2013-2016年安順市暴雨的頻數(shù)和強度特征分析

(1、2.安順學院資源與環(huán)境工程學院，貴州 安順561000) (3.安順市氣象局，貴州 安順561000)

暴雨一直是氣象學者廣泛研究的重大課題，有著許多研究成果，對暴雨頻數(shù)和強度特征的研究也有很多[1-6]，隨著氣候的變暖，我國暴雨出現(xiàn)的頻率和強度都呈現(xiàn)了增加的趨勢[2]。貴州地勢復雜，由于地形地勢的特殊，使暴雨具有落點比較分散、所歷時間短、強度大、局地性強的特點，造成了十分嚴重的危害，嚴重影響著人民的生命財產(chǎn)安全[3-4]。前人的研究得出貴州省3個暴雨中心中范圍最廣、強度最大的區(qū)域是西南部，暴雨中心包括安順大部分地區(qū)，尤其是安順中部以西及西北區(qū)域屬于暴雨多發(fā)區(qū)，且夜雨特征顯著[5-7]。鑒于此，本文對安順暴雨的頻數(shù)和強度特征進行分析研究，并分析暴雨與溫度的關系，為降水預報提供科學依據(jù)，對能更好的做好應對措施，減少和預防暴雨及其造成的次生災害給國家、社會、人民帶來的損失有重大意義。

1 研究區(qū)概況與研究方法

1.1 研究區(qū)域概況

安順市位于貴州省中西部，經(jīng)度范圍是105°13′E～106°34′E，緯度范圍為25°21′N～26°38′N，海拔較高，最高處有1850m，最低有356m，海拔的平均高度為1102m～1694m，氣候類型為典型的高原型濕潤亞熱帶季風氣候，降水量充足，觀測點年平均降水量為1375mm，年平均氣溫為14.1℃[8]，且夏季風大云多雨多。

圖1 安順市氣象站位置圖[8]

1.2 數(shù)據(jù)來源和分析方法

數(shù)據(jù)資料來源安順市氣象站，主要運用Excel和SPSS統(tǒng)計分析軟件進行分析。

2 結果與分析

2.1 安順市暴雨頻數(shù)和強度的時間變化特征

2.1.1 安順市暴雨頻數(shù)和強度年變化

2013-2016年4年間，安順每年都出現(xiàn)過暴雨，最少是在2013年出現(xiàn)了8次，最多是在2015年出現(xiàn)了18次。暴雨頻數(shù)從2013年到2015年逐年遞增，在2016年雖有所下降，但2016年暴雨頻數(shù)要大于2013年；4年來發(fā)生暴雨頻數(shù)為51次，平均每年12.75次，在2015年的時候出現(xiàn)頻數(shù)最多(圖2)。暴雨量占年降水總量的百分比在逐年上升，2013年所占比重為41.62%，2014年所占比重為44.49%，到2015年時所占百分比為51.76%，之后2016年所占比重下降到了16.94%(圖3)。

圖2 2013-2016年安順年暴雨頻數(shù)

圖3 年暴雨量占年總降水量的百分比

2013-2016年共發(fā)生了51日暴雨，平均暴雨量為71.469mm，暴雨極小值為50.1mm，暴雨極大值為128.8mm。日降水量R≥75mm的大暴雨在4年中共出現(xiàn)了18次，平均每年出現(xiàn)4.5次。其中2015年和2016年各為7次、6次，分別占總數(shù)的38.89%、33.3%，大暴雨的暴雨總量分別為664.7mm、542.1mm，分別占大暴雨的暴雨總量的39.8%、32.5%。日降水量R≥50mm的一般性暴雨在4年中共出現(xiàn)了33次，平均每年出現(xiàn)8.25次。其中2015年出現(xiàn)的次數(shù)最多，為11次，占總數(shù)的33.3%，暴雨量為659.4mm，占一般性暴雨的暴雨總量的33.37%(表1)。

表1 2013-2016年暴雨日數(shù)及暴雨量的分布情況

2.1.2 安順市暴雨頻數(shù)和強度月變化

2013-2016年月份上安順市的暴雨頻數(shù)在6月出現(xiàn)極值，7月、8月暴雨頻數(shù)稍有升高(圖4)。5月-8月是安順暴雨頻發(fā)時期，共發(fā)生了46次，占出現(xiàn)暴雨頻數(shù)的90%。1-4月及9-12月為暴雨少發(fā)期，出現(xiàn)暴雨頻數(shù)極少，甚至沒有出現(xiàn)。與前人研究的1979-2009年貴州、安順暴雨頻發(fā)期為6-7月[4-6]有點差入，可見，近4年來安順的暴雨有增強趨勢。

圖4 各月出現(xiàn)暴雨總次數(shù)

安順的一般性暴雨和大暴雨均只發(fā)生在5-10月(表2)。6月屬于安順一般性暴雨及大暴雨頻發(fā)月，占一般性暴雨總次數(shù)和大暴雨總次數(shù)比例分別為45.5%、50%，其中大暴雨級別的日降水量出現(xiàn)了128.8mm的極值。除8月外，每月一般性暴雨累計降水量均比大暴雨累計降水量多，且呈現(xiàn)出先增加后逐漸減少的趨勢。

表2 2013-2016年暴雨強度的月分布

2.2 安順市暴雨頻數(shù)和強度與降水量和溫度的關系

2.2.1 年暴雨的頻數(shù)和強度與年降水量和年均溫的關系

運用SPSS分析軟件對安順市氣象站2013-2016年氣象資料進行統(tǒng)計分析，安順2013-2016年的年暴雨頻數(shù)與年降水量、年均溫的Pearson相關系數(shù)分別為-0.066、-0.485，相關性不顯著。年暴雨強度在日降水量(R≥50mm)與年總降水量的Pearson相關系數(shù)為0.693，相關性顯著；日降水量(R≥75mm)與年總降水量的Pearson相關系數(shù)為0.963，相關性顯著。年暴雨強度在日降水量(R≥50mm)與年均溫的Pearson相關系數(shù)為-0.221，相關性不顯著；日降水量(R≥75mm)與年均溫的Pearson相關系數(shù)為-0.643，相關性不顯著。表明安順在2013-2016年的年降水量和年均溫對年暴雨的強度、頻數(shù)影響不大。

2.2.2 安順市月暴雨頻數(shù)和強度與月降水量和月均溫的關系

暴雨頻數(shù)與月降水量、月均溫度的Pearson相關系數(shù)分別為0.979、0.609，相關性顯著，表明這4年來安順每月降水量對月暴雨頻數(shù)的影響比較大。

進行線性回歸分析得出：月暴雨頻數(shù)與月降水量模型中R為0.979，可決系數(shù)為0.959，修正的可決系數(shù)為0.954，F(xiàn)統(tǒng)計量為231.623，檢驗的概率值為0.000，月降水量的t檢驗值為15.219，相應的檢驗概率為0.000，是非常顯著的；月暴雨頻數(shù)與月均溫的模型R為0.609，可決系數(shù)為0.371，修正的可決系數(shù)為0.342，F(xiàn)統(tǒng)計量為12.954，檢驗的概率值為0.002，小于0.05，月平均溫度的t檢驗值為3.599，相應的檢驗概率為0.002，也是非常顯著的。在2013-2016年的4年里，安順每月的暴雨頻數(shù)在安順汛期中隨著月降水量和月均溫的增加而增加，減少而減少。

月暴雨強度在日降水量(R≥50mm)和日降水量(R≥75mm)與月降水量的Pearson相關系數(shù)分別0.974和0.925，顯著性(雙側)均為0.000；與月均溫的Pearson相關系數(shù)分別為0.626和0.584，顯著性(雙側)分別為0.029和0.046，相關性顯著，表明這4年來月平均降水量和月平均溫度對月暴雨強度的影響比較大。

進行線性回歸分析得出：暴雨強度和月降水量模型中: 日降水量(R≥50mm)和日降水量(R≥75mm)的R分別為0.974、0.925，可決系數(shù)分別為0.950、0.856，修正的可決系數(shù)分別為0.945、0.841，F(xiàn)統(tǒng)計量分別為188.561、59.339，檢驗的概率值均為0.000，月平均降水量的t檢驗值分別為13.732、7.703，相應的檢驗概率均為0.000，可見，整個回歸方程是非常顯著。

線性回歸分析得出：月暴雨強度和月均溫R模型為: 日降水量(R≥50mm)和日降水量(R≥75mm)的R分別為0.626、0.584，可決系數(shù)分別為0.392、0.347，修正的可決系數(shù)分別為0.331、0.276，F(xiàn)統(tǒng)計量分別為6.447、5.186，檢驗的概率值分別為0.033、0.046，月均溫的t檢驗值分別為2.539、2.277，相應的檢驗概率均為0.029、0.046，整個回歸方程是非常顯著。

綜上所述，2013-2016年，安順每月的暴雨頻數(shù)和強度均隨著月降水量的增加和月均溫升高而增加和升高，減少而減少。

2.3 暴雨與臺風的關系

根據(jù)2013-2016年安順市的降水數(shù)據(jù)和沿海登陸臺風的情況，4年我國共有33個臺風登陸，其中就有25個對安順市的降水產(chǎn)生了嚴重的影響。臺風從6月開始出現(xiàn)并著陸，在7、8、9、10月份，出現(xiàn)了多個臺風，臺風出現(xiàn)的時間和安順暴雨發(fā)生的時間相吻合(表3)，也就是說，當臺風登陸后，暴雨的頻數(shù)和強度都增加了。安順暴雨受到了臺風的影響：臺風越多，暴雨出現(xiàn)次數(shù)越多；臺風強度越大，暴雨歷時越長。

3 結論

通過以上對2013-2016年安順暴雨的頻數(shù)和強度特征進行分析，得到以下主要結論：

(1)2013-2016年安順每年都發(fā)生暴雨且發(fā)生的時間在5-10月；安順在這4年里無論是暴雨頻數(shù)還是暴雨強度，均在逐年增加和增強。

(2)暴雨頻數(shù)的月變化呈現(xiàn)出雙峰型，而暴雨強度則呈現(xiàn)出先增加后逐漸減少的趨勢，6月是安順一般性暴雨和大暴雨的頻發(fā)月份。

(3)月暴雨頻數(shù)和強度與月降水量和月均溫的相關性顯著，表明這4年來安順每月的平均降水量和平均溫度對暴雨的頻數(shù)和強度影響很大，且月頻數(shù)和強度的數(shù)據(jù)點圍繞基準線之間的規(guī)律性比較明顯，即2013-2016年，安順每月的暴雨頻數(shù)和強度均隨著月降水量的增加和月均溫升高而增加和升高，減少而減少。

表3 臺風與暴雨對應時間表

(4)4年來安順出現(xiàn)暴雨的頻數(shù)和強度深受臺風的影響，臺風出現(xiàn)的時間與暴雨出現(xiàn)的時間相吻合。暴雨受到了臺風的影響：臺風越多，暴雨出現(xiàn)次數(shù)越多；治風強度越大，暴雨歷時越長。