西南雨季監(jiān)測指標(biāo)在貴州西部的適用性分析

張東海，白 慧，2，周文鈺

(1.貴州省氣候中心，貴州 貴陽 550002；2.貴州省山地氣候與資源重點實驗室，貴州 貴陽 550002；3.貴州省安順市氣象局，貴州 安順 561000)

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西南雨季監(jiān)測指標(biāo)在貴州西部的適用性分析

張東海1，白 慧1，2，周文鈺3

(1.貴州省氣候中心，貴州 貴陽 550002；2.貴州省山地氣候與資源重點實驗室，貴州 貴陽 550002；3.貴州省安順市氣象局，貴州 安順 561000)

貴州西部；氣候特征；西南雨季；適用性

1 引言

雨季開始日期和結(jié)束日期的監(jiān)測是氣象服務(wù)的重要內(nèi)容，對于農(nóng)作物栽種安排、旅游規(guī)劃和政府決策等均有十分重要的實際意義。但由于東亞區(qū)域地形及大氣環(huán)流系統(tǒng)影響的復(fù)雜性，不同區(qū)域的降水在空間分布和時間變化上的差異都十分明顯[1，2]，例如西南雨季、江南春雨、華南前汛期、梅雨、華北雨季、華西秋雨等天氣氣候現(xiàn)象都表明了中國不同區(qū)域降水變化的獨(dú)特性和復(fù)雜性。因此，怎樣來確定不同地區(qū)特殊的天氣氣候現(xiàn)象起訖日期一直是氣象服務(wù)和氣象研究關(guān)注的重點。

貴州地處青藏高原東南側(cè)的云貴高原北部，地形復(fù)雜，境內(nèi)各地天氣氣候差異大，尤其是降水時空分布不均，從氣候平均上，4月隨著南支槽前潮濕的西南風(fēng)的建立和盛行，貴州降水量明顯增多，自東向西逐漸進(jìn)入雨季，5月西南季風(fēng)建立，6月夏季風(fēng)強(qiáng)度到達(dá)峰值，雨季也進(jìn)入盛期，9月降水量開始明顯減少，10月冬季風(fēng)建立后，降水量持續(xù)減少，其中5—10月降水量占全年總降水量的77%以上，尤其在我省西部干濕季劃分更為明顯[3]。因此，本文依托中國氣象局預(yù)報司組織國家氣候中心、國家氣象中心和西南雨季相關(guān)的省(區(qū)、市)氣象局聯(lián)合編制完成的《西南雨季監(jiān)測業(yè)務(wù)規(guī)定(試行)》(以下簡稱“規(guī)定”)，對其在貴州區(qū)域范圍的適用性進(jìn)行分析，旨在進(jìn)一步做好我省雨季的監(jiān)測預(yù)測工作，建立省級和國家級相對統(tǒng)一的監(jiān)測指標(biāo)體系，為貴州省的雨季監(jiān)測與服務(wù)提供更為合理的科學(xué)參考依據(jù)。

2 資料和方法

2.1 資料

本文采用的資料為貴州省84個地面氣象觀測站逐日降水資料(20-20時)，時間范圍為1981年1月1日—2014年6月30日。

2.2 方法

(1)

其中：

則：

①在Kb≥1的5 d中雨量最大的1 d確定為雨季開始待定日，在之后的15 d內(nèi)又出現(xiàn)Kb≥1的情況，即將雨季開始待定日確定為雨季開始日，雨季開始日所在的候為雨季開始候。

②如果在之后的15 d之內(nèi)再未出現(xiàn)Kb≥1的情況，則重復(fù)①的步驟，重新確定雨季開始待定日和雨季開始日。

③如果計算得到的雨季開始期是4月21日，則逐日向前按①步驟推算符合雨季開始期條件的日期。

(2)

其中：

則：

①在Ke≤1的當(dāng)天確定為雨季結(jié)束待定日，在之后的15 d內(nèi)未再出現(xiàn)Ke≥1的情況，即將雨季結(jié)束待定日確定為雨季結(jié)束日，雨季結(jié)束日所在的候為雨季結(jié)束候。

②如果在之后的15 d之內(nèi)又出現(xiàn)Ke≥1的情況，則重復(fù)①的步驟，重新確定雨季結(jié)束待定日期和雨季結(jié)束日期。

③如果計算得到的雨季結(jié)束期是9月21日，則逐日向前按①步驟推算符合雨季結(jié)束期條件的日期。

注意：氣候平均通常取最新3個整年代的平均值，如：在2011—2020年期間取1981—2010年30 a作為氣候平均。

2.2.3 區(qū)域雨季開始和結(jié)束日期判斷 根據(jù)2.2.1和2.2.2單站雨季開始和結(jié)束日期的確定方法，區(qū)域內(nèi)監(jiān)測站點有60%達(dá)到雨季開始(結(jié)束)的日期，即為區(qū)域雨季開始(結(jié)束)的日期。

3 西南雨季監(jiān)測指標(biāo)的站點選擇

根據(jù)國家級和省級天氣氣候業(yè)務(wù)及服務(wù)需求，采取地理行政分區(qū)、西南季風(fēng)影響及監(jiān)測站5—10月降水量占全年降水量大于80%的氣候特征選取西南雨季監(jiān)測站點，進(jìn)行西南雨季區(qū)域劃分。按照上述原則在貴州區(qū)域選擇26個地面氣象觀測站作為監(jiān)測站點(圖1)，主要集中分布在省西部地區(qū)。

圖1 貴州地區(qū)汛期(5—10月)降水量占年總降水在80%以上站點

4 降水的分布和演變特征

在進(jìn)行西南雨季監(jiān)測指標(biāo)分析前，有必要先了解貴州省在季節(jié)轉(zhuǎn)換期間降水的變化和分布特征。以下主要分析貴州全省(84站)區(qū)域多年(1981—2010年)氣候平均的月、季降水的空間分布特征，以及西部雨季監(jiān)測區(qū)域(26站)多年氣候平均候雨量的演變特征。

4.1 月、季降水分布特征

圖2為冬季風(fēng)向夏季風(fēng)轉(zhuǎn)換期間4—6月貴州地區(qū)逐月降水量的氣候分布，可以看出降水變化的區(qū)域差異比較明顯。4月省東部地區(qū)降水量偏多比較突出，均在100 mm以上，其中東部邊緣地區(qū)超過120 mm，而西部地區(qū)降水比較少，均在60 mm以下，威寧不足40 mm；5月月降水量超過100 mm的范圍擴(kuò)大，除省西北部地區(qū)外，全省其余地區(qū)均在140 mm以上，局地超過200 mm；6月省西南部地區(qū)降水明顯加強(qiáng)，超過250 mm，局地在300 mm以上；4—6月降水量大值區(qū)主要位于省南部地區(qū)，超過500 mm。

從4—6月貴州地區(qū)月降水量的變化來看，降水量的增加首先出現(xiàn)在省東部，然后逐漸向西向南擴(kuò)展，這一特征在一定程度上反映了貴州省雨季從東向西、向南推進(jìn)的過程，表明雨季首先從東南部開始的氣候特征。

圖3所示為夏季風(fēng)向冬季風(fēng)轉(zhuǎn)換的9—11月關(guān)鍵時期貴州地區(qū)逐月降水量的氣候分布，9月從整體來看貴州地區(qū)降水明顯減少(低于100 mm)的地區(qū)出現(xiàn)在省中東部，然后逐漸向西擴(kuò)展，10月除貴州東北部及西部局地月降水量超過100 mm外，其余地區(qū)已經(jīng)明顯減弱，11月全省降水量減少至80 mm以下，其中省西北部地區(qū)及局地降水不足40 mm。值得注意的是，盡管省東部是降水最早開始減弱的地區(qū)，而之后10—11月該區(qū)域的降水量與其它地區(qū)相比并不是最少的?？傮w上看，總降水量分布也反應(yīng)了西南部和東部是9—11月降水量相對較多的區(qū)域，其中西南部區(qū)域降水量主要是9月的貢獻(xiàn)，而東部區(qū)域降水量主要是10—11月雨帶自西向東收縮的貢獻(xiàn)。

圖2 貴州4月(a)、5月(b)、6月(c)和4—6月(d)多年氣候平均降水分布(單位：mm)

圖3 貴州9月(a)、10月(b)、11月(c)和9—11月(d)多年氣候平均降水分布(單位：mm)

4.2 候雨量演變特征

5 貴州西部雨季開始和結(jié)束日期的氣候特征

5.1 雨季開始和結(jié)束日期的氣候特征

圖5給出了貴州西部雨季監(jiān)測區(qū)域(26站)1981—2010年氣候平均雨季開始和結(jié)束日期空間分布，可以看出，雨季最早開始于黔南西部、畢節(jié)東部和安順南部(5月1候)，然后逐步向西推進(jìn)，最晚進(jìn)入雨季的是省西部地區(qū)(5月3候)，其余地區(qū)的開始時間在5月2候，總體上，貴州西部雨季監(jiān)測區(qū)域(26站)雨季開始日期為5月10日(監(jiān)測站點百分比≥60%)；雨季結(jié)束日期的分布與開始日期類似，最早結(jié)束于黔南西部、安順南部和黔西南東部地區(qū)的(10月1-2候)，逐步向西向北推進(jìn)，畢節(jié)南部和六盤水北部地區(qū)雨季結(jié)束最晚(10月5候)，其余地區(qū)的結(jié)束時間在10月4候，總體上，貴州西部雨季監(jiān)測區(qū)域(26站)雨季結(jié)束日期為10月17日(監(jiān)測站點百分比≥60%)。

5.2 2014年雨季開始日期

根據(jù)“規(guī)定”對貴州西部雨季監(jiān)測區(qū)域(26站)2014年雨季開始日期進(jìn)行監(jiān)測，圖6給出了貴州西部雨季監(jiān)測區(qū)域(26站)2014年雨季開始日期及其距平。圖6a可以看出畢節(jié)南部、安順中東部地區(qū)雨季開始較早(5月上旬)，其次是黔西南東部地區(qū)，最晚進(jìn)入雨季的是七星關(guān)地區(qū)(6月中旬)；大部分地區(qū)雨季開始日期出現(xiàn)在5月上旬，5月5候(5月25日)進(jìn)入雨季站點數(shù)達(dá)到區(qū)域總監(jiān)測站點數(shù)的60%，區(qū)域雨季開始，較常年(5月10日)偏晚3個候左右。2014年進(jìn)入雨季的時間與常年比較(圖6b)，畢節(jié)南部地區(qū)及局地偏早1～10 d，而盤縣偏早最多達(dá)13 d，畢節(jié)北部、安順西部、六盤水東部、黔西南和黔南州大部較常年偏晚10 d以上，其中畢節(jié)北部和黔西南西部地區(qū)偏晚20 d以上，而七星關(guān)區(qū)偏晚最多達(dá)38 d。

圖5 貴州西部雨季監(jiān)測區(qū)域(26站)1981—2010年氣候平均雨季開始(a)和結(jié)束(b)日期空間分布

圖6 貴州西部雨季監(jiān)測區(qū)域(26站)2014年雨季開始日期(a)及其距平(b)空間分布

6 小結(jié)

通過對“規(guī)定”在貴州西部區(qū)域雨季監(jiān)測的適用性分析，初步得到以下結(jié)論：

①按“規(guī)定”，根據(jù)5—10月降水量占全年降水量>80%的氣候特征選取西南雨季監(jiān)測站點，貴州西部區(qū)域26個地面氣象觀測站入選為監(jiān)測站點。

③通過對貴州西部雨季監(jiān)測區(qū)域(26站)1981—2010年氣候平均雨季開始和結(jié)束日期氣候特征的分析，雨季最早開始于黔南西部、畢節(jié)東部和安順南部的5月1候，最早結(jié)束于黔南西部、安順南部和黔西南東部地區(qū)的10月1-2候，雨季開始最晚的是省西部地區(qū)(5月3候)，結(jié)束最晚的是畢節(jié)南部和六盤水北部地區(qū)的10月5候；總體上，貴州西部雨季監(jiān)測區(qū)域(26站)雨季開始于5月2候，結(jié)束于10月4候。

[1] 王遵婭，丁一匯，何金海，等. 近50 a來中國氣候變化特征的再分析[J]. 氣象學(xué)報，2004，62(02)：228-236.

[2] 王英，曹明奎，陶波，等. 全球氣候變化背景下中國降水量空間格局的變化特征[J]. 地理研究，2006，25(06)：1 031-1 040+1 148.

[3] 白慧，吳龍. 安順地區(qū)暴雨日數(shù)年際變化的氣候特征[J].貴州氣象，2011，35(02)：8-12.

[4] 強(qiáng)學(xué)民，楊修群. 華南前汛期開始和結(jié)束日期的劃分[J].地球物理學(xué)報，2008，51(05)：1 333-1 345.

[5] 強(qiáng)學(xué)民，楊修群，孫成藝. 華南前汛期降水開始和結(jié)束日期確定方法綜述[J]. 氣象，2008，34(03)：10-15.

[6] 梁萍，丁一匯，何金海，等. 江淮區(qū)域梅雨的劃分指標(biāo)研究[J]. 大氣科學(xué)，2010，34(02)：418-428.

[7] 晏紅明，李清泉，孫丞虎，等. 中國西南區(qū)域雨季開始和結(jié)束日期劃分標(biāo)準(zhǔn)的研究[J]. 大氣科學(xué)，2013，37(05)：1 111-1 128.

2014-11-14

張東海(1987-)，男，助工，主要從事氣候監(jiān)測、氣候可行性論證工作。

貴州省氣象科技開放基金(黔氣科合KF[2010]03號)。

1003-6598(2015)03-0027-05

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