陽曲縣近30年汛期不同等級降水變化特征

孟麗霞，馬秀蘭，高 源

（1.陽曲縣氣象局，山西 陽曲 030100；2.五臺縣氣象局，山西 五臺 035502）

汛期是一年中降水最集中、降水強度最大的時期，汛期降水會造成山體滑坡、泥石流、城市內(nèi)澇、局地洪澇等災害。很多學者對汛期降水特征進行了探討研究，并取得有益成果[1-3]，李智才等[4，5]分析了山西主汛期降水特征，結(jié)果表明山西大部分地區(qū)主汛期降水量均呈下降趨勢，但暴雨的次數(shù)有所增加，說明氣溫升高后，降水量雖然趨于減少，但極端降水事件有增多的趨勢，主要表現(xiàn)在日降水大于30 mm和50 mm降水量卻有所增加,尤以中部地區(qū)增多為主。周晉紅[6]研究表明太原汛期短時強降水日數(shù)具有明顯的年代際變化，短時強降水有明顯的月變化、同時受地形、城市遷移影響的區(qū)域分布特征。

受山西境內(nèi)地形的影響，降水區(qū)域分布很不均勻，區(qū)域差異明顯。據(jù)資料統(tǒng)計[7]，陽曲縣汛期雨量比較集中，6月—9月降水量占年降水量的76.5%。因此，本文主要研究陽曲縣汛期降水以及不同等級的變化特征，揭示汛期不同等級降水變化特征及其對汛期降水量貢獻影響，可為陽曲縣汛期防汛抗洪決策提供基礎(chǔ)科學信息。

1 資料與方法

1.1 研究資料來源

數(shù)據(jù)來源于陽曲縣國家氣象觀測站1991年—2020年近30年歷年汛期（5月—9月）逐日降水量資料和2017年—2021年區(qū)域自動站汛期（5月—9月）降水量逐日降水量觀測數(shù)據(jù)。

1.2 研究方法

降水等級參照中國氣象局頒布的“降水強度等級劃分標準”的24 h降水量標準，劃分為小雨（日降水量0.1～9.9 mm）、中雨（日降水量10～24.9 mm）、大雨（日降水量25～49.9 mm）、暴雨(日降水量為（日降水量≥50.0 mm)；降水日數(shù)是指日降水量≥0.1 mm的日數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 年汛期降水總量和不同等級降水時間特征分析

2.1.1 陽曲縣年汛期降水量時間變化特征

圖1顯示，近30年來陽曲縣年汛期降水量與年份總體呈上升趨勢（1.92 mm/a），90年代年平均汛期降水量338.6 mm，21世紀初平均汛期降水量為340.0 mm，21世紀10年代平均年汛期降水量為366.2 mm。年汛期降水量最大值分別出現(xiàn)在1996年527.1 mm，年汛期降水量最小值出現(xiàn)在1991年177.9 mm。

圖1 1991年—2020年汛期降水量年變化趨勢Fig.1 Annual variation trend of flood season precipitation from 1991 to 2020

2.1.2 陽曲縣年汛期不同等級降水時間變化特征

1991年—2020年陽曲縣汛期年均降水量為348.3 mm，由表1可知：小雨年均汛期降水量為101.7 mm，占比29.2%，小雨降水量范圍在39.1～161.2 mm，最小年出現(xiàn)在1997年，最大年出現(xiàn)在2003年；中雨年均汛期降水量為118.9 mm，占比34.1%，汛期中雨降水量范圍在32.7～200.2 mm，最小年出現(xiàn)在1991年，最大年出現(xiàn)在2020年；大雨年均汛期降水量為98.4 mm，占比28.2%，汛期大雨降水量范圍24.1～202.2 mm，最小年出現(xiàn)在2003年，最大年出現(xiàn)在1996年；暴雨年均汛期降水量為29.3 mm，占比8.4%，汛期暴雨降水量范圍在0～184.1 mm，全年無暴雨出現(xiàn)在19年次，最大年出現(xiàn)在2009年。結(jié)果表明陽曲縣汛期降水量影響順序為中雨＞小雨＞大雨＞暴雨。

表1 1991年—2020年汛期不同降水等級年均降水量及占比Tab.1 Annual average precipitation and itsproportion of different precipitation classesin flood season from 1991 to 2020

1991年——2020年陽曲縣汛期不同等級降水年變化方面（圖2），小雨年汛期降水量呈下降趨勢（-0.47 mm/a），中雨、大雨、暴雨年汛期年降水量呈增加趨勢（中雨0.95 mm/a、大雨0.78 mm/a、暴雨0.76 mm/a）。結(jié)果表明陽曲縣年降水量的增加可能受中雨、大雨、暴雨降水量的增加的影響。

圖2 1991年—2020年不同等級降水量時間變化Fig.2 Temporal changesof precipitation of different levelsfrom 1991 to 2020

2.2 陽曲縣汛期不同等級降水日數(shù)時間變化特征

統(tǒng)計近30年數(shù)據(jù)，陽曲縣汛期降雨日數(shù)約48 d，其中小雨降水日數(shù)為37.1 d、中雨降水日數(shù)為7.6 d、大雨降水日數(shù)為2.8 d、暴雨降水日數(shù)為0.5 d。

1991年—2020年陽曲縣汛期不同等級日數(shù)占比年變化方面（圖3）表明：小雨降水日數(shù)占比呈減少的趨勢，中雨、大雨、暴雨降水日數(shù)占比呈增加的趨勢，其中中雨＞大雨＞暴雨。

圖3 1991年—2020年不同等級降水日數(shù)占比年變化Fig.3Annual changesin the proportion of precipitation dayswith different gradesfrom 1991 to 2020

3 結(jié)論

利用1990年—2020年陽曲縣近30年國家地面氣象觀測站汛期5月—9月逐日降水資料，分析總結(jié)了汛期降水量和不同降水等級下降水量、降水日數(shù)時間變化規(guī)律，得出以下結(jié)論。

（1）陽曲縣夏季汛期受南來的副熱帶太平洋高壓影響，盛行偏南風，雨量比較集中，據(jù)資料統(tǒng)計[7]，陽曲縣6月—9月降水量占年降水量的76.5%，7月—8月是降水的盛期。1991年—2020年陽曲縣汛期年均降水量為348.3 mm，近30年來陽曲縣年汛期降水量與年份總體呈上升趨勢（1.85 mm/a），陽曲縣汛期不同等級平均降水量中以中雨降水量最多，約占汛期降水量的34%，汛期降水量影響順序為中雨＞小雨＞大雨＞暴雨。

（2）統(tǒng)計近30年數(shù)據(jù)，陽曲縣汛期降雨日數(shù)約48 d，陽曲縣小雨降水日數(shù)為37.1 d、中雨降水日數(shù)為7.6 d期大雨降水日數(shù)為2.8 d、暴雨降水日數(shù)為0.5 d。汛期不同等級日數(shù)占比小雨降水日數(shù)占比呈減少的趨勢，中雨、大雨、暴雨降水日數(shù)占比呈增加的趨勢，其中中雨＞大雨＞暴雨。

（3）陽曲縣汛期降水各級降水量年變化趨勢和降水日數(shù)年變化趨勢是一致的，小雨呈一致減少趨勢，中雨、大雨、暴雨呈一致的增加趨勢。說明小雨雖仍是陽曲縣降水天氣最主要的形式，占比80%左右，但隨著全球變暖氣溫升高后，極端降水事件有增多的趨勢，短時強降水的發(fā)生更容易引發(fā)洪澇，地質(zhì)災害事件發(fā)生。