粵西南山地對(duì)粵桂邊區(qū)天氣氣候的影響

李昆飆， 陸衛(wèi)華， 黃建林， 游飛

(1．湛江市氣象局，廣東湛江　524001；2．高州市氣象局，廣東高州　25200；3．信宜市氣象局，廣東信宜　525300)

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粵西南山地對(duì)粵桂邊區(qū)天氣氣候的影響

李昆飆1， 陸衛(wèi)華2， 黃建林3， 游飛1

(1．湛江市氣象局，廣東湛江524001；2．高州市氣象局，廣東高州25200；3．信宜市氣象局，廣東信宜525300)

摘要：利用粵桂邊區(qū)不同地域、坡向、高度的19個(gè)氣象站、28個(gè)氣象哨點(diǎn)、8個(gè)氣候梯度觀測(cè)站的有關(guān)氣象資料和Micaps資料產(chǎn)品等，對(duì)該區(qū)域的天氣氣候進(jìn)行了平行、立體的比較分析，并運(yùn)用線性模式分析氣象要素的垂直變化情況。結(jié)果表明：粵西南山地南側(cè)，特別是東南側(cè)，前后汛期降雨量大而集中，是著名的暴雨中心，其次是山地的西南側(cè)；山地北部雨水相對(duì)較少；東北部則是少雨的干旱盆地。雨量隨高度遞增，自南向北減少，溫度隨高度遞減，自南向北降低。夏季風(fēng)迎風(fēng)坡的溫度、雨量分別高于和多于冬季風(fēng)迎風(fēng)坡的溫度、雨量；大山腹部溫度最低，冰霜嚴(yán)重。

關(guān)鍵詞：氣候?qū)W； 線性模式分析； 山地； 粵桂邊區(qū)； 粵西南山地

粵西南山地由云開大山、云霧山、天露山等山脈交織而成，位于110.33°—112.09°E，21.50°—22.84°N之間，座落在粵西云浮、茂名、陽江、江門市和桂東南的玉林、梧州等市。面積約達(dá)3 400 km2。山地內(nèi)有370多座海拔(下同)500 m以上山嶺，主峰大田頂1 704 m，屬廣東第2高峰。山脈的走向以南北、東西為主，地勢(shì)中間高，向四面傾斜。偏西面的云開大山，與居中的云霧山接連，為粵桂邊區(qū)的主要山地。天露山則偏東，居廣東境內(nèi)。山地北連西江南岸,東部漠陽江環(huán)繞，南部瀕臨南海。西面與廣西大榕山相鄰。許多研究表明，天氣氣候與地形關(guān)系密切。地形迎風(fēng)坡有動(dòng)力及屏障作用，可以使氣流繞地形流動(dòng)和被迫爬升，造成氣流輻合，垂直運(yùn)動(dòng)加強(qiáng)，降水量加大[1-5]。云開、云霧、天露山往往是自E→W、SE→NW、NE→SW移的臺(tái)風(fēng)(槽)、沿海季風(fēng)槽、熱帶輻合帶、副高西脊和東風(fēng)波的天然屏障。與此同時(shí)，粵西南山地又是自NW→SE、W→E、SW→NE移動(dòng)的冷、暖系統(tǒng)，如鋒面、南支槽、切變線等的屏障。歷史氣候資料表明，粵西南和桂東南山地具有雨量分布不均，但年降雨量多、暴雨多、強(qiáng)對(duì)流多、冰雹多、雷電多、霜凍多、大霧多；臺(tái)風(fēng)穿越少、大風(fēng)少、高溫少、日照少等天氣氣候特點(diǎn)?；浳髂系途暽降氐貙庸爬?震旦紀(jì))，自然景觀垂直變化明顯，動(dòng)植物資源豐富，僅信宜大霧嶺植物就有184科629屬1 209種，從低丘到中高山地，估計(jì)植物種類可達(dá)2 000種，還有娃娃魚、大步甲等保護(hù)動(dòng)物，能為兩廣地區(qū)的經(jīng)濟(jì)開發(fā)提供豐富的自然資源。另外，臨海的中、低山地，濕度大、霧多、光照少，為其它中、低緯山地所沒有，發(fā)展云霧茶、南藥等特殊經(jīng)濟(jì)具有很強(qiáng)的競爭力和很高的價(jià)值；該山地內(nèi)降水量隨高度遞增，水源豐富，儲(chǔ)水量及自然落差大，離茂名大電網(wǎng)又近，發(fā)展山區(qū)水電具有很大優(yōu)勢(shì)。

該區(qū)域又是氣象、水文、地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)地，就目前的天氣分區(qū)預(yù)報(bào)、定點(diǎn)服務(wù)、專題保障等距離要求還相差甚遠(yuǎn)，自然資源的開發(fā)利用還未形成一定規(guī)模的外向型土特產(chǎn)商品，未能發(fā)揮不同海拔不同氣候類型的優(yōu)勢(shì)，發(fā)展與之相適應(yīng)的農(nóng)、林、牧、漁產(chǎn)業(yè)，山區(qū)經(jīng)濟(jì)仍單一、脆弱。本研究擬通過對(duì)提高低緯山地氣候的認(rèn)識(shí)，加強(qiáng)山區(qū)氣象服務(wù)的意識(shí)、提高技能，為開發(fā)山區(qū)經(jīng)濟(jì)、掌握生態(tài)環(huán)境條件的可能性和適應(yīng)性提供參考。

1資料和方法

氣象資料采用廣東茂名、陽江、江門等13個(gè)縣市及廣西玉林、梧州等6個(gè)縣市氣象站的近20年以上的平均值；極值為上述氣象站自建站以來和28個(gè)氣象哨點(diǎn)的實(shí)測(cè)值；梯度氣象要素值為信宜85、325、558、820 m和高州31、120、310、480 m高度上等8個(gè)點(diǎn)的3年氣候同步實(shí)測(cè)值。臺(tái)風(fēng)為中國臺(tái)風(fēng)年鑒和香港天文臺(tái)1884—1970年熱帶氣旋資料以及Micaps資料。

山地氣候垂直差異采用線性模式(梯度方程)：y=а+bh進(jìn)行計(jì)算分析，模式中y為不同高度上的氣候變量；h為海拔高度(100 m)；а、b為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)。

2影響分析

2.1地形及雨量分布特征

以山地主體信宜大田頂為中心，沿經(jīng)緯線劃“十”字線，把粵西南山地分為南北、東西以及東北、東南、西南、西北等象限(圖1)。分析各象限的地形和降水特征表明：降水量自南向北減少，自西向東增多，越靠近大山腹部雨量越多，山脈圍成的盆地雨量最少，形成幾個(gè)降水不均的氣候小區(qū)。

圖1　粵西南山地地形圖

1)山地西側(cè)。

包括玉林、榕縣、北流、陸川、博白、茂名、信宜、高州、化州、電白、廉江等。地勢(shì)向西和西南緩伸，東高西低。各地年均降雨量1 500～2 200 mm，雨量西少東多，靠近大山的高州馬貴達(dá)2 179 mm，其余地區(qū)1 500～2 000 mm。

2)山地東側(cè)。

包括陽江、江門、云浮等。地勢(shì)向南、向東傾斜，北高南低，山脈之間有較寬的盆谷地。各地年均雨量1 300～2 700 mm，北少南多。地處云開山脈南側(cè)的兩陽及臺(tái)山、開平、恩平，年雨量高達(dá)2 200～2 700 mm，最多的年達(dá)4 800 mm(1973，陽春八甲)，24 h雨量高達(dá)785 mm (陽江雙捷)，是廣東省著名的暴雨中心之一，其余地區(qū)1 300～2 000 mm。

3)山地北側(cè)。

包括玉林、梧州東部、茂名北部、云浮等。地勢(shì)向北傾斜，向北和西北開口。各地年雨量1 300～2 000 mm，北少南多，靠近大山腹部達(dá)1 900～2 000 mm。云浮、羅定等地1 300～1 600 mm。

4)山地南側(cè)。

包括茂名、陽江、江門等。地勢(shì)北高南低及中高東低，向南、西南、東南開口。各地雨量1 700～2 700 mm，西少東多，靠云霧山、天露山南側(cè)雨量最多，年雨量達(dá)2 200～2 700 mm，其余地區(qū)1 700～2 000 mm。

5)東北(第1象限)。

主要包括云浮。受云開大山和云霧山的阻隔，形成羅定盆地。年雨量1 300～1 400 mm，是廣東“十有八旱”的常旱區(qū)[6-7]。

6)東南(第2象限)。

主要包括陽江和江門西部。是云開大山，云霧山和天露山的交匯地帶，地勢(shì)北高南低和西高東低，山脈間有較寬闊的走廊、河谷和漠陽江平原，面向南海和西江河網(wǎng)區(qū)。各地雨量高達(dá)2 420～2 631 mm。是廣東暴雨中心之一。

7)西南(第3象限)。

主要包括茂名。是云開大山與天露山交界處，地勢(shì)東高西低和北高南低，面向雷州臺(tái)地和南海，年雨量1 700～2 600 mm，靠近大山腹地的高州馬貴和信宜大水嶺雨量高達(dá)2 200～2 514 mm，其余地區(qū)1 700～2 000 mm，是降水次多區(qū)。

8)西北(第4象限)。

包括茂名北部和玉林東南部。是云開大山與云霧山的交匯處，地勢(shì)東高西低和南高北低，向北、西北、西南傾斜，向西江、鑒江開口，年雨量1 500～2 500 mm?？拷崎_大山腹地的信宜、高州山地達(dá)2 000～2 500 mm，在兩廣交界的自西北向東南開口的山口地方，可達(dá)1 900～2 100 mm，其余地區(qū)1 500～1 800 mm。

2.2對(duì)天氣系統(tǒng)有屏障作用

1)初建的西南季風(fēng)被阻，形成“兩陽”暴雨中心。

4月中旬起，粵西南山地的南面比北面的雨量明顯增多。4月上旬，初建的西南季風(fēng)在海南五指群山阻擋下，分成3股：逼爬的一股造成五指群山南坡降水劇烈，形成歷史暴雨中心，而背風(fēng)的海南東方和湛江徐聞，則“焚風(fēng)”效應(yīng)，雨水稀少，成為歷史干區(qū)；繞流的2股，一股流向桂南合浦、欽州，在十萬大山阻擋下，形成歷史性暴雨中心；另一股流向粵西的茂名、陽江、江門、珠海，在粵西南山地的阻擋下，在茂名東北部、陽江、陽春、恩平、開平、臺(tái)山、珠海形成歷史性暴雨中心[8-10]。上述地區(qū)的陽江，4月平均降雨量≥233 mm、5月≥379 mm、6月≥413 mm(圖2)，比山地北面的信宜、羅定、榕縣、岑溪月雨量多100～250 mm，比西面的高州、化州、北流、陸川多150～300 mm；陽江、陽春4月的最大雨量則分別達(dá)1 166 mm(1954)和913 mm(1965)。

圖2　陽江逐月降水量分布

2)冷暖天氣系統(tǒng)被山脈相隔，形成干旱明顯的羅定盆地。

位于大田頂東北象限的岑溪、云浮、羅定，由于四面被云開大山、云霧大山、天露山的層層阻隔，北往南來的冷暖天氣系統(tǒng)難以到達(dá)，使該區(qū)前、后汛期的降水均不明顯，年降水量<1 500 mm，特別是居中的羅定盆地，冷鋒、低槽及南海夏季風(fēng)的影響都不明顯，前汛期“十有四旱”，后汛期“十有五旱”，年平均雨量只有1 387.5 mm，較周邊地區(qū)少250～350 mm，成為“十有八旱”的歷史性旱區(qū)。

3)地勢(shì)向南海傾斜，山地暴雨、雷暴特別多。

粵西南山地地處低緯度，距離南海不到100 km，熱量豐富，暖濕氣流于大山內(nèi)交匯，暴雨頻繁，四季聞雷。云開大山南、北坡的高州、信宜，5—7月暴雨日均達(dá)1.3～1.9 d[11](圖2)高州，年平均雷日106～107 d，最多達(dá)118～133 d，最少也有89～96 d，成為僅次于雷州的“多雷區(qū)”。特別是信宜，地處高丘與中山地之間，氣流爬坡、輻合對(duì)流更強(qiáng)，每年2月就頻頻聞雷，4—9月，暴雨日特別多(圖3)，6—8月各月雷暴日數(shù)最多達(dá)27～28 d，幾乎天天響雷。山地雷電災(zāi)害也十分明顯，據(jù)信宜氣象局1996—2006年統(tǒng)計(jì)，10年共發(fā)生雷災(zāi)事件141宗，57%發(fā)生在丘陵、山地[12]。

圖3　信宜逐月暴雨日數(shù)分布

4)地勢(shì)高崇的大霧嶺，云霧繚繞。

高崇的大田頂就像大海中的一個(gè)“島嶼”，無論是春夏秋冬，從各方位吹來的水汽都會(huì)在這里爬升凝聚，成云致雨，雨霧難分。大田頂腹部的信宜大水嶺，年大霧日數(shù)25～35 d；大田頂東南側(cè)的陽江，年大霧日數(shù)最多達(dá)60 d，月最多≥15 d；大田頂西南側(cè)的大霧嶺，每年的冬春夏季，有50%的時(shí)間被大霧籠罩，全年日照時(shí)數(shù)<900 h，大霧日數(shù)≥100 d，陰生植物叢生，成為粵西聞名的“大霧嶺”林場。

高校檔案館在服務(wù)學(xué)校發(fā)展過程中起著越來越重要的作用。高校檔案館保管的檔案是在科研、教學(xué)、招生、管理等活動(dòng)中形成的，并且具有保存價(jià)值的歷史記錄，這些記錄保存的形式可能會(huì)有所不同，它們可以是通過文字、音像、圖片、實(shí)物等不同形式保存下來。這些歷史的記錄豐富了高校檔案館的館藏，同時(shí)也記錄著高校發(fā)展的軌跡，是高校重要的文化資源。高校檔案館的館藏凝聚了學(xué)校歷史和人文的內(nèi)涵，也是歷代師生員工集體智慧的結(jié)晶，是高校在發(fā)展階段的歷史沉淀和積累，是學(xué)校的寶貴財(cái)富。

5)鋒面受阻，氣流輻合，冰雹較多。

每年春夏之交，冷空氣到達(dá)云開大山西北側(cè)時(shí)常常受阻滯留，而云開大山南側(cè)的偏南暖濕氣流則與珠江北岸、大山西側(cè)的冷鋒形成固囚態(tài)勢(shì)，鋒前暖區(qū)中的西南氣流又與變性脊后部的偏東氣流形成暖式切變[13]，新的冷空氣補(bǔ)充到桂林-柳州一帶(圖4)。高原東側(cè)有西南低渦形成并隨切變線東傳，當(dāng)切變線前的低空急流北收消失時(shí)，冷空氣則涌過云開大山，特別是山脈的兩山夾谷的山口地帶，易產(chǎn)生中小尺度的颮線系統(tǒng)，直搗云開大山腹地，所到之處，風(fēng)雹雷雨大作。例如信宜與岑溪交界的大芒頂(1 044 m)與南甕頂(1 000 m)之間、信宜與榕縣交界的黃墳頂(662 m)與金垌大人山(943 m)之間、大人山與北流的勾髻頂(1 048 m)之間，是春夏之間的冷鋒、低槽、颮線通道，冰雹大風(fēng)直搗信宜的西北、中南部，冰雹特別嚴(yán)重。每年有3～4次，每次持續(xù)3～15 min，局地積冰高達(dá)2～3 cm。

圖4　“5·31”高州暴雨08：00(北京時(shí))冷鋒形勢(shì)

6)臺(tái)風(fēng)移動(dòng)受阻滯，登陸影響特別多。

粵西南山地是南海、西太平洋臺(tái)風(fēng)移動(dòng)的一道天然屏障，臺(tái)風(fēng)常在珠江口以西便西折或減弱。據(jù)1884—2000年近117年的不完全統(tǒng)計(jì)，登陸(或減弱)珠江口斗門以西至海南崖縣以北的臺(tái)風(fēng)達(dá)403個(gè)，占登陸我國臺(tái)風(fēng)的80%以上，平均每年3.4個(gè)，最多10個(gè)(1894年)。臺(tái)風(fēng)登陸后75%沿山地的南側(cè)或西南側(cè)移去，極少穿越大山腹地(僅占2.0%)。迅速減弱的臺(tái)風(fēng)，其槽前輻合區(qū)，在迎風(fēng)的“喇叭口”、“馬蹄型”、“糞箕型”的地區(qū)，最易產(chǎn)生暴雨、特大暴雨降水。如2010年9月21日，“凡亞比”臺(tái)風(fēng)在電白登陸后西北移減弱(圖5)，在云開大山西南側(cè)的茂名高州、馬貴、大坡一帶，產(chǎn)生過程雨量達(dá)829.6 mm(11個(gè)站點(diǎn)日雨量>200 mm)的特大暴雨。地處山地南側(cè)、西南側(cè)的縣(市)因臺(tái)風(fēng)影響多，后汛期降水明顯，年雨量多在2 000 mm以上，比山地北側(cè)、東北側(cè)的多300～500 mm。

圖5　2010年9月21日茂名北部“凡亞比”臺(tái)風(fēng)環(huán)流

2.3氣候類型隨高度變化

用線性梯度方程對(duì)1983—1985年共3年云開大山南、北坡的氣象要素進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果表明云開大山的氣溫、雨量、日照和災(zāi)害天氣的強(qiáng)度等均隨高度遞減或遞增。年均氣溫、月均氣溫、年最高氣溫、年最低氣溫、年日照時(shí)數(shù)、年干旱天數(shù)等的遞減率分別是-0.623、-0.503～-0.641、-0.833、-0.589、-47.89、-7.40；年均雨量、年低溫天數(shù)、年均霜日、年均低溫陰雨天數(shù)、年均暴雨日數(shù)、臺(tái)風(fēng)過程總雨量等的遞增率是140～150、6.00、3.13、7.60、0.71、26.81。

1)從低海拔到高海拔存在3種以上氣候類型。

海拔<200 m的山地南側(cè)地區(qū)，年均溫為21～23 ℃，≥10 ℃總積溫7 242～8 000 ℃，熱量豐富、接近“北熱帶”，喜溫作物生長期長達(dá)303～337 d，喜溫?zé)釒⑾鹉z生長良好。500 m≤海拔<800 m地區(qū)，年均溫18～20 ℃，≥10 ℃總積溫6 089～6 372 ℃，熱量接近“南亞熱帶”，橡膠絕跡。海拔800 m以上地區(qū)，年均溫16～18 ℃，≥10 ℃總積溫≤5 451 ℃，熱量接近“中亞熱帶”，喜溫作物的生長受制約。

由于山體屏障和山系南側(cè)臨近海洋，山地南側(cè)海拔低于200 m地區(qū)，全年氣溫日較差平均8.1～8.3 ℃，≥500 m為7.5～7.8 ℃，≥800 m為6.1 ℃，是我國亞熱帶東部日較差最小的一個(gè)山系。年極端最高氣溫，比中亞熱帶的一些地區(qū)還低，比粵北、湘、贛等其他山區(qū)同一海拔高度都偏低。極端最高氣溫≥35 ℃的特殊高溫天氣，海拔300 m以上，基本沒有出現(xiàn)。高溫少，是粵西南山地的一大特點(diǎn)。

3)山地霜凍因地而異，高海拔和洼地霜凍嚴(yán)重。

海拔≥700 m的群山地區(qū)霜凍低溫、雨凇(冰凌)、結(jié)冰、凍土現(xiàn)象嚴(yán)重；海拔≥1 500 m的大田頂群山附近，在強(qiáng)冷空氣影響下，還有飄雪或“米夾雪”現(xiàn)象。一般連霜日3～5 d，最長10～30 d，冰厚4～5 cm，極端最低氣溫≤-5 ℃；在冷空氣通道或有利冷空氣積聚的低丘地區(qū)個(gè)別年份可達(dá)-2.0～-3.0 ℃，霜日0～2 d。

4)山地南北坡氣候差異明顯。

山地南坡受山體屏障，離熱帶海洋≤100 km，受海洋氣候影響較大。如海拔500 m處，在緯距僅7′的水平距離，北坡年平均氣溫為19.0 ℃，南坡平均為20.7 ℃。南坡海拔200 m以下盛產(chǎn)橡膠、胡椒，北坡海拔200 m以上高丘香蕉安全越冬尚較困難，南北坡氣候差異較大。

5)干旱隨高度減輕。

云開大山南坡剖面不同高度年降雨量1 700～2 500 mm，北坡剖面1 900～2 700 mm；降水量隨海拔高度遞增，南坡面雨量百米遞增150 mm、北坡面遞增140 mm；年雨日數(shù)遞增5.4～21.7 d，年日照遞減50～60 h。各海拔高度降水年變化呈雙峰形，若春季鋒面影響少，秋季臺(tái)風(fēng)少，則會(huì)出現(xiàn)不同程度的春、秋旱。但粵西南山地海拔400 m以上的地區(qū)氣候濕潤，雨水充沛，干旱隨高度明顯減少。

粵西南山地是我國唯一低緯度沿海山地，地勢(shì)高崇對(duì)陸地和海洋天氣系統(tǒng)都存在屏障作用，區(qū)域既受陸地又受海洋天氣系統(tǒng)影響，使粵桂邊區(qū)天氣氣候變化多樣，隨海拔和坡向不同，自然景觀各異、物種豐富。加強(qiáng)對(duì)山地天氣氣候特征的掌握，可推進(jìn)山地具有廣闊前景的珍稀動(dòng)植物、品牌云霧茶、珍貴南藥、山區(qū)水電等的開發(fā)利用。

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收稿日期：2015-08-25

作者簡介：李昆飆(1971年生)，男，工程師，碩士，主要從事氣象科技服務(wù)工作。E-mail：LKB228@126.com

中圖分類號(hào)：P46

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

doi:10.3969/j.issn.1007-6190.2016.02.005

Effects of Mountainous Terrain of Southwestern Guangdong on theWeather and Climate of Areas on the Border Between Guangdong and Guangxi

LIKun-biao1,LUWei-hua3,HUANGJian-lin3,YOUFei1

(1. Meteorological Bureau of Zhanjiang City, Zhanjiang 524001; 2. Meteorological Bureau of Gaozhou City,Gaozhou 525000; 3. Meteorological Bureau of Xinyi City, Xinyi 525300)

Abstract：With meteorological observations from 19 weather stations, 28 observing posts and 8 climate gradient observation stations of different areas, slope directions and altitudes for the region bordering Guangdong and Guangxi as well as related MICAPS products, we made parallel and three-dimensional analysis of the local weather and climate, and studied the vertical variation of the elements using a linear model. The result is shown as follows. The southern, especially the southeastern slopes of the mountainous area receive large and concentrated amount of rain in both the annual raining seasons, making a famous heavy rain center. Next in turn comes the southwestern and northern slope of the area, with the northern slope being a less rainy, dry basin. The rain amount increases with the altitude and decreases towards the north while the temperature decreases with the altitude and towards the north. Both the temperature and rainfall on the windward slope are higher during the summer monsoon than those during the winter monsoon. The temperature is the lowest in the interior of the mountainous area, resulting in serious frost.

Key words：climatology; linear model analysis; mountainous area; area bordering Guangdong and Guangxi; mountainous area in southwestern Guangdong

李昆飆， 陸衛(wèi)華， 黃建林， 等.粵西南山地對(duì)粵桂邊區(qū)天氣氣候的影響[J].廣東氣象，2016,38(2)：20-24.