遂川县汛期短时强降水的时空分布特征

摘 要：基于遂川国家基准气候站1983—2022年汛期（4—9月）逐小时降水数据和2018—2022年汛期51个自动站逐小时降水量资料，采用Excel软件、Surfer软件分析遂川县汛期短时强降水时空分布特征。结果表明：近40年来，遂川县城汛期短时强降水以20～30 mm量级为主，年次数波动较大，月次数集中出现在6—8月；日次数主要出现在15：00～19：00，夜间至上午的次数较少；近5年来，遂川县区域汛期短时强降水频次高值区位于中北部，西部和东部为降水频次低值区，区域逐月总次数呈正态分布，集中发生在5—8月，日次数于午时出现的频率极高，上午和夜间出现的频率较低，集中发生时段为14：00～21：00。

关键词：遂川；汛期；短时强降水；时空分布；副热带天气系统

中图分类号：P426.6 文献标志码：B 文章编号：2095–3305（2024）08–0-03

遂川县位于江西省西南边境、吉安市西南部，其西北部与井冈山的罗霄山脉相连，西与湖南省桂东县、炎陵县交界，总体地形为山多田少，地势呈向东北开口的“簸箕”状，自西南向东北依次分布有中山、低山、丘陵和河谷平原，是吉安市面积最大、人口最多、地质灾害隐患点最多的县[1]。由于西部山区地形地质条件复杂，降水较为集中，加上人类活动带来的破坏作用，该地区地质灾害风险高，尤其遇短时强降雨，极易引发山洪、滑坡、泥石流等次生灾害[2]。据遂川县应急管理局统计，2018年6月7—10日遂川县受暴雨影响，约11.56万人口受灾，转移安置人口约1.93万人，倒塌房屋1 532间，直接经济损失32 730.8万元，农作物受灾面积5 880.1 hm2，损坏灌溉设施140处，水利经济损失820万元，通信中断10 h。

近年来，随着区域自动气象站网的迅速发展，许多学者为深化对区域性短时强降水演变规律的认识，将研究对象由年、季气候特征逐渐转为短时强降水特

征[3]。王楠等[4]通过研究陕西省短时强降水的时空分布特征，认为≥10 mm/h较适宜该省短时强降水界定；陕西省短时强降水多以零散分布、阵发性为主，且对暴雨日具有影响。王郦等[5]选取了3个防洪城市共46个站点的数据资料，分析文山州3个防洪城市短时强降水时空分布特征，认为3个防洪城市极值出现时间与各县（市）短时强降水高峰期相对应。黄春华等[6]基于小时雨量的防城港市短时强降水特征分析，认为短时强降水大值区位于十万大山南侧的迎风坡及喇叭口地形，短时强降水日变化特征明显。

遂川县1951—2010年暴雨多发生在夜间，以降水量50.0～99.9 mm的暴雨居多，但目前仍缺乏对遂川县短时强降水日变化和时空分布特征的研究，因此，在前人的研究基础上，利用近40年国家站汛期小时雨量、近5年51个自动站，针对遂川县短时强降水进行时空分布特征分析，进而更好地强化“一小时叫应”气象服务工作，以期减少此类天气造成的各项损失。

1 资料与方法

1.1 资料

以中央气象台定义的短时强降水作为标准，即1 h

降水量≥20 mm的降水量，1天中一个站多次出现短时强降水过程时次累加统计。由于区域站建站时间较晚且不统一，为了保证区域站资料数据的完整性和代表性，选取遂川国家基准气候站1983—2022年汛期（4—9月）逐小时降水数据和2018—2022年汛期51个自动站逐小时降水量资料，资料来源均为江西省气象局。

1.2 方法

采用Excel软件对原始数据进行统计分类，通过归类汇总、对比分析等统计方法，对遂川国家基准气候站1983—2022年汛期（4—9月）逐小时降水数据进行年代际变化特征、月变化特征、日变化特征分析，再采用Surfer软件对2018—2022年汛期51个自动站逐小时降水量资料进行克里金插值，提高插值所得区域分布图结果的精准性。

2 汛期短时强降水的时空分布特征

2.1 县城汛期短时强降水的强度特征

近40年来，县城每小时平均降水量为0.22 mm，共出现218次短时强降水，短时强降水平均29.3 mm/h，以20～30 mm量级为主，占67%；40～50 mm与＞50 mm的次数相差不大，分别占比为7%、6%。最大1 h雨强为87.7 mm，出现在1992年6月15日16：00；其次为71.6 mm，出现在2012年8月21日15：00。短时强降水年极值集中出现在6月和8月，40年中分别出现了13次和12次，共占比62.5%。

2.2 县城汛期短时强降水的年代际变化特征

近40年来，县城汛期短时强降水年平均为5.5次，2006年和2008年短时强降水出现次数最多，高达12次；其次为2019年，出现了11次，1989年未出现短时强降水。根据图1可以得出，县城汛期短时强降水年累积次数呈增加趋势，但其线性趋势线拟合优度较低，效果较差，可忽略，存在波动变化规律。与李琛等[7]

认为2007—2012年北京短历时强降雨的次数大体呈递增趋势，但各年发生的次数差异较大的结论类似。因此，近40年来，县城汛期短时强降水总体按照不定期的“先下降再上升”的波动持续变化，同时存在极端性（图1）。

2.3 县城汛期短时强降水的月分布特征

近40年，县城汛期短时强降水最早出现在4月3日06：00，最晚出现在9月28日20：00。汛期短时强降水从5月开始增加，集中出现在6—8月，9月开始回落，正好符合“七下八上”多雨时段的说法。6月短时强降水次数占比最多，为27.1%，4月占比最少，为7.8%（图2）。

2.4 县城汛期短时强降水的日分布特征

00：00～14：00短时强降水总体呈先减少再增加的波动趋势，比较平稳，各时段出现的短时强降水次数相差不大，15：00～19：00短时强降水呈明显增加趋势，16：00～19：00先达到峰值，后呈下降趋势，20：00～23：00呈稳定波动状态。总体而言，遂川县汛期短时强降水夜间至上午次数较少，集中出现在午后至傍晚，15：00～19：00是短时强降水的高发期，主要受地形和午后热对流的影响（图3）。

2.5 区域汛期短时强降水的空间分布特征

为了更直接、客观地描述遂川区域短时强降水空间分布特征，采用Surfer软件，以各区域站点短时强降水量为基础，并利用克里金插值法，获得遂川县区域汛期短时强降水空间分布图。

近5年来，遂川县区域汛期短时强降水极大值出现在2018年9月21日00：00禾源镇，为116.4 mm；其次是2018年8月23日01：00枚江镇，为86.1 mm，每个站年平均次数为5.13次。降水频次高值区位于中北部，有3个强降水中心，西部和东部为降水频次低值区。这种分布状态与天气系统、大气状态、地形地貌有着密切关系。遂川县中北部处于喇叭口地形，喇叭口效应加上迎风坡效应，使得低层偏南暖湿气流北上遇到山体阻挡被迫抬升，加强上升运动，有利于降水的发生，增加了短时强降水发生的次数和量级（图4）。

2.6 区域汛期短时强降水的月分布特征

近5年来，遂川县区域汛期短时强降水最早出现在4月12日17：00，最晚出现在9月25日17：00。遂川县区域汛期短时强降水逐月总次数分布图呈正态分布，集中发生在5—8月，占总次数的86%，其中，8月最多，共发生了320次，4月最少，共发生了52次。

根据2018—2022年汛期遂川县51个区域站月累计短时强降水总次数分布图（图5）可知，4月短时强降水次数分布零散，短时强降水发生频次少，最多为东部，共发生了4次，大部分地方未出现短时强降水或只发生了1～2次。5月短时强降水次数逐渐增多，全县大部分站点都出现了短时强降水，南部有2个短时强降水高值区，集中分布在黄坑、高坪、左安、汤湖一带。6月受季风影响，短时强降水次数明显增加，每个站点都出现了短时强降水，平均每个站点6～7次，在中部和东北部各有1个高值区，中部高值区位于大坑、泉江一带，其中，大坑站点短时强降水次数最多，共发生了16次，东北部高值区位于衙前，共发生了14次。7月受副热带天气系统影响，短时强降水较6月略微减少，平均每个站点5～6次，高值区位于中北部、南部以及东部。8月短时强降水较7月频率增加，受台风和地形影响，中北部出现短时强降水高值区，强中心为溪口村站，共发生了16次，呈放射状分布。9月短时强降水频次明显回落，高值中心下降为9次，高值区和低值区交替分布，同时，西部山区、中部和东部局部地区没有出现短时强降水。

2.7 区域汛期短时强降水日分布特征

近5年来，遂川县51个区域站逐时短时强降水日变化存在较大的差异，短时强降水在午时发生的频率极高，上午和夜间发生的频率较低。集中发生时段为14：00～21：00，12：00开始进入高发时段，并呈指数增长，15：00达到峰值，共发生148次，15：00～17：00频次略微减少，17：00～18：00有所增加，18：00～21：00呈减少趋势，22：00至翌日11：00呈低频次稳定波动状态。

3 结论

选取遂川国家基准气候站1983—2022年汛期（4—9月）逐小时降水数据和2018—2022年汛期51个自动站逐小时降水量资料，探讨遂川县汛期短时强降水时空分布特征，得出以下结论：

（1）近40年来，遂川县城汛期短时强降水以20～30 mm的量级为主，年极值集中出现在6月和8月；年次数波动较大，年平均次数为5.5次；月次数集中出现在6—8月；日次数主要发生在15：00～19：00，夜间至上午发生次数较少，与兰小建等[8]研究的衢州市突发灾害性天气短历时强降雨发生频次最多时段为18：00～19：00的结论相似。

（2）近5年来，遂川区域汛期短时强降水频次高值区位于中北部，西部和东部为降水频次低值区，每个站年平均次数为5.13次；区域逐月总次数分布图呈正态分布，集中发生在5—8月。4月短时强降水发生频次少，大部分地方未出现短时强降水。5月南部为高发区，集中分布在黄坑、高坪、左安、汤湖一带。6月每个站点都出现了短时强降水，在中部和东北部各有一个短时强降水高发区。7月次数略微减少，高值区位于中北部、南部以及东部。8月降水频率增加，受台风和地形影响，中北部出现短时强降水高值区。9月频次明显回落，高值区和低值区交替分布；短时强降水于午时发生的频率极高，上午和夜间出现的频率较低，集中发生时段为14：00～21：00。

参考文献

[1] 朱凤霞，林浩.浅谈ASTER GDEM和MERRA数据在山地风电场选址中的应用[J].风能，2015（11）：66-69.

[2] 魏思佳.备预不虞 化险为夷：多起成功避险案例经验观察

[J].中国应急管理，2023（6）：28-31.

[3] 许宏波，谢屹然，谢银剑.滇西短时强降水的时空分布特征[J].安徽农业科学，2016，44（16）：190-195.

[4] 王楠，井宇.陕西省短时强降水时空分布特征研究[J].安徽农业科学，2013，41（35）：13631-13634.

[5] 王郦，郑芬，王兴刚.文山州防洪城市短时强降水时空变化特征[J].云南地理环境研究，2022，34（1）：67-72.

[6] 黄春华，黄滢，林文桦，等.基于小时雨量的防城港市短时强降水特征分析[J].中低纬山地气象，2021，45（5）：99-102.

[7] 李琛，李津，张明英，等.北京短历时强降雨的时空分布[J].气象科技，2015，43（4）：704-708.

[8] 兰小建，余丽萍.衢州市突发灾害性天气—短历时强降雨时空分布特征[J].浙江气象，2017，38（1）：34-36.