遼寧地區(qū)長歷時降水時空分布特征研究

肖光梁 陳傳雷 紀(jì)永明 程攀 朱憲龍 耿世波

摘? 要：利用2005—2015年自動站降水資料，研究了遼寧地區(qū)長歷時降水時空分布特征。結(jié)果表明：長歷時強(qiáng)降水高空主要影響系統(tǒng)有：緯向環(huán)流、鄂海阻高、貝湖高壓;地面主要影響系統(tǒng)有：高壓后部、蒙古氣旋、江淮氣旋、華北氣旋、臺風(fēng)。高空影響個例最多的為鄂海阻高，地面影響個例最多的為蒙古氣旋。長歷時降水存在3個大值年，分別為2010年5次，2012年8次，2013年7次，長歷時降水高發(fā)時期為6月下旬至8月下旬。長歷時降水午后發(fā)生較多，14—17時為1個上升趨勢，午后頻數(shù)的增加可能是午后對流明顯，強(qiáng)降水易發(fā)。遼寧省長歷時強(qiáng)降水主要集中在遼河流域和東部地區(qū)，小時雨強(qiáng)最大為丹東五龍背站90.6mm;長歷時降水明顯呈東多西少的趨勢。

關(guān)鍵詞：長歷時降水;影響系統(tǒng);時空特征;遼寧地區(qū)

中圖分類號 P467 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-7731（2019）08-0141-03

1 引言

強(qiáng)降水是指短時間內(nèi)降水強(qiáng)度較大，降水量達(dá)到或超過某一量值的降水現(xiàn)象。近些年來，科研工作者們對強(qiáng)降水進(jìn)行了大量的研究工作。例如，金煒昕[1]研究得出，中東部降水歷時總體呈上升趨勢，尤其以我國長江與黃河之間的中部地區(qū)變化最為顯著;同時該地區(qū)短歷時（1～6h）降水無顯著的年代際轉(zhuǎn)折，長歷時（>6h）降水的年代際增加是20世紀(jì)70年代末至90年代初降水增多的主要原因。孫力[2]分析了吉林省不同地區(qū)的短歷時強(qiáng)降水的時空分布特征，得出：短歷時強(qiáng)降水在地理分布上有著明顯的密集性，一般來說，它們?nèi)菀壮霈F(xiàn)在吉林省中部地區(qū)，特別是逐時超過30mm強(qiáng)降水的極值區(qū)一般只分布在長白山脈西側(cè)的迎風(fēng)坡。林新彬等[3]研究得出不同離海距離等級內(nèi)短歷時降水氣候概率的日分布差異是十分明顯的，在一般情況下，短歷時降水氣候概率是從內(nèi)陸逐漸向沿海遞減的，內(nèi)陸地區(qū)的短歷時降水氣候概率日變化幅度較大，而沿海日變化比較平緩。

目前，有關(guān)短時、短歷時強(qiáng)降水的相關(guān)研究較多[4-10]，但是對于長歷時強(qiáng)降水的研究還比較缺乏，長歷時降水的時空分布規(guī)律如何，特別是在考慮長歷時的突發(fā)性強(qiáng)對流降水等方面更是如此。為此，本文利用遼寧地區(qū)降水資料，研究了長歷時降水時空分布特征，為防災(zāi)減災(zāi)提供理論參考。

2 研究資料及方法

2.1 研究資料 本研究所用資料為遼寧國家級觀測站和區(qū)域自動觀測站2005—2015年的4—10月降水資料，應(yīng)用前進(jìn)行了質(zhì)量控制，去除奇異值，同時保證資料降水時段的完整。

2.2 長歷時降水定義及統(tǒng)計方法 本文中1次長歷時降水定義為：連續(xù)降水≥6h，并且1h雨強(qiáng)≥10mm。通過FORTRAN數(shù)據(jù)處理程序挑選長歷時降水個例，然后進(jìn)行影響系統(tǒng)和分布特征分析。

3 特征分析

3.1 長歷時降水影響系統(tǒng) 對2005—2015年的36個典型長歷時降水過程進(jìn)行系統(tǒng)分析，得出結(jié)果詳見表1和表2。由表1可知，高空主要影響系統(tǒng)有：緯向環(huán)流、鄂海阻高、貝湖高壓;地面主要影響系統(tǒng)有：高壓后部、蒙古氣旋、江淮氣旋、華北氣旋、臺風(fēng)，其中高空影響個例最多的為鄂海阻高23次，占總數(shù)的63.9%。由表2可知，地面影響個例最多的為蒙古氣旋16次，占總數(shù)的44.4%。

3.2 長歷時降水空間分布特征 從長歷時降水出現(xiàn)站點和單站最大小時雨強(qiáng)來看，遼寧省大部分站點均出現(xiàn)過長歷時強(qiáng)降水過程，主要集中在遼河流域地區(qū)和東部地區(qū)，小時雨強(qiáng)最大為丹東五龍背站90.6mm（圖1）。從長歷時降水單站點出現(xiàn)次數(shù)和單站最長持續(xù)小時數(shù)分布來看，明顯東多西少趨勢，2個密集區(qū)為遼河流域部和遼寧省東部，單站出現(xiàn)最多次數(shù)和最長小時數(shù)均為東港黑溝站分別為3次和16h（圖2、圖3）。

3.3 長歷時強(qiáng)降水時間分布特征 對2005—2015年長歷時降水的年變化、旬分布、日變化進(jìn)行研究，以期對降水特點進(jìn)行較好地描述。從年變化來看，存在3個大值年，分別為2010年5次，2012年8次，2013年7次;從近5年分布來看，2015年遼寧省干旱小雨，沒有長歷時降水事件發(fā)生（圖4）;從旬分布變化來看，6月下旬至8月下旬為長歷時降水高發(fā)時期，其中以7月下旬最多、為10次（圖5）。

從長歷時降水日變化可以看出，午后發(fā)生較多，14—17時為1個上升趨勢（圖6）。午后頻數(shù)增加是因為午后對流明顯，強(qiáng)降水易發(fā)造成了這一特征。但除此之外，還存在2個峰值，是在傍晚和午夜時分。

4 結(jié)論與討論

（1）長歷時強(qiáng)降水高空主要影響系統(tǒng)有：緯向環(huán)流、鄂海阻高、貝湖高壓;地面主要影響系統(tǒng)有：高壓后部、蒙古氣旋、江淮氣旋、華北氣旋、臺風(fēng)。高空影響個例最多的為鄂海阻高，地面影響個例最多的為蒙古氣旋。

（2）從長歷時降水年變化來看，存在3個大值年，分別為2010年5次，2012年8次，2013年7次;從近5年分布來看，2015年遼寧省干旱小雨，沒有長歷時降水事件發(fā)生;6月下旬至8月下旬為長歷時降水高發(fā)時期，其中以7月下旬最多為10次。

（3）從長歷時降水日變化來看，午后發(fā)生較多，從14到17時為1個上升趨勢。午后頻數(shù)增加是因為午后對流明顯，強(qiáng)降水易發(fā)造成了這一特征。但除此之外，還存在2個峰值，分別是傍晚和午夜時分。

（4）從長歷時降水出現(xiàn)站點和單站最大小時雨強(qiáng)來看，遼寧省大部分站點均出現(xiàn)過長歷時強(qiáng)降水過程，主要集中在遼河流域地區(qū)和東部地區(qū)，小時雨強(qiáng)最大的為丹東五龍背站90.6mm;從長歷時降水單站點出現(xiàn)次數(shù)和單站最長持續(xù)小時數(shù)分布來看，明顯呈東多西少的趨勢，2密集區(qū)為遼河流域南部和遼寧省東部，單站出現(xiàn)最多次數(shù)和最長小時數(shù)均為東港黑溝站，分別為3次和16h。

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（責(zé)編：張宏民）