萊蕪瀛汶河流域短時(shí)強(qiáng)降水特征分析

王琪珍,周顯信,何鵬程,王承軍,范永強(qiáng)

1.南京信息工程大學(xué)公共管理學(xué)院,江蘇南京210044

2.萊蕪市氣象局,山東萊蕪271199

萊蕪瀛汶河流域短時(shí)強(qiáng)降水特征分析

王琪珍1,2,周顯信1,何鵬程2,王承軍2,范永強(qiáng)2

1.南京信息工程大學(xué)公共管理學(xué)院,江蘇南京210044

2.萊蕪市氣象局,山東萊蕪271199

利用瀛汶河流域8個(gè)區(qū)域自動(dòng)氣象站2009～2014年5～9月份的逐時(shí)降水資料，統(tǒng)計(jì)分析了瀛汶河流域短時(shí)強(qiáng)降水的時(shí)空分布規(guī)律，利用常規(guī)的地面和高空觀測(cè)資料對(duì)該流域短時(shí)強(qiáng)降水個(gè)例進(jìn)行天氣學(xué)分析，總結(jié)出了該流域短時(shí)強(qiáng)降水的特征信息。結(jié)果表明，瀛汶河流域短時(shí)強(qiáng)降水的空間分布具有明顯的地域性，局地性強(qiáng)，對(duì)暴雨的貢獻(xiàn)較大，從西南部平原到東北部山區(qū)呈遞增趨勢(shì)。該流域短時(shí)強(qiáng)降水的年際頻次變化大，集中出現(xiàn)在7～8月份，7月上旬至8月中旬是該流域短時(shí)強(qiáng)降水的高發(fā)期。該流域的短時(shí)強(qiáng)降水日變化明顯，一日中有傍晚和清晨?jī)蓚€(gè)峰值，夜雨特征突出。流域內(nèi)山區(qū)的短時(shí)強(qiáng)降水多在午后到夜間形成，且頻次多，強(qiáng)度大；平原區(qū)多在夜間和早晨形成，頻次少，強(qiáng)度小，山區(qū)傍晚的短時(shí)強(qiáng)降水峰值比平原提前1 h。由強(qiáng)對(duì)流系統(tǒng)造成的短時(shí)強(qiáng)降水過程，高空冷空氣、低層暖濕輸送等熱力條件較好，持續(xù)時(shí)間短；暴雨過程中的短時(shí)強(qiáng)降水動(dòng)力和水汽條件好，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，容易誘發(fā)北部山區(qū)山洪、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害，應(yīng)給予高度關(guān)注。

短時(shí)強(qiáng)降水;時(shí)空分布;特征信息;瀛汶河

短時(shí)強(qiáng)降水是指短時(shí)間內(nèi)降水強(qiáng)度大，降雨量達(dá)到或超過某一量值的天氣現(xiàn)象[1]，通常定義為1 h降水量≥20 mm的降水過程[2]，短時(shí)強(qiáng)降水的降水量變化或非均勻程度均較大，特別是極端性的強(qiáng)降雨，突發(fā)性強(qiáng)，災(zāi)害來勢(shì)兇猛，對(duì)城市和人口密集地區(qū)往往會(huì)造成嚴(yán)重的損失，同時(shí)對(duì)山區(qū)極易產(chǎn)生山洪、滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害，備受人們關(guān)注。

對(duì)于短時(shí)強(qiáng)降水的研究，國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者取得了豐碩的成果，主要有四個(gè)方面：一是短時(shí)強(qiáng)降水的物理環(huán)境機(jī)制研究；二是造成短時(shí)強(qiáng)降水的中小尺度天氣系統(tǒng)研究；三是中尺度數(shù)值預(yù)報(bào)產(chǎn)品的釋用研究；四是多普勒雷達(dá)產(chǎn)品的應(yīng)用研究。Yu[3]等研究指出，由于太陽輻射加熱的日變化，低層大氣在下午和傍晚易于達(dá)到不穩(wěn)定，并激發(fā)出局地濕對(duì)流活動(dòng)，形成短時(shí)強(qiáng)降水。俞小鼎[4]對(duì)短時(shí)強(qiáng)降水主觀臨近預(yù)報(bào)的主要思路和方法進(jìn)行綜述，指出短時(shí)強(qiáng)降水事件的識(shí)別主要由雨強(qiáng)和降水持續(xù)時(shí)間兩個(gè)要素確定，在有利于強(qiáng)降水的環(huán)境條件下，含有中氣旋或更大尺度渦旋的β中尺度對(duì)流系統(tǒng)會(huì)明顯增大強(qiáng)降水的可能。也有一些學(xué)者對(duì)短時(shí)強(qiáng)降水的時(shí)空特征進(jìn)行了研究，樊李苗等[5]研究了我國(guó)短時(shí)強(qiáng)降水的時(shí)空分布規(guī)律得出，我國(guó)青藏高原東部、四川盆地東部、東南沿海，長(zhǎng)江中下游、黃河中下游地區(qū)是短時(shí)強(qiáng)降水出現(xiàn)頻率大值區(qū)。還有一些學(xué)者研究了我國(guó)短時(shí)強(qiáng)降水的日變化特征，宇如聰?shù)萚6]研究指出，中國(guó)中東部地區(qū)降水表現(xiàn)為半日循環(huán)，具有清晨和午后兩個(gè)幅度相當(dāng)?shù)慕邓逯担谡绾鸵归g分別達(dá)到降水量最小值。目前針對(duì)瀛汶河流域短時(shí)強(qiáng)降水特征的綜合研究還很缺乏，萊蕪近年來高密度的區(qū)域自動(dòng)氣象站建設(shè)，給該流域短時(shí)強(qiáng)降水的特征研究提供了詳實(shí)的數(shù)據(jù)支撐。

1　研究區(qū)域與資料

瀛汶河是萊蕪北山區(qū)主要的泄洪河道，境內(nèi)全長(zhǎng)59 km,流域面積743.24 km2，本文研究區(qū)域主要是瀛汶河萊蕪段流經(jīng)的8個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)組成的帶狀區(qū)域，由北部山區(qū)和西南部平原組成，相對(duì)高差700多米。利用流域內(nèi)8個(gè)區(qū)域自動(dòng)站2009～2014年5～9月份逐時(shí)降水資料，統(tǒng)計(jì)了1 h降水量≥20 mm的短時(shí)強(qiáng)降水過程以及日降水量≥50 mm的暴雨過程。規(guī)定一日有一個(gè)站一個(gè)時(shí)次出現(xiàn)短時(shí)強(qiáng)降水定義為一個(gè)短時(shí)強(qiáng)降水日，2個(gè)或以上站達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，按一個(gè)短時(shí)強(qiáng)降水日統(tǒng)計(jì)。一天中多個(gè)時(shí)次、多站點(diǎn)出現(xiàn)短時(shí)強(qiáng)降水累加統(tǒng)計(jì)。一日中有一個(gè)站日降水量≥50 mm定義為一次暴雨過程，并定義為一個(gè)暴雨日，2個(gè)或以上站達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，按一個(gè)暴雨日統(tǒng)計(jì)，暴雨次累加統(tǒng)計(jì)。8個(gè)站的基本情況是，石云山、雪野湖、茶葉是山區(qū)站，楊莊、寨里、羊里是平原站，大王莊站位于西部平原和西北部山區(qū)的過度地帶，西部平原的北部邊緣?？阪?zhèn)位于西部平原和東部山區(qū)的過渡帶，西部平原的東部邊緣。石云山站位于石云山頂，拔海高度757.5 m,是流域內(nèi)海拔最高的氣象站。

2　結(jié)果分析

2.1短時(shí)強(qiáng)降水空間分布

6年來，瀛汶河流域共出現(xiàn)240次短時(shí)強(qiáng)降水過程，年平均5.0次/站。從空間分布上看，具有明顯的地域性，總體上山區(qū)多，平原少，地形的影響較為突出，山脈的迎風(fēng)坡、喇叭口地形附近以及由山區(qū)向平原的過渡帶是短時(shí)強(qiáng)降水的高發(fā)區(qū)，從西南部平原到東北部山區(qū)呈遞增的趨勢(shì)，雪野湖站最多35次，其次是大王莊站34次，西南部平原的楊莊站最少24次（見圖1）。

圖1　瀛汶河流域短時(shí)強(qiáng)降水空間分布特征Fig.1 Distribution characteristics of short-time heavy rainfall over Yingwen River Basin

圖2　瀛汶河流域暴雨空間分布特征Fig.2 Distribution characteristics of rainstorm over Yingwen River Basin

6年來瀛汶河流域共出現(xiàn)66個(gè)短時(shí)強(qiáng)降水日，單站點(diǎn)的短時(shí)強(qiáng)降水日最多為30日，占總數(shù)的45.5%，同時(shí)出現(xiàn)6～8站的流域性短時(shí)強(qiáng)水共出現(xiàn)8日，占12.3%，相鄰兩站同時(shí)刻出現(xiàn)的頻率不足10%。從持續(xù)時(shí)間看，90%以上的短時(shí)強(qiáng)降水過程持續(xù)1 h，持續(xù)2 h以上的不足10%，這說明該流域的短時(shí)強(qiáng)降水多以零散分布，持續(xù)時(shí)間短，局地性強(qiáng)。

短時(shí)強(qiáng)降水常伴有暴雨洪澇災(zāi)害，統(tǒng)計(jì)時(shí)段內(nèi)該流域共出現(xiàn)121次暴雨過程，其空間分布與短時(shí)強(qiáng)降水的分布基本一致，雪野湖和大王莊流域是暴雨的高發(fā)區(qū)，西南部平原暴雨次數(shù)較少（見圖2）。其中83次暴雨過程中伴有短時(shí)強(qiáng)降水，占總暴雨次數(shù)的69.0%，說明該流域的暴雨過程中短時(shí)強(qiáng)降水的比率較高，對(duì)北部山區(qū)暴雨的貢獻(xiàn)較大。

2.2短時(shí)強(qiáng)降水時(shí)間分布

2.2.1短時(shí)強(qiáng)降水年際變化6年來，瀛汶河流域共出現(xiàn)66個(gè)短時(shí)強(qiáng)降水日，共177站次，240個(gè)時(shí)次出現(xiàn)短時(shí)強(qiáng)降水，2013年短時(shí)強(qiáng)降水日數(shù)和出現(xiàn)時(shí)次都最多，2012年次之，2014年最少，短時(shí)降水日數(shù)最多年是最少年的2倍，而短時(shí)強(qiáng)降水出現(xiàn)次數(shù)最多年是最少年的4.8倍，表明該流域短時(shí)強(qiáng)水日數(shù)和次數(shù)年際變化較大。

2.2.2月際變化有研究表明，華北地區(qū)短時(shí)強(qiáng)降水主要出現(xiàn)在6月下旬至8月下旬，7～8月份發(fā)生短時(shí)強(qiáng)降水的概率是在90%左右[7]。統(tǒng)計(jì)時(shí)段內(nèi)瀛汶河流域的短時(shí)強(qiáng)降水最早出現(xiàn)在2011年5月8日，受地面氣旋影響，流域內(nèi)7站出現(xiàn)短時(shí)強(qiáng)降水，最晚出現(xiàn)在2012年9月19日大王站。集中出現(xiàn)在7、8月份，從6月到7月短時(shí)強(qiáng)降水日和出現(xiàn)次數(shù)激增，其中7月份最多，統(tǒng)計(jì)時(shí)段共出現(xiàn)32個(gè)短時(shí)強(qiáng)降水日，幾乎占總數(shù)的一半，主要的短時(shí)強(qiáng)降水時(shí)段為7月上旬至8月中旬，大約50 d（圖3），與該流域暴雨的多發(fā)時(shí)段一致，這種變化與季風(fēng)和副熱帶高壓的季節(jié)性北移有關(guān)。我國(guó)地處世界著名的季風(fēng)氣候區(qū)，春末夏初，季風(fēng)活動(dòng)開始加強(qiáng)，副高北移，其西側(cè)攜帶著大量來自海洋的暖濕空氣源源不斷的流入大陸，使低層大氣增暖增濕，當(dāng)與高空來自北方的冷空氣匯合時(shí)，造成低層暖濕高層干冷的不穩(wěn)定層結(jié)，只要有有利的抬升觸發(fā)條件，就會(huì)觸發(fā)不穩(wěn)定能量的釋放，產(chǎn)生短時(shí)強(qiáng)降水。此時(shí)段高強(qiáng)度的降雨常誘發(fā)北部山區(qū)山洪、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害，地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警應(yīng)給予高度關(guān)注。

2.2.3日變化特征周淑貞等[8]研究指出，華北地區(qū)的平原區(qū)在下午和夜間出現(xiàn)短時(shí)強(qiáng)降水的氣候概率較大，但有多個(gè)峰值時(shí)段，山區(qū)多在午后出現(xiàn)短時(shí)強(qiáng)降水。由（圖4）看出，瀛汶河流域短時(shí)強(qiáng)降水具有明顯的日變化，一日中有兩個(gè)高發(fā)時(shí)段，一個(gè)是前半夜的19～23時(shí)，另一個(gè)是后半夜的4～6時(shí)，具有明顯的夜雨特征，后半夜的降水更為密集；一日中有2個(gè)峰值，一個(gè)是傍晚19～20時(shí)，另一個(gè)是清晨05～06時(shí)，且前半夜出現(xiàn)的短時(shí)強(qiáng)降水持續(xù)時(shí)間一般不超過2 h，而后半夜出現(xiàn)的多在2～3 h之間，最長(zhǎng)的一次持續(xù)7 h。

圖3　瀛汶河流域短時(shí)強(qiáng)降水日數(shù)月分布特征Fig.3 The monthly distribution characteristics of the number of days of short-time heavy rainfall overYingwen River Basin

圖4　瀛汶河流域短時(shí)強(qiáng)降水日分布特征Fig.4 Daily distribution characteristics of short-time heavy rainfall overYingwen River Basin

由（圖5）和（圖6）看出，山區(qū)的短時(shí)強(qiáng)降水多在午后到傍晚出現(xiàn)，呈明顯的雙峰型，日變化更明顯，傍晚19～20時(shí)出現(xiàn)第一峰值，清晨05～06時(shí)出現(xiàn)第二峰值。而平原區(qū)的短時(shí)強(qiáng)降水多在夜間和清晨出現(xiàn)，傍晚20～21時(shí)出現(xiàn)一個(gè)峰值，清晨05～06時(shí)的峰值比傍晚的峰值更突出，白天日變化不明顯，夜雨特征更為明顯，傍晚的峰值山區(qū)比平原提前1 h。這種變化與太陽輻射和地形有關(guān)，夏季北部山區(qū)多處在偏南氣流的迎風(fēng)坡，海拔逐漸增高，迎風(fēng)坡暖濕氣流的強(qiáng)迫抬升[9]，使地形的動(dòng)力和熱力作用同在，局地的對(duì)流性降水明顯增多。這說明該流域的對(duì)流過程主要是在東西向山脈的迎風(fēng)坡生成與發(fā)展，逐步向平原推進(jìn)。

圖5　瀛汶河流域山區(qū)短時(shí)強(qiáng)降水日分布特征Fig.5 Daily distribution characteristics of short-time heavy rainfall in mountain of Yingwen River Basin

圖6　瀛汶河流域平原短時(shí)強(qiáng)降水日分布特征Fig.6 Daily distribution characteristics of short-time heavy rainfall in plain of Yingwen River Basin

2.3短時(shí)強(qiáng)降水的強(qiáng)度變化

分析該流域各站短時(shí)強(qiáng)降水的小時(shí)雨量看出，山區(qū)各站1 h雨量極值都在50 mm以上，最大1 h雨量極值為59.3 mm，平原區(qū)各站1 h雨量極值都在50 mm以下，最大1 h雨量極值為45.1 mm，這說明瀛汶河流域北部山區(qū)短時(shí)強(qiáng)降水不僅頻次多，而且降雨強(qiáng)度大，平原區(qū)短時(shí)強(qiáng)降水頻次少強(qiáng)度小。進(jìn)一步分析看出，雖然7月份各站的短時(shí)強(qiáng)降水出現(xiàn)次數(shù)較多，但8月份的降雨強(qiáng)度更大，各站1 h雨量極值多出現(xiàn)在8月份，山東8月份多受副熱帶高壓影響，其西側(cè)的西南暖濕氣流攜帶的水汽更為充沛，在有利的大尺度系統(tǒng)影響下，山區(qū)受地形的熱力和動(dòng)力作用影響更為顯著，1 h最大雨強(qiáng)比平原大。雪野湖是山東省大型水庫之一，水面約14 km2，因水陸兩區(qū)不同的熱力效應(yīng)，在有利的大尺度背景和層結(jié)條件下，對(duì)流性降水的發(fā)生幾率明顯增加，并且具有顯著的持續(xù)性[10]；如2012年7月8日受副高邊緣西南暖濕氣流和低層切變線影響，流域內(nèi)出現(xiàn)大暴雨過程，各站降雨量都在120 mm以上，雪野湖和大王莊站降雨量分別達(dá)218.3 mm和221.9 mm，兩站連續(xù)7 h出現(xiàn)短時(shí)強(qiáng)降水，給流域內(nèi)造成嚴(yán)重災(zāi)害。

2.4形成短時(shí)強(qiáng)降水的影響系統(tǒng)

樊李苗認(rèn)為，中小尺度系統(tǒng)是產(chǎn)生短時(shí)強(qiáng)降降水的直接系統(tǒng)，可以提供觸發(fā)強(qiáng)對(duì)流所必需的抬升力，滿足短時(shí)強(qiáng)水所需要的強(qiáng)烈的上升運(yùn)動(dòng)。統(tǒng)計(jì)分析表明，造成該流域短時(shí)強(qiáng)降水的天氣系統(tǒng)主要有冷渦、低槽、氣旋、西北氣流、副高邊緣西南氣流與西風(fēng)槽共同影響等，其中副高邊緣西南氣流與西風(fēng)槽共同影響是造成該流域短時(shí)強(qiáng)降水的主要影響系統(tǒng)，流域內(nèi)8次6～8站的區(qū)域性短時(shí)強(qiáng)降水過程都由副高邊緣西南氣流與西風(fēng)槽共同影響造成的。5、6月份出現(xiàn)的短時(shí)強(qiáng)降水多是由局地的強(qiáng)對(duì)流天氣造成的，7、8月份的短時(shí)強(qiáng)水多是系統(tǒng)性的天氣系統(tǒng)引發(fā)的，其中由副熱帶高壓和西風(fēng)槽共同影響的占多數(shù)。由強(qiáng)對(duì)流天氣系統(tǒng)誘發(fā)的短時(shí)強(qiáng)降水過程持續(xù)時(shí)間短，多為1 h，常伴有雷雨大風(fēng)，冰雹等強(qiáng)對(duì)流災(zāi)害，局地性強(qiáng)，多為1～3站，在天氣圖上影響系統(tǒng)不明顯，700～500 hPa上常有西北氣流，850 hPa有弱切變，地面有弱冷空氣。系統(tǒng)性的天氣系統(tǒng)引發(fā)的短時(shí)強(qiáng)降水過程常伴有暴雨洪澇等災(zāi)害，影響系統(tǒng)明顯，500 hPa處于高空槽前，700 hPa和850 hPa上有明顯的切變線，地面有倒槽或弱冷空氣，常伴有低空急流。這些研究表明，在有利的大尺度背景下，暴雨過程中的中尺度系統(tǒng)如低空急流、切變線、暖平流等為短時(shí)強(qiáng)降水的產(chǎn)生提供了充足的動(dòng)力和水汽條件，有利于形成持續(xù)性的短時(shí)強(qiáng)降水過程。

3　瀛汶河流域一次局地短時(shí)強(qiáng)降水的過程分析

3.1天氣實(shí)況和災(zāi)情

2014年8月11日下午，流域的西北部出現(xiàn)強(qiáng)對(duì)流天氣，寨里、羊里兩站出現(xiàn)小到中雨過程，大王莊站1 h降水量達(dá)47.0 mm，并伴有雷雨大風(fēng)和短時(shí)冰雹災(zāi)害，造成1000 hm2農(nóng)作物受災(zāi)嚴(yán)重。

3.2影響系統(tǒng)分析

短時(shí)強(qiáng)降水是一種重要的強(qiáng)對(duì)流天氣形式，其形成有3個(gè)基本條件：充足的水汽、不穩(wěn)定的大氣層結(jié)和觸發(fā)機(jī)制[11]。夏季的午后山區(qū)地表受太陽輻射強(qiáng)烈加熱，山脊升溫快，造成近地面層不穩(wěn)定的大氣層結(jié)，形成對(duì)流云，這種由于熱力抬升作用所產(chǎn)生的強(qiáng)對(duì)流天氣，范圍小，歷時(shí)短，預(yù)報(bào)難度大。

3.2.1環(huán)流形勢(shì)分析11日8時(shí)500 hPa山東中北部受冷渦后部西北氣流控制，南部為平直偏西氣流，魯中地區(qū)有弱的風(fēng)向輻合（圖7），700 hPa風(fēng)場(chǎng)跟500 hPa類似，但風(fēng)向輻合更明顯，同時(shí)章丘站北風(fēng)風(fēng)速更小，僅有2 m/s,而上游北京等地風(fēng)速均在8 m/s以上（圖8），可見該層在山東還存在較強(qiáng)的風(fēng)速輻合，為對(duì)流運(yùn)動(dòng)發(fā)生提供了動(dòng)力條件。

圖7　8月11日8時(shí)500 hPa環(huán)流形勢(shì)Fig.7 Circulation situation of 500 hPa at 8 a.m. on 11August

圖8　8月11日8時(shí)700 hPa環(huán)流形勢(shì)Fig.8 Circulation situation of 700 hPa at 8 a.m. on 11August

3.3觸發(fā)機(jī)制分析

從地面形勢(shì)分析看，11 h在魯、冀交界處有弱冷鋒存在，為強(qiáng)對(duì)流發(fā)生提供了觸發(fā)條件，從單站氣溫變化情況（見圖9）看出，午后14 h冷空氣開始入侵我市，14～15 h大王站降溫達(dá)9.7℃，冷暖空氣的交匯造成強(qiáng)烈的對(duì)流發(fā)展，流域的西北部有明顯的強(qiáng)對(duì)流云團(tuán)生成并快速發(fā)展，14 h40 min大王莊站監(jiān)測(cè)到1.9 mm降雨，15 h羊里站監(jiān)測(cè)到0.6 mm的降雨，15 h15 min雷達(dá)回波監(jiān)測(cè)到強(qiáng)度達(dá)55 dbz的強(qiáng)回波（見圖10），15 h30 min寨里站監(jiān)測(cè)到降雨，大王莊站降雨量達(dá)23.7 mm，部分村莊出現(xiàn)冰雹，15～16 h大王莊站1 h降雨量達(dá)30.8 mm，強(qiáng)回波所經(jīng)之處出現(xiàn)短時(shí)強(qiáng)降水和雷雨大風(fēng)、冰雹等強(qiáng)對(duì)流天氣。這是一次典型的局地強(qiáng)對(duì)流天氣引發(fā)的短時(shí)強(qiáng)降水過程，在天氣圖上沒有明顯的影響系統(tǒng)，但高空冷空氣、低層的暖濕輸送等熱力條件較突出。

圖9　8月11日瀛汶河流域三站氣溫變化情況Fig.9 The variation of air temperature of 3 stations on 11 August over Yingwen River Basin

圖10　8月11日15 h萊蕪雷達(dá)回波情況Fig.10 The radar echo situation at 3 p.m.on 11 August in Laiwu City

4　結(jié)論

(1)瀛汶河流域短時(shí)強(qiáng)降水的分布具有明顯的地域性，地形對(duì)短時(shí)強(qiáng)降水的分布影響較為突出，山脈的迎風(fēng)坡、喇叭口地形附近以及由山區(qū)向平原的過渡帶是短時(shí)強(qiáng)降雨的高發(fā)區(qū)，從西南部平原到東北部山區(qū)呈遞增趨勢(shì)，有兩個(gè)高發(fā)中心，分別位于雪野湖和大王莊。北部山區(qū)短時(shí)強(qiáng)降水頻次多雨強(qiáng)大，西南部平原頻次少雨強(qiáng)小。

(2)瀛汶河流域短時(shí)強(qiáng)降水年際變化大，自5月份開始出現(xiàn)，集中出現(xiàn)在7、8月份，7月份達(dá)到峰值，7月上旬至8月中旬是該流域短時(shí)強(qiáng)降水的高發(fā)期，日變化呈明顯的雙峰型，一日中有傍晚和清晨?jī)蓚€(gè)峰值，后半夜的降水更為密集，夜雨特征突出。北部山區(qū)的短時(shí)強(qiáng)降水多在午后到夜間形成，日變化明顯，西南部平原區(qū)多在夜間和早晨形成，夜雨特征更突出，白天幾乎不產(chǎn)生短時(shí)強(qiáng)降水。流域的對(duì)流過程主要是在東西向山脈的迎風(fēng)坡生成與發(fā)展，逐步向平原推進(jìn)，山區(qū)傍晚的短時(shí)強(qiáng)降水峰值比平原提前1 h，短時(shí)臨近預(yù)警應(yīng)特別關(guān)注。

(3)瀛汶河流域短時(shí)強(qiáng)降水的局地性強(qiáng)，多以零散分布，單站點(diǎn)的短時(shí)強(qiáng)降水占多數(shù)，流域內(nèi)的暴雨過程多伴有短時(shí)強(qiáng)降水，對(duì)暴雨的貢獻(xiàn)較大。由強(qiáng)對(duì)流系統(tǒng)造成的短時(shí)強(qiáng)降水，持續(xù)時(shí)間多為1 h，常常伴有雷雨大風(fēng)、局地冰雹等災(zāi)害，高空冷空氣、低層暖濕輸送等熱力條件較突出；在副熱帶高壓、西風(fēng)槽等有利的大尺度背景下，暴雨過程中的短時(shí)強(qiáng)降水動(dòng)力和水汽條件好，多伴有低空急流，切變線等中尺度系統(tǒng)，形成持續(xù)性的短時(shí)強(qiáng)降水，造成北部山區(qū)的暴雨洪澇、山洪、泥石流等災(zāi)害,地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警應(yīng)高度關(guān)注。

[1]楊詩芳,郝世峰,馮曉偉,等.杭州短時(shí)強(qiáng)降水特征分析及預(yù)報(bào)[J].科技通報(bào),2010,26(4):494-500

[2]葛權(quán)哲,全美蘭,劉帥,等.撫順地區(qū)短時(shí)強(qiáng)降水特征分析[J].江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2014,36(增):97-101

[3]Yu R C,Xu Y P,Zhou T J,et al.Relation between rainfall duration and diurnal variation in the warm season precipitation eastern China[J].Geophys Res Lett,2007:34

[4]俞小鼎.短時(shí)強(qiáng)降水臨近預(yù)報(bào)的思路與方法[J].暴雨災(zāi)害,2013,32(3):202-209

[5]樊李苗,俞小鼎.短時(shí)強(qiáng)降水發(fā)生的環(huán)境條件和個(gè)例分析[D].南京:南京信息工程大學(xué),2012:13-14

[6]宇如聰,李建,陳昊明,等.中國(guó)大陸降水日變化研究進(jìn)展[J].氣象學(xué)報(bào),2014,72(5):948-968

[7]華北暴雨編寫組.華北暴雨[M].北京:氣象出版社,1992:6-8

[8]周淑貞,張如一,張超.氣象學(xué)與氣候?qū)W[M].北京:高等教育出版社,2003:50

[9]曹鋼鋒,張善君,朱官忠,等.山東天氣分析與預(yù)報(bào)[M].北京:氣象出版社,1988:179

[10]田辰,周偉燦,苗峻峰.中國(guó)地區(qū)下墊面特征對(duì)強(qiáng)對(duì)流影響研究進(jìn)展[J].氣象科技,2012,40(2):207-210

[11]尹承美,梁永禮,冉桂平,等.濟(jì)南市短時(shí)強(qiáng)降水特征分析[J].氣象科學(xué),2010,30(2):262-267

Analysis on Short-time Heavy Rainfall Characteristics in Yingwen River Basin of Laiwu City

WANG Qi-zhen1,2,ZHOU Xian-xin1,HE Peng-cheng2,WANG Cheng-jun2, FAN Yong-qiang2
1.Institute of Public Administration,Nanjing University of Information Science&Technology,Nanjing 210044,China
2.Laiwu Meteorological Bureau,Laiwu 271199,China

Temporal and spatial distribution characteristics are analyzed statistically by using timely precipitation data from 8 automatic weather stations in the Yingwen River region between May and September from 2009 to 2014 and characteristic information of short-time heavy rainfall in this basin is summarized according to the synoptic analysis of several short-time heavy rainfall examples by using surface and high altitude observation data.The results showed that the spatial distribution of short-time heavy rainfall in the basin had a remarked regional characteristic,which greatly contributed to the heavy rainfall, and an increasing trend existed from the plain area in the southwest to the mountainous region in the northeast.The short-time heavy rainfall in the basin displayed a large annual variation in frequency,concentrating in July and August,and the peak period came up from early July to mid August and there was a clear daily variation.Two rainfall peaks in a day appeared in the evening and in the morning,and the characteristic that rainfall occurred at night was obvious.Short-time heavy rainfall in the mountainous region often took shape in the afternoon and at night,which was frequent and intense. However,short-time heavy rainfall in the plain area often came out at night and morning,which was less frequent and intense. The peak of short-time heavy rainfall in the mountainous region was 1 hour earlier than that in the plain area.Short-time heavy rainfall caused by strong convective system in a short time in spite of some good thermodynamic conditions such as high altitude cold air and low-level warm wet transmission.Due to beneficial power and water vapor conditions in the process of heavy rainfall,short-time heavy rainfall during the process lasted a long time,which inclined to induce flash floods,landslides and other geological disasters,so it should be paid more attention.

Short-time heavy rainfall;temporal and spatial distribution;characteristic information;Yingwen River

P426.6

A

1000-2324(2015)02-0312-05

2014-05-11

2014-10-24

萊蕪強(qiáng)對(duì)流天氣特征研究(lwxh2014-02)

王琪珍(1968-),女,高級(jí)工程師,主要從事生態(tài)與農(nóng)業(yè)氣象研究.E-mail:lwwqz-99@163.com