衢州市突發(fā)災(zāi)害性天氣—短歷時強降雨時空分布特征

蘭小建 余麗萍

(衢州市氣象局，浙江 衢州 324000)

衢州市突發(fā)災(zāi)害性天氣—短歷時強降雨時空分布特征

蘭小建 余麗萍

(衢州市氣象局，浙江 衢州 324000)

為掌握衢州境內(nèi)突發(fā)災(zāi)害性天氣短歷時強降雨的時空分布特征，依據(jù)浙江省縣級氣象臺突發(fā)災(zāi)害性天氣的有關(guān)規(guī)定，應(yīng)用2007—2013年全市區(qū)域自動觀測站小時降水資料，對突發(fā)災(zāi)害性天氣短歷時強降雨發(fā)生時間及其落區(qū)進行統(tǒng)計分析。結(jié)果表明，2010年短歷時強降雨發(fā)生次數(shù)最多，占總次數(shù)的21.2%；6月短時強降雨發(fā)生頻次最多，占年發(fā)生次數(shù)24.4%；18—19時發(fā)生頻次最多，占總次數(shù)的14%。短時強降雨空間分布為西多東少，全市發(fā)生短時強降雨出現(xiàn)次數(shù)最多的為開化蘇莊鎮(zhèn)；強度最強的為開化常山交界的林山、芙蓉等地。

區(qū)域自動站；突發(fā)災(zāi)害性天氣；短歷時強降雨；時空分布

0 引 言

衢州市地處浙江西部，境內(nèi)多山地、丘陵，常常受短時強降雨影響，引發(fā)山體滑坡、泥石流等次生地質(zhì)災(zāi)害。2002年8月15日16—17時，衢州市北部山區(qū)的九華、石梁、七里、太真、雙橋等10個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的30多個村突遭暴雨、大暴雨襲擊，造成山洪暴發(fā)、山體滑坡和泥石流災(zāi)害，災(zāi)害造成嚴(yán)重的生命財產(chǎn)損失，死亡18人，房屋倒塌3000余間，沖毀橋梁27座，37個鄉(xiāng)村通訊全部中斷，受災(zāi)人數(shù)3.46萬人，直接經(jīng)濟損失2億之多。為掌握衢州境內(nèi)短時強降雨災(zāi)害性天氣的時空分布特征，應(yīng)用2007—2013年全市區(qū)域自動觀測站的小時降水資料，根據(jù)浙江省氣象局浙氣預(yù)函(2013)8號《浙江省縣級氣象臺突發(fā)災(zāi)害性天氣預(yù)警質(zhì)量檢驗辦法(試行)》的有關(guān)規(guī)定，對突發(fā)災(zāi)害性天氣短歷時強降雨從年、月、日的時間分布及其落區(qū)空間分布進行統(tǒng)計分析，將為天氣預(yù)報員針對突發(fā)災(zāi)害性天氣預(yù)報、預(yù)警提供參考依據(jù)。

1 研究區(qū)域與資料來源

1.1 研究區(qū)域

衢州市位于浙江省西部，錢塘江上游，地處118°01′E～119°20′E，28°14′N～29°30′N之間，土地總面積8841.12 hm2。地勢為南西北部高，東部低，中部為浙江省最大的河谷盆地——金衢盆地之西半部。境內(nèi)平原、丘陵、山地分別占15：36：49(余麗萍等，2012)。

1.2 資料來源

2007—2013年衢州轄區(qū)內(nèi)83個區(qū)域自動觀測站降水資料，來自浙江省氣象部門，所有資料均經(jīng)過浙江省氣象信息網(wǎng)絡(luò)中心質(zhì)控，數(shù)據(jù)真實可用。

2 研究方法

2.1 突發(fā)災(zāi)害性天氣標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)浙江省氣象局浙氣預(yù)函(2013)8號《浙江省縣級氣象臺突發(fā)災(zāi)害性天氣預(yù)警質(zhì)量檢驗辦法(試行)》中規(guī)定的短歷時強降雨“指由強對流天氣系統(tǒng)引發(fā)、具有突發(fā)性和局地性性質(zhì)、降雨量1小時≥20毫米或3小時≥30毫米的降雨。不包括熱帶氣旋、西風(fēng)帶等大尺度系統(tǒng)影響時出現(xiàn)的較大范圍、較長持續(xù)性的降雨。”而浙江省氣象局浙氣預(yù)函(2013)8號附件2有關(guān)“關(guān)于短歷時強降雨的具體認定方法：考慮到臺風(fēng)(熱帶氣旋)、梅雨期間等影響時強降雨出現(xiàn)情況與本辦法所確定的“突發(fā)性”有差異(前者持續(xù)時間相對較長，后者持續(xù)時間相對較短，具有“突發(fā)性”特點)。分析歷史經(jīng)驗情況，本辦法通過以下方式來區(qū)別兩者差異，并作為判定其降雨性質(zhì)的依據(jù)：“實況前端時間”之前1小時內(nèi)、“實況后端時間”之后1小時內(nèi)降雨量分別不超過5毫米時，認定為突發(fā)性短時強降水；否則認定為臺風(fēng)暴雨、梅雨暴雨等系統(tǒng)性強降水。”

通過對符合突發(fā)災(zāi)害性天氣短歷時強降雨標(biāo)準(zhǔn)的個例出現(xiàn)日進行08時、20時500 hPa天氣形勢普查，排查剔除了個別受臺風(fēng)邊緣影響或梅汛期西南渦和較強西風(fēng)槽影響的個例。

2.2 研究方法

根據(jù)突發(fā)災(zāi)害性天氣短歷時強降雨(短時強降雨，下同)標(biāo)準(zhǔn)，對 2007—2013年衢州轄區(qū)內(nèi)83個區(qū)域自動觀測站的降水資料，進行統(tǒng)計分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 短時強降雨的時間分布

3.1.1 年際變化

從圖1可以看出，2007—2010年間突發(fā)災(zāi)害性天氣短時強降雨每年發(fā)生頻率呈遞增，特別是2009—2010年增幅較大，短時強降雨發(fā)生次數(shù)增加了120%，2010年發(fā)生次數(shù)最多，占總次數(shù)的21.2%；2011年開始短時強降雨每年發(fā)生頻率在遞減，到2013年每年遞減幅度為10%左右。

圖1 2007—2013年歷年突發(fā)災(zāi)害性天氣短歷時強降雨發(fā)生頻次

3.1.2 月際變化

從圖2可以看出，1—12月短時強降雨發(fā)生頻次近似正態(tài)分布，6月短時強降雨發(fā)生頻次最多，占年發(fā)生次數(shù)24.4%；5月、7—8月次之，占年發(fā)生次數(shù)15%～18%；從4月開始短時強降雨發(fā)生頻次陡增，而10月短時強降雨發(fā)生頻次驟降；1月發(fā)生最少，僅有1次；冬季(12—2月)短時強降雨發(fā)生次數(shù)僅占年發(fā)生次數(shù)1%。

圖2 2007—2013年各月累計突發(fā)災(zāi)害性天氣短歷時強降雨發(fā)生頻次

3.1.3 日變化

從圖3可以看出，全天24 h均有短時強降雨出現(xiàn)，其中后半夜和上午出現(xiàn)的幾率相對小，主要出現(xiàn)在16—22時，占總次數(shù)43%，18—19時發(fā)生頻次最多，占總次數(shù)的14%；16—17時次之，占總次數(shù)的12.9%；20—22時占總次數(shù)的16%。

圖3 2007—2013年各時次累計突發(fā)災(zāi)害性天氣短歷時強降雨發(fā)生頻次

3.2 短時強降雨的空間分布

3.2.1 短時強降雨的空間分布

從圖4a可看出，短時強降雨空間分布的特征為西多東少，尤為西部山區(qū)偏多，全市發(fā)生短時強降雨出現(xiàn)次數(shù)最多的為開化蘇莊鎮(zhèn)，其次為開化的魯家、張灣、楊林、開化常山交界的林山、芙蓉、新昌、三衢石林、龍游南部大街、江山南部保安、雙溪口、白水坑等地，而發(fā)生短時強降雨出現(xiàn)次數(shù)最少的為衢江東北部地區(qū)，發(fā)生最多次數(shù)較發(fā)生最少次數(shù)地區(qū)多5倍，說明山區(qū)易產(chǎn)生對流旺盛的中小尺度天氣系統(tǒng)，而出現(xiàn)突發(fā)性災(zāi)害性天氣。

圖4 突發(fā)災(zāi)害性天氣短歷時強降雨空間分布(a)和短歷時強降雨1 h≥40 mm或3 h≥70mm空間分布(b)

3.2.2 短時強降雨的強度分布

分析1 h(20～30 mm)或3 h(30～50 mm)的降雨和1 h(30～40 mm)或3 h(50～70 mm)的降雨強度的空間分布特征(圖略)，基本同短時強降雨空間分布圖4a相似。而短歷時強降雨1 h≥40 mm或3 h≥70 mm空間分布圖4b，可以看出，開化常山交界的林山、芙蓉、新昌為最多；開化南部的楊林、龍游南部大街次之；開化北部、龍游北部為最少發(fā)生。通過圖5衢州地區(qū)衛(wèi)星地圖可以看出，在開化常山交界的林山、芙蓉、新昌等地表現(xiàn)出地形為西南面開口狀，其余方向為群山環(huán)繞的地形特征；由于衢州地區(qū)夏季多西南風(fēng)，經(jīng)過縣城的氣流遇山坡加強了氣團的抬升運動；同時，喇叭口狀的地形對氣流有輻合作用，產(chǎn)生強迫抬升，這些地形特征都增強了對流運動，從而導(dǎo)致該處短時強降雨的強度最強。

圖5 衢州地區(qū)衛(wèi)星地圖

4 結(jié) 語

1)2007—2010年間突發(fā)災(zāi)害性天氣短時強降雨每年發(fā)生頻率呈遞增，2010年發(fā)生次數(shù)最多，2011年開始短時強降雨每年發(fā)生頻率在遞減。

2)1—12月短時強降雨發(fā)生頻次近似正態(tài)分布，6月短時強降雨發(fā)生頻次最多，占年發(fā)生次數(shù)24.4%；從4月開始短時強降雨發(fā)生頻次陡增，而10月短時強降雨發(fā)生頻次驟降；1月發(fā)生次數(shù)最少。

3)短時強降雨主要出現(xiàn)在16—22時，占總次數(shù)43%，18—19時發(fā)生頻次最多。

4)短時強降雨空間分布的特征為西多東少，發(fā)生短時強降雨出現(xiàn)次數(shù)最多的為開化蘇莊鎮(zhèn)，發(fā)生短時強降雨出現(xiàn)次數(shù)最少的為衢江東北部地區(qū)。短時強降雨1 h≥40 mm或3 h≥70 mm 空間分布，開化常山交界的林山、芙蓉、新昌為最多，這與其所處的地形導(dǎo)致氣流輻合抬升的作用有關(guān)。

5)衢州地區(qū)短時強降雨的分布明顯受到地形的影響，出現(xiàn)次數(shù)為西北山區(qū)多東部盆地少，和地形有很大關(guān)系。說明山區(qū)易產(chǎn)生對流旺盛的中小尺度天氣系統(tǒng)，對預(yù)報員及時掌握中小尺度系統(tǒng)的演變情況，在強對流天氣發(fā)生季節(jié)、短時強降雨期間，為提供短時暴雨落區(qū)和開展精細化強降水短時臨近預(yù)報提供參考依據(jù)。

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2016-04-29