基于自動站觀測資料的朝陽地區(qū)強(qiáng)對流空間分布規(guī)律研究

吳丹 李抒澤 丁耀武 馮學(xué)文 羅思維

摘要? 通過對2011—2016年朝陽地區(qū)140個區(qū)域自動站觀測資料進(jìn)行篩選統(tǒng)計，得出強(qiáng)對流事件出現(xiàn)的總次數(shù)，繪制短時強(qiáng)降水和對流性大風(fēng)的頻發(fā)區(qū)空間分布圖。結(jié)果表明，短時強(qiáng)降水主要分布在山地的迎風(fēng)坡、河流與丘陵復(fù)雜分布的地區(qū)。對流性大風(fēng)有三大塊頻發(fā)區(qū)，受山脈的阻擋和影響，對流性大風(fēng)頻發(fā)區(qū)集中分布于山谷、河流等地勢平坦地區(qū)。

關(guān)鍵詞 短時強(qiáng)降水;對流性大風(fēng);空間分布

中圖分類號：P458 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-3305（2019）01-041-02

DOI： 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2019.01.016

Research on the Spatial Distribution of Strong Convective Weather in Chaoyang District Based on the Observation Data of Automatic Weather Stations

WU Dan? et al（Meteorological Bureau of Longcheng District， Chaoyang， Liaoning 122005）

Abstract Through the analysis of observation data based on 140 regional automatic weather stations in Chaoyang area from 2011 to 2016， the total number of strong convection events was obtained， and the spatial distribution of frequent areas of short？鄄term heavy precipitation and convective winds was mapped. The results showed that short？鄄term heavy precipitation was mainly distributed in windward slopes， rivers and hills in mountainous areas.There were three major block frequency areas for convective winds. Due to the obstruction and influence of the mountains， the convective wind areas were concentrated in flat areas such as valleys and rivers.

Key words? ?Short？鄄term heavy precipitation; Convective wind; Spatial distribution

朝陽地處遼西低山丘陵地區(qū)，境內(nèi)丘陵、河流、沖積平原和山間盆地等相間分布，地形較為復(fù)雜[1]。受地形等因素影響，朝陽地區(qū)的強(qiáng)對流空間分布極不均勻。強(qiáng)對流性天氣一般具有發(fā)生突然、移動迅速、天氣劇烈、破壞性強(qiáng)等特點(diǎn)，主要包括冰雹、龍卷、雷雨大風(fēng)、短時強(qiáng)降雨和颮線[2]。強(qiáng)對流天氣發(fā)生于中小尺度天氣系統(tǒng)，空間尺度小，一般水平范圍在十幾千米至二三百千米，有的水平范圍只有幾十米至十幾千米，其生命史短暫并帶有明顯突發(fā)性，約1小時至十幾小時，較短的僅有幾分鐘至1小時。近年來，隨著地面觀測業(yè)務(wù)的發(fā)展，自動觀測站的布局已經(jīng)精細(xì)到鄉(xiāng)鎮(zhèn)，增加了地面觀測資料的時空密度，彌補(bǔ)了空間區(qū)域上氣象探測數(shù)據(jù)的空白，為分析中小尺度的強(qiáng)對流天氣提供了可能。筆者充分利用朝陽地區(qū)現(xiàn)有的140多個自動觀測站的觀測數(shù)據(jù)，結(jié)合地形對朝陽地區(qū)的強(qiáng)對流空間分布特征進(jìn)行分析。

1 資料與方法

1.1 資料來源

朝陽市氣象局資料室提供的朝陽市140個自動觀測站2011—2016年逐日觀測資料。

1.2 強(qiáng)對流定義

由于強(qiáng)對流天氣過程是移動的過程，一次強(qiáng)對流事件從發(fā)生到消亡有可能同時影響到多個鄉(xiāng)鎮(zhèn)， 所有被影響到的鄉(xiāng)鎮(zhèn)都可被視為發(fā)生過一次強(qiáng)對流事件。因此， 文中的“強(qiáng)對流發(fā)生次數(shù)”并不是天氣學(xué)意義上的一次天氣過程。參照孫繼松等的研究[3]，對該文強(qiáng)對流天氣進(jìn)行定義：一個鄉(xiāng)鎮(zhèn)出現(xiàn)短時強(qiáng)降水（1 h雨量≥20 mm）或?qū)α餍源箫L(fēng)（平均風(fēng)力6級、陣風(fēng)7～8級并伴隨降水）時定義為該鄉(xiāng)鎮(zhèn)的一次強(qiáng)對流事件。

1.3 研究方法

選用2011—2016年朝陽市140個自動觀測站汛期（6—9月）逐日逐小時降水和風(fēng)速觀測數(shù)據(jù)，篩選出每個觀測站出現(xiàn)短時強(qiáng)降水和對流性大風(fēng)的時段和數(shù)據(jù)。統(tǒng)計每個觀測站6年內(nèi)短時強(qiáng)降水和對流性大風(fēng)出現(xiàn)的總次數(shù)，繪制空間分布圖，分析得出朝陽市短時強(qiáng)降水和對流性大風(fēng)的分布規(guī)律。

2 結(jié)果與分析

通過朝陽市短時強(qiáng)降水頻發(fā)區(qū)分布圖（圖1）可以看出，朝陽市短時強(qiáng)降水頻發(fā)區(qū)從南到北總體呈現(xiàn)由多變少的趨勢。其中主要頻發(fā)區(qū)為凌源、喀左、朝陽縣南部、凌源和喀左的交界地帶。短時強(qiáng)降水出現(xiàn)較少的地區(qū)為建平西北部、朝陽縣和朝陽市轄區(qū)所在的大凌河沿岸。

通過朝陽市對流性大風(fēng)頻發(fā)區(qū)分布圖（圖2）可以看出，朝陽市對流性大風(fēng)有三大塊易發(fā)區(qū)，分別為建平南部到喀左一帶，北票中、北部一帶和朝陽市轄區(qū)一帶。

為了進(jìn)一步分析強(qiáng)對流頻發(fā)區(qū)和朝陽非均勻下墊面（地形）的關(guān)系，將短時強(qiáng)降水和對流性大風(fēng)頻發(fā)區(qū)以等值線圖的形式繪制在朝陽地形圖上，得到疊加地形圖的朝陽市短時強(qiáng)降水頻發(fā)區(qū)分布圖（圖3）和疊加地形圖的朝陽市對流性大風(fēng)頻發(fā)區(qū)分布圖（圖4）。

由圖3可知，朝陽市的短時強(qiáng)降水天氣的頻發(fā)區(qū)呈南多北少的總趨勢，主要分布區(qū)在西南來向暖濕氣流經(jīng)過的山地的迎風(fēng)坡、河流與丘陵復(fù)雜分布的地區(qū)。而在地勢相對較低、較平坦的朝陽市轄區(qū)和朝陽縣境內(nèi)的大凌河沿岸，短時強(qiáng)降水出現(xiàn)的次數(shù)相對較少。

由圖4可知，朝陽地區(qū)的對流性大風(fēng)有三大塊頻發(fā)區(qū)，汛期朝陽地區(qū)近地面受偏南系統(tǒng)北上影響多吹偏南風(fēng)。偏南風(fēng)在凌源市、喀左縣和建平縣受努魯兒虎山脈阻擋，在喀左縣和建平縣山谷、河流分布區(qū)形成第一個頻發(fā)區(qū);偏南風(fēng)受朝陽縣西南部的松嶺山脈南部阻擋，繞過山脈在右側(cè)的朝陽縣和北票市北上，形成了另外兩塊大風(fēng)頻發(fā)區(qū)。

3 結(jié)論

（1）朝陽市短時強(qiáng)降水頻發(fā)區(qū)從南到北總體呈現(xiàn)由多變少的趨勢。其中主要頻發(fā)區(qū)為凌源、喀左、朝陽縣南部、凌源和喀左的交界地帶。短時強(qiáng)降水出現(xiàn)較少的地區(qū)為建平西北部、朝陽縣和朝陽市轄區(qū)所在的大凌河沿岸。

（2）朝陽市的短時強(qiáng)降水主要分布區(qū)在西南來向暖濕氣流經(jīng)過的山地的迎風(fēng)坡、河流與丘陵復(fù)雜分布的地區(qū)。而在地勢相對較低、較平坦的朝陽市轄區(qū)和朝陽縣境內(nèi)的大凌河沿岸，短時強(qiáng)降水出現(xiàn)的次數(shù)相對較少。

（3）朝陽市對流性大風(fēng)有三大塊易發(fā)區(qū)，分別為建平南部到喀左一帶，北票中、北部一帶和朝陽市轄區(qū)一帶。受山脈的阻擋和影響，對流性大風(fēng)頻發(fā)區(qū)集中分布于山谷、河流等地勢平坦地區(qū)。

參考文獻(xiàn)

[1] 吳丹，孫瑩，于芳健，等.基于地形的遼寧省朝陽地區(qū)強(qiáng)對流天氣易發(fā)區(qū)分布特征研究[J].甘肅農(nóng)業(yè)科技，2016（6）：42-44.

[2] 陳傳雷，吳曉峰，孫曉，等.遼寧省強(qiáng)對流性天氣的氣候特征分析[J].氣象與環(huán)境學(xué)報，2010，26（3）：27-33.

[3] 孫繼松，石增云，王令.地形對夏季冰雹事件時空分布的影響研究[J].氣候與環(huán)境研究，2006，11（1）：76-84.