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河池市主汛期暴雨气候特征分析

2024-01-01黎云莫迪谭苏韦宣羽

农业灾害研究 2024年5期
关键词:气候特征时空分布暴雨

摘 要:利用1985—2015年河池市10个国家地面气象观测站以及2006—2015年全市151个自动站的逐日降水资料和1979—2016年ECMWF再分析资料,分析河池市暴雨时空分布特征和主汛期暴雨气候背景。结果表明,河池市暴雨主要发生在汛期(5—8月),夜间暴雨概率远大于白天暴雨概率,同时河池南部暴雨概率大于北部暴雨概率。南压高压的位置和副高的强弱和位置对河池暴雨的发生有很重要的作用,印度季风和南海季风的暴发为河池暴雨提供了丰沛的水汽,高空槽、切变线或低涡为暴雨提供了动力条件,地面锋面和辐合线或倒槽为暴雨提供了良好的触发条件。

关键词:主汛期;暴雨;时空分布;气候特征

中图分类号:P458 文献标志码:B 文章编号:2095–3305(2024)05–0-03

暴雨是华南出现最频繁的灾害性天气,部分专家就华南暴雨气候特征进行了不同方面的统计分析[1-4],

关于广西暴雨天气特征一些专家学者也做了较多研

究[5-7]。河池市位于广西西北部,每年5—8月是河池市主汛期,暴雨天气频发,给河池市各地带来不同程度的洪涝和地质灾害,是造成河池市灾害损失最严重的灾害性天气,因此需要了解河池市主汛期暴雨的时空分布和气候环流背景,就河池市主汛期暴雨的时间空间分布特征和气候环流背景概况进行详细分析。

1 资料来源和方法介绍

1.1 资料来源

降水时空分布特征采用河池市10个国家地面气象观测站1985—2015年5—8月地面月报表的逐日降水、白天降水(当日8:00~20:00)、夜间降水(当日20:00~次日8:00)资料,以及全市151个自动站2006—2015年逐日降水、白天降水、夜间降水资料。环流背景采用1979—2016年5—8月ECMWF ERA-interim的Level 1再分析资料,水平分辨率为0.75°×0.75°。

1.2 方法介绍

降雨的空间分布采用河池市10个国家级地面气象观测站30年以及全市151个自动站10年5—8月逐日逐12 h降水量,统计各个站点夜间降水、白天降水的比例。空间插值方法采用最小曲率法。

环流气候背景分析通过对1979—2016年5—8月ECMWF再分析资料的500~700 hPa位势高度、700~925 hPa风场、温度、比湿、假相当温度及海平面气压、地面露点温度、10 m风场等资料进行38年平均来分析研究。

2 河池市主汛期暴雨的时空分布特征分析

2.1 主汛期暴雨的时间分布特征

从图1可以看出,5—8月年均夜间暴雨概率普遍高于白天暴雨概率;6月夜间暴雨现象最为明显,年平均在3.8%以上,8月白天暴雨概率逐渐接近夜雨暴雨概率,两者之间的差异明显减小。因此,主汛期内河池市大部分暴雨发生在夜间时段。

2.2 主汛期暴雨空间分布特征

2.2.1 10个国家级地面气象观测站30年数据分析

由图2表明,1985—2015年河池市主汛期夜间出现暴雨的概率呈现由南向东北递减的趋势,白天出现暴雨的概率呈现由南向西北递减的趋势。各地夜间暴雨概率明显高于白天,大部在20%以上,尤其是河池西南部站点夜间暴雨概率较白天暴雨概率高17%以上。

主汛期白天出现暴雨概率5月最少,6—8月基本差不多,大体是南部概率大于北部;夜间暴雨概率最高为6月,呈西南向东部和西北部递减,其次是5月和7月,大体上是西部向东部趋于减小,8月夜间暴雨概率最小,基本由南部向北部递减。

2.2.2 全市151个自动站10年数据分析

图3表明,2006—2015年河池市主汛期夜间出现暴雨的概率呈现由南向西北和中东部减少的趋势,白天出现暴雨的概率呈现由东向西减少的趋势,全天出现暴雨的概率呈现南部和东北部高、中东部和西北部低。各地夜间暴雨概率明显高于白天。全天暴雨高发区主要集中在都安、大化、东兰和罗城。夜间暴雨高发区主要在都安南部、大化北部和东兰南部,白天暴雨高发区在罗城、都安南部、大化北部、宜州西部和金城江区东南部。

主汛期逐月的夜间及白天的暴雨概率分布:5—8月夜间暴雨概率基本大于白天;主汛期白天出现暴雨概率整体看8月最低,7月最高,大体是东部概率大于西部,暴雨高发区在罗城、都安和宜州西部;夜间暴雨概率最高为6月,8月最低,6—8月大体是南部高于北部,5月东北部和西南部较高,夜间暴雨高发区在都安、东兰、大化、南丹南部、环江和罗城北部;全天暴雨概率最高的月份是6月,其次是5、7、8月,5月东部暴雨概率大于西部,暴雨高发区在环江和罗城北部、东兰南部和都安东部,6月全市性暴雨概率较高,暴雨高发区在南丹、凤山、都安和东兰南部,以及环江、罗城北部,7月和8月南部暴雨概率比北部高,暴雨高发区在东兰和都安南部、巴马东部以及大化中部。

总体上,河池市主汛期暴雨概率呈现的以上规律与影响系统的发展演变及移动和地形有关。5、6月河池受高空槽、切变线、急流、弱冷空气影响,系统往往在夜间影响河池,配合地形差异,暴雨主要出现在西部和东北部,白天系统东移南压,降雨出现在东部;7月已经无冷空气影响,但在河池市和百色市之间容易形成地面辐合线,配合高空槽和切变线南压,或受加强西南季风影响,河池西部和南部容易出现暴雨,加之系统经常是夜间开始影响,因此夜间暴雨概率高于白天;8月主要受北抬的热带系统影响,偏南暖湿气流强盛,午后热对流现象明显,夜间暴雨的南北差异和白天暴雨的东西差异较大。

3 河池市主汛期暴雨气候环流背景分析

3.1 200 hPa形势分析

在200 hPa环流形势场(图4)中看到,5—8月南亚高压、副热带西风急流和热带东风急流有明显北抬的过程。5月南亚高压位于15°N印度至菲律宾一带,河池位于南亚高压北侧西风气流,6月南亚高压北抬至23°N伊朗至中国海南一带,河池位于南亚高压东北侧西北气流,5—6月西风急流在经过高原以后主要为西北风气流,配合南亚高压和青藏高原地形和热力作用容易在四川盆地和贵州出现低涡,南移影响河池。7—8月南亚高压基本维持在28°N埃及至东海一带,河池位于南亚高压南侧东风气流,东风急流北抬有利于热带系统北抬影响华南。

3.2 500 hPa形势分析

在500 hPa环流形势场(图5)中可以看到,5—8月环流差异明显,特别是副高和中高纬西风带位置有明显调整。5月东亚中高纬为两槽一脊形势,而低纬地区则在青藏高原南侧有明显南支槽活动,西太平洋副高位于海上,冷空气容易被中高纬西北气流引导南下至长江以南,南支槽前西南气流将孟加拉湾暖湿水汽向华南输送,河池刚好处于冷暖气流交汇区,一旦有触发条件,容易出现暴雨天气。6月东亚中高纬西风带稍有北抬,但仍为两槽一脊形势,但高压脊强度更弱,且低槽位置略有西移。低纬南支槽有所减弱北收,副高西伸加强。此时冷空气仍能顺着西北气流南下至长江以南,南支槽则把暖湿气流输送至华南北部,河池位于冷暖交汇区南部,有利于暴雨天气形成。7月东亚中高纬西风带继续北抬,呈现多波动形势,副高进一步加强,并且明显北抬,副高边缘偏东气流带来的海面暖湿气流会影响河池。8月东亚中高纬西风带继续北抬,恢复两槽一脊形势,副高也继续北抬,但有所东退。随着副高北抬,赤道辐合带也北抬至华南沿海,此时河池主要受热带系统的影响。

3.3 850 hPa形势分析界面内部

总体分析850 hPa可知:5月河池湿度条件开始变好,12 g/kg比湿区已覆盖整个河池,桂黔交界处有西南气流和东南气流辐合,河池有风速辐合,有利于切变线形成,同时有暖舌从中南半岛北部北伸到云南北部,促使河池形成不稳定能量。6—8月随着印度季风和南海季风暴发,14 g/kg比湿区扩大并覆盖河池,湿度进一步提高。6月印度季风暴发,有利于华南一带低空急流生成,桂黔交界仍有明显风速辐合,位于云南的暖舌有所东移影响广西和贵州西部,河池低层不稳定能量条件在增强。7月印度季风依旧强劲,风速辐合区有所北抬。8月南海季风加强,华南一带从西南风转为东南风影响,桂黔交界有弱的风速辐合,辐合条件减弱。7—8月虽没有暖舌,但整个处于20 ℃范围内,温度升高明显,有利于积累能量。

3.4 地面形势分析

5月河池位于冷暖交汇区内,受冷空气影响明显,并在贵州存在地面辐合线,冷锋和地面辐合线南压易引发暴雨天气。6月冷空气明显减弱,黔桂交界有地面辐合线,随着地面气压降低,有利于地面形成低压倒槽,同时地面露点升高,有利于不稳定能量堆积,在弱冷空气和地面倒槽触发下容易形成更大范围的暴雨天气。7—8月无冷空气影响河池,河池位于均压场,暖平流增强,地面露点高,地面能量条件增强,当有触发条件或热带系统影响时,能量条件释放易造成暴雨天气。

4 结论

(1)河池市主汛期暴雨,主要特征是夜间暴雨概率基本大于白天暴雨概率,这主要跟造成暴雨的影响系统通常在夜间进入河池或夜间对流容易发展有关。同时,河池南部和东北部暴雨概率大于西北部暴雨概率,这主要跟地形有关,北面系统和南面系统影响河池都容易造成河池南部出现暴雨。

(2)南压高压位置以及副高的强弱和位置变化对河池暴雨的发生有重要作用,同时印度季风和南海季风的暴发也为河池主汛期暴雨产生提供了丰沛水汽,高空槽、切变线或低涡为暴雨提供动力条件,地面锋面和辐合线或倒槽为暴雨提供了良好的触发条件。

参考文献

[1] 李争辉.华南前汛期降水及其天气背景的统计特征[D].北京:中国气象科学研究院,2019.

[2] 吕伟绮,谌芸,李晟祺,等.黄淮地区一次暖区大暴雨的中尺度特征分析[J].成都信息工程大学学报,2017,32(4):391-401.

[3] 张维,林少冰,杜尧东,等.华南地区1961-2008年暴雨事件的气候变化特征[J].气象与环境科学,2011,34(2):20-24.

[4] 伍红雨,杜尧东,秦鹏.华南暴雨的气候特征及变化[J].气象,2011,37(10):1262-1269.

[5] 李亚琴,赖锡柳,苏小玲,等.西太平洋副高影响下柳州暴雨统计特征及环流分型研究[J].高原山地气象研究,2018, 38(1):48-56.

[6] 吴玉霜,黄小燕,林开平,等.广西前汛期大范围持续性暴雨的月际特征及环流差异性分析[J].气象研究与应用, 2018,39(4):9-13,106.

[7] 李艳兰,黄卓,何洁琳,等.1961—2017年广西区域性暴雨过程变化特征[J].气象与环境学报,2020,36(1):51-57.

作者简介:黎云(1984—),女,广西河池人,工程师,主要从事短期天气预报工作。

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