鹿寨县暴雨时空分布特征及其与地形、气候的关联性研究

黄象?覃艳秋?陆燕玲?黄智?谭清钰?李双玉

摘 要：广西壮族自治区地处中国华南地区西部，是中国五大少数民族自治区之一，也是我国唯一的沿海自治区。鹿寨县隶属于广西柳州市，暴雨是鹿寨县的重要灾害性天气之一，该县也是柳州境内气象灾害重点防控地区。为加强鹿寨县暴雨防控，围绕鹿寨县暴雨时空分布特征进行分析，探讨其与鹿寨县地形、气候的关联性。基于鹿寨县国家气象观测站和乡镇区域自动气象站数据资料，统计分析了2008—2022年鹿寨各乡镇暴雨落区及近65年鹿寨县城暴雨气候变化特征，总结出鹿寨县境内暴雨时空分布特征及其与地形气候的关联性。在此基础上，对鹿寨县2008—2022年的暴雨进行天气学分型，建立各型的概念模型，分析了各型暴雨的精细化落区，为开展乡镇精细化预报服务提供理论支撑。

关键词：鹿寨县；暴雨；时空分布特征；地形；气候

中图分类号：P458 文献标志码：B文章编号：2095–3305（2024）01–0-03

随着全球气候变化的加剧，极端天气事件频发，暴雨成为极端强对流天气中致灾最严重的天气，威胁着社会经济的发展和人民群众的生命财产安全。2021年，河南省郑州市发生了我国有气象记录以来的极端降水，最大1 h降雨量超过200 mm，造成了严重的城市内涝灾害和惨重的人员伤亡，以及巨大的灾害损失。

鹿寨县位于柳州市东南部，每年均有不同程度的暴雨灾害发生，尤其是在汛期，暴雨过程集中，持续时间长，影响范围广，甚至引发严重的洪涝、山洪和地质灾害等，造成的灾情损失巨大[1]。针对暴雨分型和落区的研究，是基层预报员开展天气预报服务的理论支撑，也是基层防灾减灾工作强有力的科学依据。因此，开展鹿寨县暴雨时空分布特征分析十分必要。

1 鹿寨县暴雨时空分布特征与地形的关联性

鹿寨县地理形态多样，鹿寨县内有大小河流64条，县境东北部为架桥岭余脉，大瑶山余脉则延伸至县境东南部，与架桥岭余脉相连，约占全县面积的1/5。西北部为峰林谷地区，是典型的喀斯特地貌。其中，鹿寨镇、平山镇、黄冕镇、寨沙镇及导江乡等地区受“喇叭口”地形、川道、河流、地形爬坡等多种地形效应的共同影响，暴雨频次较高（表1）。

2 鹿寨县暴雨的时空分布特征

2.1 年降雨量分布

《广西天气预报技术和方法》将日雨量图上（08：00～08：00或20：00～20：00）广西境内有大于10个站日降雨量≥50 mm定义为1个暴雨日。选用鹿寨县9个乡镇有15年及以上雨量资料的区域站（22个），按照合成样本个例数和暴雨影响范围较大的因素，规定当某一天出现1站（以上）日降雨量＞50 mm时，记为1次暴雨过程。

统计资料显示，鹿寨县全年雨量充沛，年均降雨量最高达到1 470.6 mm。鹿寨县气候特点为季风环流气候，降水季节分配不均，干湿季分明，全年降水最多的时期主要集中在4—8月，在此期间的降雨量约占鹿寨县全年降雨量78%。鹿寨县的洪涝灾害多是暴雨、特大暴雨或持续大范围暴雨天气造成的，气象灾害的发生与暴雨出现的气候影响特征基本一致，具有明显的季节性特点[2]。

2.2 月降雨量分布

从鹿寨县2009—2022年各月平均降雨量数据来看（表2），鹿寨县的各个观测站在不同月份都记录了不同程度的降雨量。鹿寨县地处低纬度地区，南、北两地存在一定的气候差异，基于北部地区观测站数据统计来看，如鹿寨拉沟背塘气象观测站、鹿寨黄冕气象观测站和鹿寨中渡国家气象观测站，降雨量较高[3]。以鹿寨拉沟背塘气象观测站为例，该站记录的月降雨量在大部分月份都超过100 mm，并且某些月份甚至超过300 mm。相比之下，南部地区的观测站，如鹿寨四排国家气象观测站，月降雨量相对较低，大部分月份都在50～100 mm之间。鹿寨县南部太阳辐射强于北部地区，且气温高，蒸发与作用蒸腾量较大。从整体趋势来看，北部地区的观测站记录的月降雨量普遍高于南部地区[4]。

3 影响鹿寨县强降雨天气的天气形势配置模型

3.1 暴雨天气形势分布情况

根据气象数据资料统计与天气形势统计分析，总结出影响鹿寨县强降水过程的4类天气学模型为锋面系统、热带辐合带系统、热带气旋系统、西南急流系统。这4类天气系统影响各乡镇强降水的频率不同，其中，锋面系统影响黄冕镇（54次）最多，鹿寨镇（49次）次多，为影响各乡镇出现强降水最多的天气系统。当锋面系统出现时，全县范围自北向南均可能出现暴雨天气；其次为热带辐合带系统，该系统影响鹿寨时，全县范围自南向北的均可能出现暴雨；西南急流和热带气旋影响的频率相对锋面系统和热带辐合带系统较少，这2类系统影响时容易出现局部性强降水天气，南北不均，影响中南部乡镇为主（图1）。

3.2 4类概念模型的天气形势配置

利用所选取的鹿寨县22个区域站日雨量资料，按照定义的暴雨过程标准挑选暴雨个例[5]。通过反查常规天气图，分析每次暴雨过程的主要影响系统，根据主要影响系统进行分类，再通过合成分析方法探讨不同类型暴雨的特征。结合鹿寨县受季风环流气候影响的特点，根據暴雨发生时主要影响系统，总结了4类模型天气形势配置（图2）。

（1）锋面系统，其形势特点为高空200 hPa为辐散流场，500 hPa高空槽位于20～40°N，95～110°E，振幅8个纬距以上，有时呈阶梯状，强降雨落区位于辐合上升区，850 hPa切变线广西北侧，湖南和贵州的南侧，急流轴和切变线耦合。（2）热带辐合带，是来自南半球的东南风越过赤道后受地转偏向力影响。（3）西南急流天气形势配置系统型，西南季风一般在5月中下旬暴发，季风的暴发会影响广西的西南气流显著加强，当低空急流达到12 m/s以上时，会输送孟加拉湾及南海的水汽和能量进入广西上空。850 hPa切变线位于贵州和广西交界处，强降雨落区位于切变线南侧与地面辐合线交界附近。（4）热带气旋天气形势配置模型，热带气旋影响广西的时间一般是7月初至9月，热带气旋在沿海地区登陆后，受地形下垫面影响会逐渐减弱，但热带气旋及其残涡会进入广西，或者热带气旋进入北部湾后在中国广西及越南北部沿海再次登陆[6]。

4 结束语

通过分析鹿寨县暴雨时空分布特征及其与地形、气候的关联性，发现鹿寨县位于流域并拥有几条河道，河道对暴雨事件的影响极大，能够起到暴雨径流的导引和排放作用。在气候方面，鹿寨县受南亚季风的影响，属于季风气候，形成了有利于暴雨发生的气象环境。

通过分析锋面低槽型、热带辐合型、西南急流型与热带气旋型等4类天气形势配置模型，发现随着500 hPa的槽线东移，槽后有冷空气，引导850 hPa切变线南压，地面冷锋进入广西。辐合带上有时会形成低压，西南风带来水汽和不稳定能力在辐合带上强烈辐合上升，为短时强降水提供能量和充足水汽，也会影响鹿寨县出现暴雨。

西南季风一般在5月中下旬暴发，季风的暴发会影响广西的西南气流显著加强，热带气旋给短时降雨提供了充足的水汽和不稳定能量，其产生的螺旋云系会持续影响而导致出现短时强降雨。

总体来说，气候变化可能对鹿寨县的暴雨事件产生影响，全球气候变暖导致大气环流变化，可能使暴雨的强度和频率发生变化。因此，鹿寨县地方政府要联合气象部门，针对当地暴雨受气候影响较大的因素，构建合理、规范，且具有科学性的气象灾害防控联动机制。

参考文献

[1] 查显宝，王双涛，罗平平，等.降水时空分布及变化特征分析：以安徽省为例[J].灌溉排水学报，2023，42（1）：112-120.

[2] 王婧羽，崔春光，陈杨瑞雪，等.西南山区5—8月产生突发性暴雨事件的中尺度对流系统的时空分布特征[J].气象学报，2022，80（1）：21-38.

[3] 郑通彦，文鑫涛，陈雅慧，等.中国大陆地震灾害时空分布特征及地形影响因素分析[J].中国地震，2021，37（3）： 599-609.

[4] 黄垭飞，管兆勇，蔡倩，等.近41年来江南地区暴雨洪涝灾害时空变化特征分析[J].气象学报，2021，79（4）：582-597.

[5] 蘇爱芳，席乐，吕晓娜，等.豫北“21·7”极端暴雨过程特征及成因分析[J].气象，2022，48（5）：556-570.

[6] 朱得胜，吕锡芝，倪用鑫，等.2001—2018年伊洛河流域产水系数演变分析[J].中国农村水利水电，2022（9）：139-145.