看，秋季降水量存在一定的年际波动。近55 a来，汉中市秋季平均降水量累积距平值和7年滑动平均总体呈先增大后减小再趋于零的趋势，如图2所示。具体而言，1961—1985年秋季降水呈波动增加趋势，1986—2002年呈波动减少趋势，2003—2015年呈小幅波动增加趋势。

汉中市1961—2015年不大于5.9 mm的小雨事件占秋季总降雨次数的65.59%，而降雨量仅占秋季总雨量的16.35%;随着降雨等级的增加，所占频次呈递减趋势，秋季出现大暴雨、特大暴雨的频率分别占秋季总降水频次的1.04%和0.04%;6.0～14.9 mm的中雨和5.0～29.9 mm大雨事件对秋季降雨量的贡献最大，分别为26.04%和25.93%，两者合计达51.79%。可见，汉中市降雨频次以小降雨事件为主，但对秋季总降雨量的贡献以中雨、大雨事件为主。

2.2 汉中市秋季连阴雨特征

2.2.1 降雨贡献量。秋季降雨量和秋季连阴雨对年降雨量的多年平均贡献率分别为29.19%和18.56%，说明秋雨是全年降雨的重要组成部分，而秋季连阴雨对秋季降雨的贡献率总体较高，但年际波动幅度较大，最大值达92.18%，最小值仅为19.65%，多年平均为60.37%。因此，深入了解汉中市秋季连阴雨特征对区域水资源管理、防洪抗旱工作的部署具有重要的参考意义。

2.2.2 持续时间。汉中秋季单次连阴雨事件持续时间以4～6 d为主，约占总数的64%;7～9 d占总数的24%;持续10 d以上的连阴雨不多，仅占总数的12%。1961—2015年6站点连阴雨持续时间最长的记录出现在宁强县，时间为1961年9月30日—10月19日共20 d，总降水量达220 mm。1980年9月3日—9月22日，汉中市大部分县区出现了5～7 d的连阴雨天气过程，平均降水量为147.2 mm，其中汉中市区降水量达153.2 mm。2005年9月19日—10月3日，汉中市大部分县区出现了长达15 d的连阴雨过程，总降水量在159～304 mm。以上3次是较为典型的连阴雨天气，发生时间为秋收时期。长时间的连阴雨给秋粮收获、晾晒造成了严重影响，致使作物发芽霉烂，且低温寡照对油菜育苗不利。

2.2.3 月、旬、年际变化。汉中市连阴雨最多的时段为9月上旬，约占整个秋季连阴雨次数的26%。随着时间的推移，连阴雨次数逐渐减少，至11月下旬连阴雨4次，约占3%。月变化趋势与旬变化趋势一致，9月连阴雨共计74次，占总数的56%;其次是10月出现41次，占总数的31%;11月份出现连阴雨次数最少，共17次，仅占总数的13%。可见，9—11月连阴雨次数呈明显递减趋势，这与西太平洋副热带高压的脊线位置有关。9月副高脊线位置在25°N附近，有利于陕南连阴雨天气的形成。10月之后，脊线位置南撤，对陕南降水的影响减弱。另外，9月华西地区对流比较旺盛，水汽相变较强烈，对流凝结潜热释放的正反馈作用有利于进一步加强对流，使得该地区的强降水频繁发生[9]，因此汉中市秋季连阴雨天气主要集中在9月。汉中市多年平均秋季连阴雨频次为2.4次。年代际变化方面，秋季连阴雨频次在20世纪60年代和20世纪70年代高于多年均值，20世纪80年代以来低于均值。秋季连阴雨频次年际变率大，20世纪80年代前呈微波动下降态势，20世纪80年代增加，20世纪90年代减少，21世纪以来增加。

2.3 汉中市秋季连阴雨空间分布特征

汉中市1961—2015年秋季连阴雨累计次数和总天数空间分布表现如下。汉中市东南部、西南部为连阴雨多发区，连阴雨次数大体上从南向北减少，存在明显的北少南多的分布特征。其中，镇巴县是近55 a来连阴雨发生次数最多的区域，西南部的宁强县次之。市中心以及北部的留坝县、佛坪县为连阴雨的少发区，最少的区域位于西北部的略阳县。秋季连阴雨总日数的分布与连阴雨出现次数的分布基本吻合，也呈南多北少的分布特征。连阴雨总日数最多的地区、最少的地区也与连阴雨发生次数最多的地区、最少的地区相吻合。汉中市秋季连阴雨持续4～6 d的站点主要分布在略阳、汉中市区以及北部的佛坪等地;连阴雨日数7～9 d的站点分布在东南南部地区;连阴雨日数10 d以上的站点主要分布在汉中市东南部地区;北部大部分县区未出现10 d以上时间较长的连阴雨天气。

3 结论

①1961—2015年汉中市秋季降水变化倾向率为-9.14 mm/10 a，总体呈下降趋势，但秋季降水的年代际差异明显，对秋季总降雨量的贡献以中雨、大雨事件为主。

②秋季连阴雨对秋季降雨的贡献率总体较高，多年平均达60.37%，但年际波动幅度较大。秋季连阴雨持续时间一般以4～6 d为主，其次为7～9 d，10 d以上出现的频率不多;多年平均出现时段以9月最多，10月次之，11月最少。

③秋季区域连阴雨的空间分布呈北少南多的特点，东南部的镇巴和西南部的宁强出现次数最多，市中心和北部地区出现次数较少。

本文的研究结果能为更好地利用农业气候资源、做好防洪减灾工作提供参考，对秋季农业灌溉用水具有一定的指导意义。

参考文献：

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