西藏夏季強降雨與冬季強降雪分布特征初探

楊麗敏 格央 次仁德吉

（西藏自治區(qū)氣象臺，西藏 拉薩 850000）

國內(nèi)外有關(guān)強降水的研究已取得了很大的進展［1～5］，對高原強降水的研究也越來越多［6］，但對強降水研究主要集中在高原強降水的強度和頻率的變化趨勢上［7～11］，而關(guān)于西藏強降水的時空分布以及年內(nèi)非均勻分布特征的研究相對而言比較少［12］。西藏以畜牧業(yè)生產(chǎn)為主，以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為輔，全區(qū)共有土地面積122.84萬平方公里，其中有耕地523萬畝，主要分布在雅魯藏布江中下游地區(qū)，牧草地有9.69億畝，林地有1.07億畝。而由于西藏地形復(fù)雜，強降雨易引發(fā)的洪澇災(zāi)害及滑坡、泥石流等災(zāi)害，對我區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展、農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)、交通運輸、人民群眾生活等帶來了諸多不利影響，尤其是對畜牧業(yè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成的影響尤為突出。所以，針對西藏夏季的強降雨天氣的研究便顯得非常重要，不僅可以提高對西藏地區(qū)夏季強降雨事件變化規(guī)律的認識，更能提高西藏地區(qū)夏季強降雨天氣的預(yù)報、預(yù)警水平，對我區(qū)的減災(zāi)防災(zāi)工作、促進社會可持續(xù)發(fā)展具有重大意義。

1 資料的選取和說明

研究所選用的資料為西藏地區(qū)38個氣象站點自1980年開始至2012年的逐日降水資料，對該資料還進行5%的質(zhì)量控制，即當(dāng)年缺測達到28天及以上時，該年作為缺測年，當(dāng)缺測年超過3年以上時，該站點即作為缺測站點進行剔除。圖1是給出的西藏39個站點分布情況。

圖1 西藏國家基準站點分布圖

2 西藏地區(qū)夏季強降雨事件與冬季強降雪事件的定義

近年來國際上常見的是根據(jù)不同臺站日降水的氣候特征，通常采用某個百分位的值來作為極端值的閾值，認為極值就是超過這個閾值的值，且該事件可以被認為是極端事件。由于高原地形復(fù)雜，百分位法無法科學(xué)的定義西藏夏季強降雨事件，因此文章采用楊勇、羅骕翾［14］等利用標(biāo)準差法、百分位法和累積分布函數(shù)值等方法客觀定義了西藏暴雨指標(biāo)，確定了西藏夏季強降雨的閾值在17.2mm至41.2mm之間，采用此標(biāo)準作為夏季強降雨事件的定義表1。

表1 西藏各站點夏季強降雨閾值

按照中國氣象局業(yè)務(wù)標(biāo)準規(guī)定，大雪量級的標(biāo)準為24小時降水量在5.0-9.9毫米之間，暴雪量級為24小時降水量大于或等于10毫米，文章定義24小時降水量大于或等于5毫米的事件稱為冬季強降雪事件。

3 西藏強降水的基本分布基本特征

3.1 西藏地區(qū)多年累積平均降水量的分布特征

從1980年起至2014年，西藏地區(qū)各站年平均降水量在66.3毫米至887.4毫米之間。圖2是西藏年平均降水量區(qū)域分布圖，可以看出，西藏的降水空間分布嚴重不均，主體上呈現(xiàn)出西低東高、南高北低的分布特征，并且有幾個強降水中心同時存在。西部地區(qū)與藏東地區(qū)年降水量差異巨大，阿里地區(qū)獅泉河站年平均降水量不足100毫米，東南部幾個站點的年平均降水量均在600毫米以上，其中波密站年平均降水量達800毫米以上。高原北部的降水大值中心位于那曲地區(qū)的嘉黎站，年平均降水量達到734.6毫米。南部邊緣地區(qū)也存在一個降水大值區(qū)，以聶拉木為中心，沿喜馬拉雅山脈呈帶狀分布，并向北遞減。

圖2 西藏年平均降水區(qū)域分布圖

3.2 西藏地區(qū)強降水的基本分布特征

對高原多年累積強降水區(qū)域空間分布進行分析，與西藏歷年平均年降水量分布特征基本相似如圖3，總體來說呈現(xiàn)出東南至西北依次遞減的分布特征，大值中心出現(xiàn)在東南部的林芝市，林芝市的波密站和察隅站，多年累積頻次超過500次，是強降水頻次最多的站點。高原西部和高原北部降水次數(shù)則很少，多年累積頻次普遍僅在50次以下，尤其是阿里地區(qū)的獅泉河站，多年累積強降水次數(shù)僅17次，平均下來每兩年才會出現(xiàn)一次強降水過程。而除了高原東南部的強降水區(qū)域中心外，在南部邊緣的喜馬拉雅山脈地區(qū)和藏東北部地區(qū)均存在一個強降水頻次中心，分別位于聶拉木站和嘉黎站，多年累積強降水頻次分別達到420次和395次，與年平均降水量的大值中心也是存在很好的對應(yīng)關(guān)系。

圖3 西藏強降水區(qū)域分布特征

3.3 西藏夏季強降雨區(qū)域分布特征

圖4是西藏高原多年累積夏季強降雨區(qū)域空間分布圖，總體上呈現(xiàn)出由東南向西北依次遞減的分布特征，大值中心位于東南部林芝市的波密站和察隅站，多年累積頻次均在400次以上，是強降雨頻次最多的站點。在而在高原西部和高原北部大部分地區(qū)強降雨次數(shù)則很少，多年累積頻次普遍在50次以下，尤其是阿里地區(qū)的普蘭站，多年累積強降雨次數(shù)不足10次。而除了高原東南部的強降水區(qū)域中心外，在藏北高原的申扎至安多一帶，也存在一個強降雨頻次的相對大值區(qū)。而在南部邊緣地區(qū)，未出現(xiàn)與強降水分布特征相對應(yīng)的強降雨大值中心。

圖4 西藏夏季強降雨區(qū)域分布特征

3.4 西藏冬季強降雪區(qū)域分布特征

分析高原多年平均的強降雪區(qū)域空間分布，表現(xiàn)出了與強降雨區(qū)域分布特征不太相同的分布特點。強降雪空間分布除了呈現(xiàn)出由東向西遞減的分布特征以外，還分為南北兩個強降雪中心。一個位于日喀則市南部至山南市南部一線，強降雪中心為聶拉木站，多年累積頻次達到405次，是西藏強降雪發(fā)生頻次最多的站點，并沿喜馬拉雅山脈南麓向東西兩面延伸，向北部遞減；另一個位于那曲地區(qū)東部、昌都市西部和林芝市北部交界處，強降雪中心位于嘉黎站，多年累積頻次達到302次，并以此為中心向四周遞減。而在高原西北部強降雪發(fā)生的次數(shù)則很少，沿雅魯藏布江一線強降雪的發(fā)生次數(shù)也較少。

圖5 西藏冬季強降雪區(qū)域分布特征

4 西藏降水時間演變特征

4.1 西藏強降水時間演變特征

圖6是1980年至2012年西藏年強降水次數(shù)的時間變化圖，從圖中可以看出，從20世紀80年代中后期開始，西藏強降水發(fā)生頻次不斷減少，一直到1992年，強降水次數(shù)達到最低值，西藏全區(qū)僅發(fā)生99次強降水事件，從1992年開始，西藏強降水開始不斷增多，在1998年達到峰值，共出現(xiàn)206次強降水事件。近33年來西藏全區(qū)平均每年出現(xiàn)146次強降水事件。對33年來西藏年強降水次數(shù)做線性趨勢分析，發(fā)現(xiàn)西藏年強降水次數(shù)呈現(xiàn)出震蕩上升的趨勢，上升的趨勢較為明顯，達到0.28次/10a。就總體的年際變化來看，1992年、2005年和2009年是西藏強降水發(fā)生較少的年份，1996年、1998年、2008年和2010年是西藏強降水發(fā)生較多的年份。

圖6 1980-2012年西藏歷年強降水次數(shù)時間變化特征

4.2 西藏強降雨時間演變規(guī)律

圖7是1980年至2012年西藏年強降雨次數(shù)的時間變化圖，從圖中可以看出，西藏夏半年強降雨次數(shù)變化幅度較大，近33年來年強降水次數(shù)在23次至77次之間，年平均強降雨事件為49次。在1985年強降雨次數(shù)達到峰值，共出現(xiàn)77次強降雨事件，之后呈現(xiàn)出震蕩減少的趨勢，1992年出現(xiàn)最低值，西藏全年僅發(fā)生23次強降雨事件。從1992年開始，西藏強降雨次數(shù)開始不斷增多。對33年來西藏年強降雨次數(shù)做線性趨勢分析，發(fā)現(xiàn)西藏年強降雨次數(shù)呈現(xiàn)出震蕩上升的趨勢，但是增多的趨勢不是十分明顯，上升的速度為0.03次/10a。就總體的年際變化來看，1983年和1992年是西藏強降雨發(fā)生較少的年份，1985年、1990年1998年和2007年是西藏強降水發(fā)生較多的年份。

圖7 1980-2012年西藏年強降雨次數(shù)時間變化特征

4.3 西藏強降雪時間演變規(guī)律

圖8是1980年至2012年西藏年強降雪次數(shù)的時間變化圖，從圖中可以看出，西藏冬半年強降雪次數(shù)變化劇烈，近33年來年強降水次數(shù)在54次至141次之間，年平均強降雪事件為98次。在1990年出現(xiàn)最低值，西藏全年僅發(fā)生54次強降雪事件，在2005年強降雪次數(shù)達到峰值，共出現(xiàn)141次強降雪事件。對33年來西藏年強降雪次數(shù)做線性趨勢分析，發(fā)現(xiàn)西藏年強降雪次數(shù)呈現(xiàn)出震蕩上升的趨勢，且上升的趨勢較為明顯，達到0.38次/10a。說明西藏的強降雪事件發(fā)生的越來越多。就總體的年際變化來看，1990年和2012年是西藏強降雪發(fā)生較少的年份，1996年、1998年、2005年、2008年和2010年是西藏強降雪發(fā)生較多的年份。

圖8 1980-2012年西藏年強降雪次數(shù)時間變化特征

4.4 西藏強降雨與強降雪時間演變規(guī)律對比分析

圖9是1980年至2012年西藏年強降雨次數(shù)與強降雪次數(shù)的時間變化對比分析圖，從圖中可以看出，每年的強降雨與強降雪次數(shù)變化并不一致，有時甚至呈現(xiàn)出相反的變化特征。在20世紀80年代到90年代初期，強降雨次數(shù)與強降雪次數(shù)基本呈現(xiàn)出相反的變化規(guī)律，但從1992年開始到2003年期間，強降雨次數(shù)與強降雪次數(shù)呈現(xiàn)出相同的變化趨勢，2004年至今，強降雨次數(shù)與強降雪次數(shù)又呈現(xiàn)出相反的變化規(guī)律?？傮w來看，強降雨的次數(shù)是明顯少于強降雪的次數(shù)，僅在1990年出現(xiàn)強降雨次數(shù)多于強降雪次數(shù)的情況，這與西藏多雪災(zāi)的氣候背景是一致的。

圖9 1980-2012年西藏強降雨次數(shù)與強降雪次數(shù)對比分析

5 小結(jié)

文章以西藏地區(qū)1980-2012年逐日降水統(tǒng)計資料為基礎(chǔ)，通過統(tǒng)計學(xué)方法分析了西藏地區(qū)的強降水空間分布特征、時間分布特征，采用以10a為步長的直線滑動平均法來模擬各氣象要素年際趨勢變化，最終得出以下結(jié)論：

西藏的降水空間分布嚴重不均，主體上呈現(xiàn)出西低東高、南高北低的分布特征，并且有幾個強降水中心同時存在。強降水最大值中心位于東南部的林芝市，而在南部邊緣的喜馬拉雅山脈地區(qū)和藏東北部地區(qū)均存在一個強降水頻次中心，分別位于聶拉木站和嘉黎站。

西藏高原夏半年強降雨空間分布呈現(xiàn)出由東南向西北依次遞減的分布特征，大值中心位于東南部林芝市的波密站和察隅站，在藏北高原的申扎至安多一帶，存在一個強降雨頻次的次中心。西藏高原的強降雪區(qū)域空間分布，呈現(xiàn)出由東向西遞減的分布特征以外，并且分為南北兩個強降雪中心。一個位于日喀則市南部至山南市南部一線，強降雪中心為聶拉木站；另一個位于那曲地區(qū)東部、昌都市西部和林芝市北部交界處，強降雪中心位于嘉黎站。

近33年來西藏年強降水次數(shù)呈現(xiàn)出震蕩上升的趨勢，上升的趨勢達到0.28次/10a。其中強降雨次數(shù)上升的速度為0.03次/10a；強降雪次數(shù)上升的速度達到0.38次/10a。強降雪事件發(fā)生頻次遠遠大于強降雨事件發(fā)生的頻次。