同仁地區(qū)精細(xì)化降水分布特征研究

許顯花+李延林

摘要 隨著氣象現(xiàn)代化發(fā)展，區(qū)域自動氣象站在氣象服務(wù)中的應(yīng)用越來越廣泛。通過對同仁地區(qū)區(qū)域自動氣象站降水?dāng)?shù)據(jù)的分析，了解和掌握同仁地區(qū)降水量分布情況，為氣象服務(wù)、防災(zāi)減災(zāi)等提供真實(shí)可靠的科學(xué)數(shù)據(jù)。

關(guān)鍵詞 降水；分布特征；精細(xì)化；區(qū)域自動氣象站；青海同仁

中圖分類號 P426.61 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）12-0243-03

隨著我國氣象事業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展，自動氣象站在大氣探測領(lǐng)域發(fā)揮了越來越重要的作用，而區(qū)域自動氣象站具有獲取資料準(zhǔn)確度高、時(shí)間和空間分辨率強(qiáng)并能獲取空白區(qū)域資料的特點(diǎn)，在氣象服務(wù)中得到廣泛應(yīng)用[1-4]。近年來，依托各類項(xiàng)目建設(shè)，同仁縣在各鄉(xiāng)鎮(zhèn)建設(shè)了區(qū)域站、單雨量站、溫雨站及山洪站等自動氣象站，區(qū)域站觀測網(wǎng)的建成，實(shí)現(xiàn)了氣象要素的連續(xù)動態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測，通過區(qū)域站監(jiān)測系統(tǒng)能隨時(shí)了解各個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的雨情變化情況，對同仁縣短時(shí)臨近預(yù)報(bào)有較好的指導(dǎo)意義。區(qū)域站資料的應(yīng)用，為提高天氣預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確率和精細(xì)化水平提供了重要的基礎(chǔ)資料，但目前臺站對區(qū)域站數(shù)據(jù)資料的利用率較低，大多數(shù)只用于雨情服務(wù)，在開展鄉(xiāng)鎮(zhèn)級預(yù)報(bào)時(shí)不能發(fā)揮很好的指導(dǎo)作用。因此，開展縣以下區(qū)域降水分布的研究，可直接服務(wù)于鄉(xiāng)鎮(zhèn)級預(yù)報(bào)預(yù)警服務(wù)，降低氣象災(zāi)害造成的損失，為地方政府提供更加科學(xué)化、精細(xì)化的氣象決策服務(wù)。

1 資料與方法

1.1 資料選取

選取同仁地區(qū)1個(gè)國家基本氣象站、1個(gè)山洪站、2個(gè)區(qū)域自動站、6個(gè)單雨量站、12個(gè)溫雨站共22個(gè)自動氣象站2014年、2015年5—9月（汛期）、2016年5—7月逐小時(shí)降水資料。

1.2 資料處理

除同仁國家基本站外，其余站點(diǎn)均用GPS手機(jī)卡傳輸數(shù)據(jù)，因受傳輸條件限制，研究時(shí)段內(nèi)數(shù)據(jù)有部分缺測，根據(jù)中國氣象局《地面氣象觀測規(guī)范》第二十三章《缺測記錄和不完整記錄的統(tǒng)計(jì)》中規(guī)定的方法：降水量直接剔除缺測的時(shí)段，按實(shí)有記錄進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，降水缺測率為2.73%。

1.3 降水統(tǒng)計(jì)方法

日界同氣溫相同，以北京時(shí)間20：00為日界，統(tǒng)計(jì)5—9月逐日20：00至次日20：00的降水資料。只統(tǒng)計(jì)日降水量 ≥0.1 mm的降水事件，并將日降水量≥0.1 mm的降水稱為有效降水，根據(jù)中國降水量標(biāo)準(zhǔn)[5]將24 h日降水量分為4級：小雨、中雨、大雨和暴雨（表1），各級別降水日數(shù)即為該降水級別的降雨日數(shù)，所有降水級別的雨日（量）之和為總雨日（量），即有效降水的總雨日（量）。

某日8：00—20：00的累積降水量為該日晝雨量。若其值 ≥0.1 mm則該日為一個(gè)晝雨日；前一日20：00至當(dāng)日8：00的累計(jì)降水量為該日夜雨量，若其值≥0.1 mm則該日為一個(gè)夜雨日。當(dāng)前一日20：00至當(dāng)日20：00 24 h降水量 >0 mm時(shí)，理論上就可以計(jì)算當(dāng)日的“夜雨率”，即：夜雨率（%）=（前一日20：00至當(dāng)日8：00降水量）÷（前一日20：00至當(dāng)日20：00降水量）×100，如果20：00至次日8：00 12 h無降水時(shí)也參與計(jì)算，計(jì)當(dāng)日夜雨率為0[6]。

2 結(jié)果與分析

2.1 降水量的空間分布

同仁地區(qū)汛期降水量在442.7～258.8 mm之間，從圖1可以看出，降水總體呈現(xiàn)北部少南部多。以同仁基本站降水量做參照標(biāo)準(zhǔn)，基本以縣城隆務(wù)為界，以北低于參照站，降水量<340 mm，以南都高于參照站，降水量都在340 mm及以上；北部保安、麻巴至隆務(wù)峽為降水低值區(qū)，最小值出現(xiàn)在浪加村，東南部多哇和西部牙浪鄉(xiāng)是降水高值區(qū)，最大值出現(xiàn)在力吉村。

2.2 月降水量分布

同仁地區(qū)汛期月平均降水量在50.7～70.4 mm之間；8月降水最多，為78.4 mm；7月次之，為77.9 mm；然后依次為6月、9月；5月降水最少，各月降水量分布較為均衡。從各站點(diǎn)降水量的分布來看，大部分站點(diǎn)8月降水量最多，如圖2所示，其中8月有14個(gè)站降水量均高于其他月份，占所有站點(diǎn)的60.9%，降水量最多的站為加吾，降水量為100.5 mm；7月有7個(gè)站降水多于其他月份，占所有站點(diǎn)的30.4%，降水量最多的站為蘭采林場，降水量為100.1 mm。由于同仁地區(qū)地形復(fù)雜，月內(nèi)各站點(diǎn)降水量分布不均，最大降水量是最小降水量的2倍以上，如6月加吾鄉(xiāng)降水量為93.7 mm，而保安鎮(zhèn)浪加村降水量為43.4 mm。

2.3 日降水量分布

從圖3可以看出，就5—9月來說，同仁地區(qū)的降水量有明顯的日變化，降水曲線呈單峰型分布：一日最高值出現(xiàn)在21：00，21：00之后降水量逐漸減小，11：00降水量達(dá)到最小值，11：00之后開始緩慢增加，16：00后增加明顯。其中，17：00至次日3：00為同仁地區(qū)降水量豐富時(shí)段，該時(shí)段內(nèi)各小時(shí)累積降水量幾乎都在40 mm以上，21：00達(dá)到50.9 mm，4：00—16：00降水相對較少，各小時(shí)累積降水量在26.4～35.7 mm之間。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，夜雨率為55.1%，這與青藏高原夜雨率一致[6]，由此可見，同仁地區(qū)日降水量總的分布特征為白天少雨、夜間多雨，即同仁地區(qū)有明顯的夜雨特征。

從表2可以看出，同仁地區(qū)2014—2016年汛期月晝雨量平均為30.2 mm，月平均晝雨日數(shù)為11.7 d。月夜雨量的平均值為37.1 mm，月平均夜雨日數(shù)為9.9 d。晝雨量最大值為43.4 mm，出現(xiàn)在力吉村；最小值為21.0 mm，出現(xiàn)在浪加村。夜雨量最大值為45.7 mm，出現(xiàn)在加吾鄉(xiāng)；最小值為29.3 mm，出現(xiàn)在浪加村。晝雨日最大值為14.8 d，出現(xiàn)在多哇鄉(xiāng)；最小值為9.1 d，出現(xiàn)在浪加村。夜雨日最大值為12.1 d，出現(xiàn)在瓜仕則鄉(xiāng)；最小值為8.6 d，出現(xiàn)在羊智溝村。除多哇鄉(xiāng)和力吉村站晝雨量大于夜雨量之外，其余各站均為夜雨量大于晝雨量，這與日降水量的分布一致。雖然夜雨量多于晝雨量，但從雨日的分布上來看，雨日的分布與雨量相反：各站均為晝雨日大于夜雨日。

2.4 各量級降水分布

同仁地區(qū)汛期有效降水日數(shù)為78.7 d，降水量為339.6 mm（表3）。在各級降水中，小雨日數(shù)和小雨級降水量最多，分別占總雨日和總降水量的88.4%和57.0%，大雨日數(shù)和大雨級降水量最少，分別占總雨日和總降水量的0.8%和6.7%。從雨日上看，中雨和大雨的雨日對有效降水日數(shù)的貢獻(xiàn)小，尤其是大雨占降水日數(shù)的比例不到1%，但是對降水量的影響卻非常明顯，兩者雨日之和不到10 d，降水量卻達(dá)到了整個(gè)汛期降水量的43%。由此可以看出，同仁地區(qū)汛期降水以小雨和中雨量級降水為主，大雨相對較少。在研究期內(nèi)同仁地區(qū)未出現(xiàn)暴雨量級的降水。

從圖4可以看出，小雨的日數(shù)在86.2～61.5 d之間，各站均超過了60 d，其中最多出現(xiàn)在瓜仕則鄉(xiāng)站，最少出現(xiàn)在浪加站；中雨日數(shù)在13.3～5.3 d之間，最多出現(xiàn)在加吾鄉(xiāng)站，最少出現(xiàn)在夏卜浪站；大雨日數(shù)在0～1.7 d之間，最多出現(xiàn)在蘭采林場站，雙朋西和浪加站未出現(xiàn)大雨天氣。小雨雨量在162.9～237.3 mm之間，最多出現(xiàn)在多哇鄉(xiāng)站，最少出現(xiàn)在浪加站；中雨量在77.4～196.6 mm之間，最多出現(xiàn)在加吾鄉(xiāng)站，最少出現(xiàn)在夏卜浪站；大雨量在0～53.4 d之間，最大雨量在蘭采林場站，因雙朋西和浪加站未出現(xiàn)大雨天氣故無大雨降水量。從各站各量級雨日和雨量的關(guān)系上來看，各量級降水量的多少與雨日成明顯正相關(guān)關(guān)系，小雨、中雨、大雨的雨量與雨日的相關(guān)系數(shù)分別為0.848、0.985、0.982，均通過了0.001的顯著性水平檢驗(yàn)。

3 結(jié)論

利用同仁地區(qū)區(qū)域自動氣象站2014—2016年5—9月逐小時(shí)降水資料，分析了同仁地區(qū)降水空間分布及各級降水量分布情況，主要結(jié)論如下：一是同仁地區(qū)汛期降水總體呈現(xiàn)北部少南部多。以同仁基本站降水量作參照標(biāo)準(zhǔn)，以縣城隆務(wù)為界，以北低于參照站，降水量<340 mm；以南都高于參照站，降水量都在340 mm及以上。二是同仁地區(qū)汛期月平均降水量在50.7～70.4 mm之間，8月降水最多，為78.4 mm；7月次之，為77.9 mm；然后依次為6月、9月，5月降水最少，各月降水量分布較為均衡。三是同仁地區(qū)的降水量有著明顯的日變化，同仁地區(qū)日降水量總的分布特征為白天少雨、夜間多雨，即同仁地區(qū)有明顯的夜雨特征，晝雨日大于夜雨日。四是在各級降水中，小雨日數(shù)和小雨級降水量最多，大雨日數(shù)和大雨級降水量最少。中雨和大雨的雨日對有效降水日數(shù)的貢獻(xiàn)小，但是對降水量的影響卻非常明顯，從各站各量級雨日和雨量的關(guān)系上來看，各量級降水量與雨日成明顯正相關(guān)關(guān)系。

4 參考文獻(xiàn)

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