江西暴雨的气候特点及典型强降水特征分析

张镇来，陈鲍发，余俊杰

(江西省景德镇市气象局，333000，江西，景德镇)

0 引言

江西地处亚热带季风区，暴雨灾害频发，也是影响范围最大、面积最广，受灾最重的自然灾害多发地。2020年7月上旬，五河及鄱阳湖一周内接连发生12次编号洪水。7月8日20:35，鄱阳县问桂道圩漫决；7月9日21:35鄱阳县中洲圩溃决；7月12日19:40，永修县三角联圩出现溃堤。7月12日23:00，鄱阳湖星子站水位涨至22.63 m，创下该站有历史记录以来的最高水位，江西出现1998年以来最大洪涝灾害，再度将暴雨研究推向高潮；之后，2021年7月的河南大暴雨，2021年8月随州大暴雨相继出现，随着大量人员的伤亡与不可估量的经济损失，暴雨的研究再度上升为国家战略。

对于暴雨与强降水的气候特征，国内多有专家研究，陈凤英等[1]指出景德镇山洪的短时雨强表现为1 h超50 mm/h、2 h超100 mm/2h、3 h达150 mm/3h等极端性特征。景德镇市短时强降水天气一般出现在4—9月份，7月最多，大致每年有8～9场，易发生在傍晚至上半夜时段，平均降水强度33.8 mm/h，最强达105.8 mm/h[2]。孙玉莲[3]指出连夏7月、8月份强降水发生概率占全年强降水的66.1%，属于典型的夜雨型和午后傍晚型。戴泽军[4]指出近56 a湖南持续性区域暴雨过程年平均出现2次，最长持续日数为5 d；夏季发生次数最多占73%，冬季未发生。出现较多的月份5月、6月、7月和8月。辽宁省强降水主要集中在7—8月，尤其是7月下旬至8月上旬。毛冬艳等[5-9]分别分析了西南地区、辽宁省短时强降水、汛期暴雨与安徽省的暴雨气候特征，这些均提供了较好的研究方法与参考依据。本文将通过对1980—2020年江西降水资料的分析，得出江西省不同级别暴雨的气候特征及强降水的极端性特征，为暴雨的预报、服务提供数据来源及参考。

1 资料来源与处理方法

本文使用1980—2020年江西国家逐日降水资料，根据暴雨的强度对暴雨过程进行分类。暴雨强度的定义如下。

1)局部暴雨：5～10站暴雨为局地暴雨，5站以下不算暴雨过程，编号1。

2)区域性暴雨：10站以上暴雨，编号2。

3)较强大暴雨：5～10站以上大暴雨，编号3。

4)特强大暴雨：10～20站以上大暴雨，编号4。

5)罕见大暴雨：20站以上大暴雨，编号5。

说明：以上统计的暴雨站点均为江西国家站。

表1为按暴雨强度定义统计的1980—2020年江西暴雨过程：江西1980—2020年共有暴雨过程1 243 d，其中局部暴雨577 d，占比46.4%；区域性暴雨474 d，占比38.1%；较强大暴雨132 d，占比10.6%；特强大暴雨50 d，占比0.04%；罕见大暴雨只有10 d，相当于1次/2.5a。

表1 1980—2020年江西不同级别暴雨过程分布(国家站)

2 江西暴雨的气候特点

对1980—2020年江西暴雨过程的月分布、不同级别的月分布、年分布、排名等进行统计、处理、分析，概括出江西暴雨的气候特征。

2.1 暴雨过程的月分布特征

表2为资料统计得出的江西暴雨过程月分布次数，可以看到，从1—12月全年均有可能出现暴雨，以1月、12月、2月、10月为最少，其中1月份、12月份在41 a之中仅出现12次，即1月份、12月份大致4 a才会有一次暴雨过程。暴雨出现最多的月份是6月，计318 d，占比25.6 %；其次是5月，224 d，占比18 %；再次为7月，173 d，占比13.9 %。可以看到5—7月的暴雨过程占全年57.5 %，近60%。从逐月暴雨的升降趋势看，1—6月逐月递增，而7—12月也为下降趋势，与气温变化趋势相似，但从统计的结果看，11月份出现暴雨的概率高于10月份，与气温变化趋势相反。

表2 江西暴雨过程的月分布次数(国家站)

2.2 暴雨级别的月分布特征

表3为资料统计得出的江西暴雨过程不同级别的月分布，可以看到有着明显的“金字塔”特征，随着暴雨级别的增强，暴雨发生月份的概率明显向6月份集中。到了级别为5的罕见大暴雨过程，6月份出现的概率占了全年的60%。总体来讲不同级别暴雨的月分布也具备从1—6月逐月递增，而7—12月下降的特点，但到了较强大暴雨过程(级别3)或以上时，7月份出现的概率就要明显高于5月份，与局部暴雨(级别1)、区域性暴雨(级别2)的特征相反：表中显示较强大暴雨过程(级别3)7月出现了30次，而5月仅有17次；特强大暴雨(级别4)，7月出现了9次，而5月出现了6次。特强大暴雨过程(级别4)主要出现在4―8月，是应对江西暴雨灾害的主要季节。

表3 江西暴雨不同级别暴雨的月分布次数(国家站)

2.3 暴雨的年分布特征

对1980—2020年逐年暴雨各级别次数与最大日降水量进行分析、排名(表略)，1980—2020年平均每年出现暴雨过程30.3次，最多的49次，出现于2015年，最少18次，出现在2007年。从不同级别的暴雨频率看，局部暴雨(级别1)平均每年14.1次，最多25次，最少6次；区域性暴雨(级别2)平均每年11.6次，最多21次，最少4次；较强大暴雨过程(级别3)平均每年3.2次，最多10次，最少0次；特强大暴雨过程(级别4)平均每年1.2次，最多4次，出现在1998年；罕见大暴雨(级别5)只有10 d，分别出现在1983-06-02、1984-09-01、1995-06-26、2003-06-25、2004-08-14、2010-06-19、2013-06-28、2019-06-22、2020-07-09、2020-07-08，其中2020年7月8日、2020年7月9日是唯一的连续2 d出现罕见大暴雨，也是唯一的一年之中有2次罕见大暴雨。同时，也可以看到1998年都没有出现罕见大暴雨过程，可见其概率之低。2010年以来罕见大暴雨发生概率明显增加，2010—2020年的11 a中的罕见大暴雨过程是1980―2009年30 a之和。

把级别3或以上的暴雨过程均称之为大暴雨过程，统计得出：江西大暴雨过程平均每年4.7次，最多14次，出现在1998年；其次是11次，出现在2019年；再次为10次，出现在2012年。最少1次，出现在2007年、1991年、1987年。从目前统计的数据来看，江西每年都会有大暴雨过程。

2.4 极端暴雨过程排名特征

对1980—2020年江西暴雨过程按不同量级站点的多少进行排名分析(表4)，可以看到，暴雨时空分布不均，不同的降水过程表现出不同的极端性，其中2020-07-08、2020-07-09的极端性主要表现为100 mm站点数最多，而150 mm站点数、200 mm站点数也排在暴雨过程前8名。单点雨强前8名，日最大雨量均在300 mm以上，最强达393.8 mm，出现于2002年6月16日。按不同标准评价暴雨过程，会带来明显的不同结果，如按50 mm站点排名与点雨量最大排名的各前8名比较，没有一个降水过程是相同的。但许多强降水过程则具备其中1个或多个极端性，如2020-07-08、2020-07-09在表中均出现了3次，最多的是2003年6月25日，在表中出现了4次。2018年7月6日和1983年6月2日在表中出现3次，2011年6月15日、2010年6月19日、2012年8月10日、1984年9月1日和2019年6月22日均出现2次，这些都是影响江西的极端暴雨过程。

表4 1980—2020年不同量级暴雨站点数及单点雨强排名前8的日期和雨量(国家站)

由此可见，江西暴雨出现最多的月份是6月，占比25.6%；其次是5月，占比18%；再次为7月，占比13.9%。1—6月暴雨日逐月递增，而7—12月则为下降趋势，但11月份出现暴雨的概率高于10月份。不同级别的暴雨分布有着明显的“金字塔”效应，随着暴雨级别的增强，明显向6月份集中。到了大暴雨过程(级别3或以上)，7月份出现的概率就要明显高于5月份，与局部暴雨(级别1)、区域性暴雨(级别2)的特征相反。平均每年出现暴雨过程有30.3次，其中局部暴雨14.1次，区域性暴雨11.6次，较强大暴雨3.2次，特强大暴雨1.2次。罕见大暴雨(级别5)只有10 d。按不同标准来评价暴雨过程，会带来明显的不同结果。

3 江西暴雨过程的典型强降水特征

对2016年以来的江西暴雨过程所有站点(含国家站、区域站)6 h雨量进行统计、分析、排名，找出6 h雨强达200 mm或以上的强降水过程，对其进行分析，以总结暴雨过程的典型强降水特征。

表5为2016年以来的6 h雨量超200 mm江西典型强降水过程1 h、3 h、6 h强降水分布，可以看到江西典型强降水1 h最大可超过100 mm，如2016年6月19日，最大1 h雨强达118.7 mm；3 h可达200 mm以上，如2019年7月14日，最大3 h雨强242.9 mm；6 h可达300 mm以上，如2020年7月8日最大6 h雨强345.2 mm。

从30 mm/1h、50 mm/3h、50 mm/6h的影响站点数来看，30 mm/1h强降水最多站数可达300站以上，由于江西省区域自动气象站基本上每乡镇有1个站点，即同时会有300多个乡镇出现30 mm/1h强降水，最大379个站，出现在2018年7月6日；其次是372个站，出现在2020年7月9日。50 mm/6h强降水影响点就更广，最多可达600站以上，如2020年7月9日，达699站，其次是594站，出现在2020年7月8日。

从表5中16个过程的平均情况来看，1 h雨强平均为87.5 mm，30 mm/1h站点数平均为164站；3 h雨强平均175 mm，50 mm/3h站点数平均181站；6 h雨强平均可达247 mm，50 mm/6h站点数平均达297站。

表5 2016年以来的江西暴雨过程6 h雨量超200 mm过程的强降水分布(国家站+区域站)/mm

表5 (续)

由此可见，江西的极端强降水过程，1 h雨强可超100 mm，平均达87.5 mm；3 h雨强可超200 mm，平均达175 mm；6 h雨强可超300 mm，平均达247 mm。

4 景德镇市典型强降水特征

在江西省16个6 h雨量超200 mm过程中(表5)，有4个过程景德镇也出现了极端性强降水，表6是这4个过程的48 h强降水表现。由于景德镇市水文站、水库站降水监测站点有601个，远超过气象局有的站点(60个)，所以表6中仅使用这些站点的降水观测资料进行统计。可以看到，景德镇市48 h的极端强降水过程中，过程最大雨量可达300 mm以上，2020年7月7—8日最强达530.5 mm；1 h雨强达70 mm以上，最强2016年6月18—19日达104 mm；3 h最大雨强达186 mm，6 h最大雨强达251.5 mm。可以看到，景德镇市极端强降水的雨强特征与江西极端暴雨雨强特征的平均情况是接近的。受极端强降水影响，表中的4个过程均出现了大洪水，其中建国以来历史排名第2、第3的暴雨过程就出现在2020年7月7—8日和2016年6月18―19日。

表6 景德镇市4次典型大暴雨过程的强降水特征(景德镇市水文站、水库站)/mm

由此可见，景德镇市极端强降水1 h、3 h、6 h的雨强特征与江西极端暴雨雨强特征的平均情况是接近的。受强降水影响，江河水位暴涨，当出现或达到这些强降水阈值时，可能会带来极端的洪涝灾害。

5 结论

本文使用了1980—2020年江西国家逐日降水资料、2016-2020年江西省国家站、区域站、景德镇市水文站、水库站的降水观测资料，分析了江西省暴雨及暴雨过程的极端强降水特征，主要结论如下。

1)江西省1980—2020年共有暴雨过程1 243 d，其中局部暴雨占比46.4%，区域性暴雨38.1%，较强大暴雨10.6%，特强大暴雨占比0.04%。罕见大暴雨在41 a之中仅出现10 d，相当于1次/2.5a。

2)江西暴雨出现最多的月份是6月，占比25.6%；其次是5月和为7月。1—6月暴雨日逐月递增，而7—12月则呈下降趋势，但11月份出现暴雨的概率高于10月份。不同级别的暴雨分布有着明显的“金字塔”效应，随着暴雨级别的增强，明显向6月份集中。对于大暴雨过程，7月份出现的概率就要明显高于5月份。江西年平均暴雨过程30.3次，其中局部暴雨14.1次，区域性暴雨11.6次，较强大暴雨3.2次，特强大暴雨1.2次。按50 mm站点数、100 mm站点数、200 mm站点数、单站最大雨强等不同标准来评价暴雨过程，会带来明显的不同结果。

3)江西的极端强降水过程，1 h雨强可超100 mm，平均达87.5 mm；3 h雨强可超200 mm，平均达175 mm，6 h雨强可超300 mm，平均达247 mm。景德镇市极端强降水1 h、3 h、6 h的雨强特征与江西极端强降水雨强特征的平均情况是接近的。受强降水影响，江河水位暴涨，当出现或达到这些强降水阈值时，可能会带来极端的洪涝灾害。