上饒市汛期短時強降水時空分布特征分析

摘 要：利用上饒市2017—2022年3—9月的逐小時地面觀測降水資料，研究該市短時強降水的時空分布特征，得出以下結(jié)論：（1）2017—2022年3—9月上饒市短時強降水年變化呈波動態(tài)勢，R1 h≥20 mm、R1 h≥50 mm、R1 h≥80 mm三種標(biāo)準(zhǔn)下的短時強降水均呈先減少、再增多、再減少的趨勢；（2）R1 h≥20 mm、R1 h≥50 mm、R1 h≥80 mm三種標(biāo)準(zhǔn)下的短時強降水站次月變化特征都呈單峰型，且6—7月為短時強降水較為活躍期，其中6月最為活躍；（3）R1 h≥20 mm、R1 h≥50 mm、R1 h≥80 mm三種標(biāo)準(zhǔn)下的短時強降水在凌晨及上午發(fā)生站次較多，其中R1 h≥20 mm、R1 h≥50 mm的短時強降水最多出現(xiàn)在上午，而R1 h

≥80 mm的短時強降水最多出現(xiàn)在凌晨；（4）2017—2022年短時強降水站次出現(xiàn)最多的縣域為德興市，而且上饒市北部縣市出現(xiàn)的短時強降水明顯多于南部縣市，短時強降水平均雨強最大的縣域為萬年縣，其次為鄱陽縣，均超過30 mm/h，其余縣域平均雨強均在28～29 mm/h。

關(guān)鍵詞：短時強降水；汛期；上饒市；時空分布特征

中圖分類號：P426.6 文獻標(biāo)志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）12–0-03

短時強降水是影響我國汛期的主要天氣之一，其空間尺度小、持續(xù)時間短、局地性強，極易造成城市內(nèi)澇、洪水、山體滑坡、泥石流等次生災(zāi)害，對交通運行、居民生命財產(chǎn)安全、社會經(jīng)濟效益產(chǎn)生重大影響。因此，眾多學(xué)者對短時強降水開展了大量研究工作。

國內(nèi)外不同學(xué)者對眾多地區(qū)的短時強降水的時空分布特征的研究顯示，受氣候背景、地形地貌等因素的影響，短時強降水表現(xiàn)出明顯不同的時空分布規(guī)律。王國榮等[1]研究北京夏季短時強降水時空分布特征，發(fā)現(xiàn)北京地區(qū)的短時強降水主要出現(xiàn)在山前及山前的平原地區(qū)，出現(xiàn)時間為午后到前半夜。王芬等[5]分析黔西南初夏短時強降水時空特征可知，20：00至翌日04：00為短時強降水的集中高發(fā)期，且在23：00至翌日01：00達到峰值。唐傳師等[3]在研究1961—2015年江西省短歷時強降水時空分布特征后，得出的結(jié)論為從空間上看，江西省短歷時強降水呈東多西少的分布特征，且高頻區(qū)分布在景德鎮(zhèn)和上饒兩市；從時間上看，江西省短歷時強降水主要出現(xiàn)在4—9月，6月最多，且16：00～17：00出現(xiàn)頻次最多，05：00～07：00次之。肖蕾等[4]應(yīng)用統(tǒng)計診斷方法研究貴州省84個氣象觀測站逐小時降水資料后，得出短時強降水空間分布與地形特征密切相關(guān)，貴州西南部的“喇叭口”地形和東南部“喇叭口”與河谷地形重疊區(qū)域為短時強降水高發(fā)區(qū)的結(jié)論。

上饒市地處亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，汛期（3—9月）洪澇災(zāi)害頻發(fā)。尤其是近些年短時強降水帶來的次生災(zāi)害對當(dāng)?shù)鼐用裆詈桶踩a(chǎn)造成了嚴(yán)重影響，因此，研究上饒市短時強降水的時空分布特征，對加強預(yù)報員對上饒市短時強降水天氣過程的認(rèn)識，提高上饒市短時強降水的預(yù)報水平，更好地為大眾和政府提供汛期預(yù)報服務(wù)，提升城市防災(zāi)減災(zāi)能力具有重要意義。

1 資料與方法

1.1 研究區(qū)概況

上饒位于江西省東北部，27°48′～29°42′N、116°13′

～118°29′E（圖1）。上饒市基本地貌以山地、丘陵、湖泊為主，東南北部三面環(huán)山，西部臨水，中部丘陵廣布；地勢東南高、西北低。上饒東部多山地，山地多呈東北—西南走向，自北向南分別為鄣公山、懷玉山和武夷山脈。以上饒市懷玉山脈為界，婺源縣、德興市、鄱陽縣、余干縣、萬年縣5個縣市為上饒市北部，其余縣市為上饒市南部。

1.2 研究資料與方法

根據(jù)江西省預(yù)報員手冊記載，3—9月是江西降雨的主要集中時段，也是上饒市的汛期。本研究選擇2017—2022年3—9月上饒市基準(zhǔn)、基本和一般氣象觀測站及區(qū)域自動站的逐小時地面觀測降水資料進行研究，利用中國氣象局對降水的規(guī)定“1 h降水量≥

20 mm的降水為短歷時強降水”，將統(tǒng)計時段內(nèi)每出現(xiàn)一次R1 h≥20 mm定義為一站次，得出2017—2022年3—9月上饒市短時強降水總站次為14 607次，其中R1 h

≥20 mm的站次為14 607次，R1 h≥50 mm的站次為600次，R1 h≥80 mm的站次為58次。

2 短時強降水的時間分布特征

2.1 短時強降水的年變化特征

圖2為2017—2022年上饒市短時強降水的年變化序列。從圖2a來看，≥20 mm短時強降水站次呈先減少、再增多、再減少的變化趨勢。2019年短時強降水出現(xiàn)站次最少，2021年出現(xiàn)站次最多。2017—2022年R1 h≥20 mm的短時強降水年平均站次為2 435站次，前三年短時強降水站次均小于均值，后三年均大于均值，2020—2022年上饒市出現(xiàn)短時強降水的站次明顯增多。從圖2b來看，R1 h≥50 mm的短時強降水站次同樣呈先減少、再增多、再減少的變化趨勢。2018年出現(xiàn)最少，2021年出現(xiàn)最多。2017—2022年R1 h≥50 mm短時強降水年平均站次為100站次，2017—2019年為71站次，比總平均站次偏少29%；2020—2022年高達129站次，明顯高于總平均站次。這說明R1 h≥50 mm短時強降水站次同樣呈前少后多的變化趨勢。

a≥20 mm；b≥50 mm

此外，R1 h≥80 mm的短時強降水站次變化趨勢同樣呈先減少、再增多、再減少的趨勢。2020年和2017年R1 h≥80 mm短時強降水出現(xiàn)站次最多。R1 h≥20 mm

和R1 h≥50 mm短時強降水出現(xiàn)站次較多的是2021年和2022年，但這兩個年份的R1 h≥80 mm短時強降水站次則明顯偏少，說明2021年和2022年雖然短時強降水頻次較高，但極端短時強降水占比較小。

2.2 短時強降水的月變化特征

圖3為2017—2022年上饒市短時強降水的月變化序列。從圖3a來看，2017—2022年短時強降水在3—9月均有站次發(fā)生，其中6月發(fā)生站次最多，達5 812站次；9月發(fā)生站次最少，僅為553站次。2017—2022年R1 h≥20 mm的短時強降水在3—9月呈單峰型分布特征，集中發(fā)生在6—7月，合計達8 714站次，占3—9月總站次的59.6%。圖3b顯示，R1 h≥50 mm短時強降水同樣在6月發(fā)生站次最多，達275站次；在4月發(fā)生站次最少，為15站次。R1 h≥50 mm的短時強降水在3—9月同樣呈單峰型分布特征，集中發(fā)生在6—7月，占總站次的68.3%。

此外，2017—2022年上饒市R1 h≥80 mm短時強降水的月變化顯示，2017—2022年5月未發(fā)生R1 h≥

80 mm的短時強降水，發(fā)生站次最多的月份仍為6月，達22站次。2017—2022年R1 h≥80 mm的短時強降水在3—9月同樣呈單峰型分布特征，集中發(fā)生在6—7月（38站次），占總站次的65.5%。

綜上可知，R1 h≥20 mm、R1 h≥50 mm、R1 h≥80 mm

三種標(biāo)準(zhǔn)下的短時強降水站次月變化都呈單峰型特征，且6—7月為短時強降水較為活躍期，其中6月最為活躍。

2.3 短時強降水的日變化

圖4為2017—2022年上饒市短時強降水的日變化序列。從圖4a來看，2017—2022年上饒市R1 h≥20 mm的短時強降水日分布特征呈雙峰型。主波峰在09：00發(fā)生站次最多，為864站次；次波峰在00：00發(fā)生站次相對較多，為736站次。主波谷在19：00發(fā)生站次最少，為436站次；次波谷以04：00發(fā)生站次相對較少，為533站次。可知R1 h≥20 mm的短時強降水較大范圍發(fā)生時段為凌晨和上午。從圖4b來看，2017—2022年上饒市R1 h≥50 mm的短時強降水的日分布波動明顯，有3個較為明顯的峰值，分別為02：00、10：00和17：00。

此外，2017—2022年上饒市R1 h≥80 mm的短時強降水的日分布同樣波動明顯，3個較明顯的峰值分別在01：00、09：00和17：00。

綜上可知，R1 h≥20 mm、R1 h≥50 mm、R1 h≥80 mm

三種標(biāo)準(zhǔn)下的短時強降水在凌晨以及上午發(fā)生次數(shù)較多。其中，R1 h≥20 mm、R1 h≥50 mm的短時強降水最多出現(xiàn)在上午，而R1 h≥80 mm的短時強降水最多出現(xiàn)在凌晨。

3 短時強降水的空間分布特征

從圖5可以看出，2017—2022年短時強降水站次出現(xiàn)最多的縣域為德興市，其次為鄱陽縣和橫峰縣；短時強降水站次出現(xiàn)最少的縣域為三清山，其次為信州區(qū)。上饒市北部縣市總站次明顯多于南部縣市，這說明上饒市短時強降水多出現(xiàn)于北部地區(qū)。

圖6為2017—2022年3—9月上饒市短時強降水平均強度縣域分布特征。為了更好地研究短時強降水強度的空間分布特征，計算各縣域出現(xiàn)的短時強降水量的平均雨強，得出短時強降水平均雨強最大的縣域為萬年縣（30.36 mm/h），其次為鄱陽縣（30.13 mm/h），

其余縣域平均雨強均位于28～29 mm/h。

4 結(jié)論

（1）2017—2022年3—9月上饒市短時強降水年變化波動特征明顯，R1 h≥20 mm、R1 h≥50 mm、R1 h≥

80 mm三種標(biāo)準(zhǔn)下的短時強降水均呈現(xiàn)先減少、再增多、再減少的趨勢，且2020—2022年上饒市出現(xiàn)短時強降水的站次明顯增多。

（2）R1 h≥20 mm、R1 h≥50 mm、R1 h≥80 mm三種標(biāo)準(zhǔn)下的短時強降水站次月變化特征都呈單峰型，且6—7月為短時強降水較為活躍期，其中6月最為活躍。

（3）R1 h≥20 mm、R1 h≥50 mm、R1 h≥80 mm三種標(biāo)準(zhǔn)下的短時強降水在凌晨及上午發(fā)生站次較多。其中R1 h≥20 mm、R1 h≥50 mm的短時強降水最多出現(xiàn)在上午，而R1 h≥80 mm的短時強降水最多出現(xiàn)在凌晨。

（4）2017—2022年短時強降水站次出現(xiàn)最多的縣域為德興市，其次為鄱陽縣和橫峰縣，而且上饒市北部縣市出現(xiàn)的短時強降水明顯多于南部縣市。短時強降水平均雨強最大的縣域為萬年縣，其次為鄱陽縣，均超過30 mm/h，其余縣域平均雨強均在28～29 mm/h。

參考文獻

[1] 王國榮，王令.北京地區(qū)夏季短時強降水時空分布特征[J].暴雨災(zāi)害，2013，32（3）：276-279.

[2] 王芬，嚴(yán)小冬，谷曉平，等.2006—2015年黔西南初夏短時強降水時空特征分析[J].暴雨災(zāi)害，2017，36（5）：460-466.

[3] 唐傳師，許愛華，馬鋒敏，等.1961—2015年江西省短歷時強降水時空分布特征[J].暴雨災(zāi)害，2018，37（5）：421-427.

[4] 肖蕾，杜小玲，武正敏，等.貴州省短時強降水時空分布特征分析[J].暴雨災(zāi)害，2021， 40（4）：383-392.

收稿日期：2024-10-16

作者簡介：王璇（1994—），女，甘肅甘谷人，工程師，研究方向為天氣預(yù)報和決策氣象服務(wù)。