基于加密气象站点的杂多县降水分布特征分析

2022-01-20龚中秋王存菊

青海环境 2021年4期

龚中秋，王存菊

(1.青海省杂多县气象局，青海杂多 815399；2.青海省玉树藏族自治州气象局，青海玉树 815099)

引言

实测降水量信息在天气监测预报、气候特征分析等方面有着现实和基础性的作用。在对暴雨等由降水导致的灾害性天气进行监测时，监测站降水量是预报员准确研判降水强弱及发展变化的重要依据，也是及时发布灾害性天气预报预警的一项重要指标[1～5]。同时，测站降水量也是雷达估算降水量不可缺少的基础信息。

杂多县隶属于青海省玉树藏族自治州，东和东南与玉树、囊谦两县毗邻，西靠唐古拉山地区，南和西南与西藏自治区昌都、那曲两个专区的丁青、巴青、聂荣、索县、安多等五县接壤，北靠治多县。杂多县地形地貌复杂多样，降水量空间差异大，且局地性强。长期以来，由于监测站点稀疏，对于全县的降水分布特征代表性较差。近年来，随着气象现代化建设的进程，地面气象观测站网密度加大，有助于更加全面准确了解降水量信息，全面分析杂多县测点空间加密后的降水空间分布特征，提高预报服务人员对杂多县降水气候特点的认识和提升强降水导致的灾害性天气监测预报预警能力。同时，为降水气象要素的精细化预报服务提供有价值的参考信息。

1 资料选取及标准

利用2016～2019年5～10月杂多县国家基准站和扎青乡、夏果滩、温琼滩北、吉乃滩、然子滩、日历滩、加索卡、温琼滩南地面加密自动站的降水资料。由于加密自动站冬半年没有降水资料，只针对夏半年(5～10月)、汛期(6～9月)、夏季(6～8月)及6～8月逐月、5～10月逐旬等降水特征进行分析。按青海省质量技术监督局发布的气象灾害地方标准规定[6]：24h降水量≥25mm为大雨，日降水量≥50mm为暴雨日，日降水量≥100mm为大暴雨日。

2 降水空间分布特征

2.1 夏半年降水分布特征

由杂多县夏半年(5～10月)平均降水量分布图可见(图1)，杂多县夏半年降水空间分布的基本特征表现为自东南向西北、自东北向西北呈阶梯形减少趋势，夏半年(5～10月)平均降水量最大中心在加索卡，降水量为513.5mm，其次是夏果滩，降水量为508.7mm，第三是温琼滩南，降水量为505.5mm，杂多县气象局观测站降水量为489.2mm。

图1 杂多县夏半年平均降水量分布图

可见，杂多县自动气象站点加密后，最大降水中心和降水量发生了明显的变化，加密后降水量有3站超过500mm，最大降水中心在加索卡，比杂多县国家基准站降水量多24.3mm。

2.2 汛期降水分布特征

由杂多县汛期(6～9月)平均降水量可见，汛期最大降水中心在加索卡，其次在夏果滩，第三是温琼滩南，降水量在430.3～435.1mm之间；然子滩、温琼滩北和日历滩站的汛期平均降水量在415.0～422.4mm之间；吉乃滩平均降水量最小，降水量为377.7mm，杂多县国家基准站汛期降水量387.6mm，该降水量比降水中心加索卡站降水量少47.5mm。总之，杂多县汛期降水空间基本特征与夏半年降水空间基本特征一致，最大降水中心和降水量发生了明显的变化。

2.3 夏季降水分布特征

从杂多县夏季(6～8月)平均降水量可见，夏季平均降水量分布特征从东南向西北逐渐减少，夏季降水主要集中在杂多县气象局东南部地区，降水中心在加索卡，其次在温琼滩南，第三是温琼滩北，其余地区降水量从大到小依次为夏果滩、日历滩、然子滩、扎青乡、杂多和吉乃滩观测站，夏季降水量在299.8～358.9mm之间。由上述分析可知，随着加密站点的增多，杂多县夏季平均降水量空间仍呈从东南向西北逐渐减少的变化趋势，但降水次中心发生变化。

2.4 逐月降水分布特征

从杂多县夏季逐月降水空间分布特征可见，6月份平均降水量分布特征中出现了2个中心，分别在加索卡和扎青乡，中心降水量分别为124.4mm和117.6mm。各站降水量均在125mm以下，降水量最小中心出现在杂多县国家基准站，降水量为100.5mm。7月份各站降水量在104.8～132.5mm之间，最大降水中心在加索卡，降水量为132.5mm，其次在温琼滩南，降水量为129.3mm，吉乃滩降水量最小，为104.8mm。8月份各站的中最大降水中心在日历滩，降水量为106.3mm，降水量在102.0mm左右的是夏果滩、温琼滩北、然子滩、加索卡和温琼滩南。扎青乡、吉乃滩和杂多的降水量分别为84.3mm、 91.0mm和94.8mm。可见，杂多县6～8月降水空间分布特征中降水中心和降水量差异明显，6月份降水中心在加索卡和扎青乡，7月份降水中心在加索卡和温琼滩南，8月份降水中心在日历滩和夏果滩。

3 夏季强降水分布特征

3.1 强降水时空间分布特征

由杂多县各气象站点大到暴雨统计表可见(表1)，2016～2019年杂多县各气象站点出现大到暴雨共21站次，其中日历滩和加索卡站大到暴雨出现次数最多，分别占大到暴雨总次数的14.3%。

表1 杂多县各气象站点大到暴雨统计表

从逐月时间分布来看，杂多县各气象站大到暴雨6月份共出现2次，占大到暴雨总次数的9.5%，7月份共出现4次，占大到暴雨总次数的19.0%，8月份共出现14次，占大到暴雨总次数的66.7%，9月份共出现1次，占大到暴雨总次数的4.8%。日降水量最大为38.7mm。

总之，杂多县出现大到暴雨的中心有两个，分别是日历滩站和加索卡站，次中心在杂多、扎青乡、夏果滩和温琼滩北站。杂多县大到暴雨降水主要出现在7月和8月，大到暴雨出现的概率非常小，大到暴雨主要出现在加密测站中，强降水往往具有降水时间短、降水强度大、容易造成灾害的特点。

3.2 强降水天气过程特征

2018年8月30日杂多县出现了一次明显的强降水天气过程，日降水量杂多县气象局28.9mm，降水中心在加索卡，降水量为38.7mm，其次是日历滩，降水量为37.5mm，第三是吉乃滩站，降水量为35.5mm。其中扎青乡、夏果滩、温琼滩北、然子滩、温琼滩南、昂赛乡、查旦乡和莫云乡降水量在4.1～31.9mm之间。

2018年8月24日杂多县出现了一次明显的强降水天气过程，日降水量杂多县气象局17.8mm，降水中心在日历滩，降水量为38.5mm，其次是加索卡，降水量为30.7mm，第三是夏果滩，降水量为22.5mm。其中扎青乡、夏果滩、温琼滩北、然子滩、温琼滩南、昂赛乡、查旦乡和莫云乡降水量在7.8～21.1mm之间。

2018年8月29日杂多县出现了一次明显的强降水天气过程，日降水量杂多县气象局26.3mm，降水中心在加索卡，降水量为35.8mm，其次是日历滩，降水量为34.3mm，第三是吉乃滩站，降水量为32.2mm。其中扎青乡、夏果滩、温琼滩北、然子滩、温琼滩南、昂赛乡、苏鲁乡、查旦乡和莫云乡降水量在1.8～29.2mm之间。

2019年7月15日杂多县出现了一次明显的强降水天气过程，日降水量杂多县气象局28.9mm，降水中心在加索卡，降水量为38.7mm，其次是日历滩，降水量为37.5mm，第三是吉乃滩站，降水量为35.5mm。其中扎青乡、夏果滩、温琼滩北、然子滩、温琼滩南、昂赛乡、查旦乡和莫云乡降水量在4.1～31.9mm之间。

总之，受高原东移冷空气和低涡切变的影响，杂多县强降水天气过程中，降水中心均出现在加密站中，而不是出现在基本观测站中。

4 旬降水量分布特征

4.1 杂多县气象站点旬降水量变化特征

图2为杂多县气象站点旬平均降水量图。由图可以看出，杂多县气象站点旬平均降水量≥20.0mm时间主要集中在5月下旬到8月上旬、8月下旬到10月上旬，占夏半年(5～10月)降水量的85.7%，降水高峰出现在7月上旬，旬降水量为52.7mm，其次是8月下旬，旬降水量为49.9mm，第三是6月中旬，旬降水量为46.6mm，7月中旬、9月上旬和9月中旬的降水量在30mm以上，10月中旬开始旬降水量快速减少。杂多县气象站点旬降水量≥20.0mm的降水时间从5月下旬开始，8月上旬结束，8月下旬再次开始，10月上旬再次结束，旬降水量≥20.0mm的降水持续时间达13个旬。杂多县气象站点夏季(6～8月)降水量为301.7mm，占夏半年(5～10月)降水量的61.7%。

图2 杂多县气象站点旬平均降水量图

4.2 青扎乡气象站点旬降水量变化特征

图3为青扎乡气象站点旬平均降水量图。可以看出，青扎乡气象站点旬降水量≥20.0mm时间主要集中在5月下旬到7月中旬，7月下旬到9月中旬，占夏半年(5～10月)降水量的84.7%，降水高峰出现在7月上旬，旬降水量为55.7mm，其次是6月中旬，旬降水量为52.6mm，第三是8月下旬和9月上旬，旬降水量均为38.5mm，6月下旬和7月中旬降水量分别为37.7mm和31.2mm，9月下旬开始降水量快速减少。青扎乡气象站点旬降水量≥20.0mm的降水时间从5月下旬开始，7月中旬结束，8月上旬开始，9月中旬结束，旬降水量≥20.0mm的降水持续时间达11个旬。青扎乡气象站点夏季(6～8月)降水量为301.7mm，占夏半年(5～10月)降水量的68.7%。

图3 青扎乡气象站点旬平均降水量图

4.3 夏果滩气象站点旬降水量变化特征

夏果滩气象站点旬平均降水量从5月下旬开始增加，7月上旬降水量首次达到最高值，旬平均降水量为63.8mm，7月中旬降水量下降，8月下旬降水量再次达到峰值，旬平均降水量达48.2mm，9月下旬开始逐渐减少，10月中旬的平均降水量仅为2.6mm，10月下旬无降水。夏果滩气象站点旬降水量≥20.0mm的降水时间从5月下旬开始，9月中旬结束，旬降水量≥20.0mm的降水持续时间达12个旬。夏果滩气象站点夏季(6～8月)降水量为342.5mm，占夏半年(5～10月)降水量的67.3%。

4.4 温琼滩北气象站点旬降水量变化特征

温琼滩北气象站点的旬平均降水量有3个高峰点，最大高峰出现在7月上旬，旬平均降水量达65.7mm；其次是6月中旬，旬平均降水量为48.8mm。9月下旬开始平均旬降水量快速减少，10月中旬降水量仅为2.8mm，10月下旬无降水。旬平均降水量≥20.0mm的时间出现在6月上旬到9月中旬，降水量≥20.0mm的降水持续时间达11个旬。夏果滩气象站点夏季(6～8月)降水量为343.7mm，占夏半年(5～10月)降水量的71.2%。

4.5 吉乃滩气象站点旬降水量变化特征

吉乃滩气象站点旬平均降水量≥20.0mm时间主要集中在5月下旬到8月上旬、8月下旬到9月中旬，降水高峰出现在6月中旬，旬降水量为48.8mm，其次是7月上旬和8月下旬，旬降水量分别为48.4mm和41.2mm，第三是7月中旬，旬降水量为36.1mm，6月下旬、8月上旬和9月中旬的降水量在30mm以上，9月下旬开始降水量快速减少。吉乃滩气象站点旬降水量≥20.0mm的降水时间从5月下旬开始，8月上旬结束，8月下旬再次开始，9月中旬再次结束，旬降水量≥20.0mm的降水持续时间达11个旬。吉乃滩气象站点夏季(6～8月)降水量为299.8mm，占夏半年(5～10月)降水量的68.4%。

4.6 然子滩气象站点旬降水量变化特征

然子滩气象站点旬平均降水量呈现三峰型，峰值分别出现在6月中旬、7月上旬和8月下旬，旬平均合计降水量达168.5mm，旬平均降水量不足10mm的出现在10月中下旬。然子滩气象站点旬降水量≥20.0mm的降水时间从5月下旬开始，9月中旬结束，旬降水量≥20.0mm的降水持续时间达11个旬。然子滩气象站点夏季(6～8月)降水量为339.7mm，占夏半年(5～10月)降水量的69.9%。

4.7 日历滩气象站点旬降水量变化特

日历滩气象站点旬平均降水量整体上呈现夏季多，春、秋季少的分布特点，属于典型的雨热同期型气候。其中，旬平均降水量最大值出现在7月上旬，旬平均降水量为58.1mm，10月上旬开始旬降水快速减少，中下旬基本无降水，旬平均降水量变化幅度较大。5月上旬到9月中旬的旬平均降水量占夏半年(5～10月)降水量的88.5%。日历滩气象站点旬降水量≥20.0mm的降水时间从5月下旬开始，8月上旬结束，8月下旬再次开始至9月中旬结束，旬降水量≥20.0mm的降水持续时间达11个旬。日历滩气象站点夏季(6～8月)降水量为341.7mm，占夏半年(5～10月)降水量的68.9%。

4.8 加索卡气象站点旬降水量变化特

加索卡气象站点5～10月旬平均降水量变化呈现两边少中间多的特征，5月下旬至7月中旬、8月上旬、8月下旬至9月中旬平均降水量均在30.0mm以上，变化趋势呈现前期相对多，后期相对少的特点。前期(5月下旬～7月中旬)降水量均在31.4～69.0mm之间，最大值在7月上旬，旬降水量为69.0mm；后期(8月上旬～9月中旬)降水量在30.0～51.8mm之间，最大值出现在8月下旬，旬降水量也为51.8mm。加索卡气象站点旬降水量≥20.0mm的降水时间从5月下旬开始，8月上旬结束，8月下旬再次开始，9月中旬再次结束，旬降水量≥20.0mm的降水持续时间达11个旬。加索卡气象站点夏季(6～8月)降水量为358.9mm，占夏半年(5～10月)降水量的70.0%。

4.9 温琼滩南气象站点旬降水量变化特征

温琼滩南气象站点5～10月旬平均降水量主要集中在5月下旬至9月中旬，旬平均降水量均在21.0mm以上，旬降水量最大值出现在7月上旬，旬降水量为68.2mm，其次是6月中旬，旬降水量为52.3mm。温琼滩南气象站点旬降水量≥20.0mm的降水持续时间达12个旬。温琼滩南气象站点夏季(6～8月)降水量为347.1mm，占夏半年(5～10月)降水量的68.7%。

整体来看，杂多县各气象站点旬平均降水量≥20.0mm的降水持续12个旬左右，其中杂多县国家基本站降水持续时间最长，为13个旬，其次是夏果滩和温琼滩南，降水持续时间为12个旬。降水时间基本上从5月下旬开始，9月中旬结束；旬平均降水量首次峰值大部在7月中旬，8月中旬达到低谷，8月下旬再次出现次高值；降水随着海拔高度的升高，持续时间缩短，测站海拔高度低于4090m的自动站，降水时间从5月下旬开始，9月上旬结束，降水持续时间最长；其次是海拔高度高于4100m的自动站，降水时间从5月下旬开始，9月中旬结束。