1991—2020年雅安市雨季的氣候特征分析

摘 要：利用1991—2020年雅安市8個(gè)國(guó)家地面氣象觀測(cè)站逐日降水?dāng)?shù)據(jù)，依托氣象行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《中國(guó)雨季監(jiān)測(cè)指標(biāo) 西南雨季》（QX/T 396—2017），對(duì)雅安雨季氣候特征進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。結(jié)果表明：雅安雨季大多開始于4月下旬至5月上旬，結(jié)束于10月上旬至中旬，雨季降水量占全年總降水量的80%左右。就多年氣候雨季而言，雅安平均雨季初日為5月5日，平均雨季終日為10月11日，持續(xù)159 d，雨季平均降水量為985.4 mm。從變化趨勢(shì)來(lái)看，1991—2010年雅安雨季持續(xù)時(shí)間總體呈下降趨勢(shì)，2010年后總體呈上升趨勢(shì)，雨季降水強(qiáng)度總體波動(dòng)保持相對(duì)穩(wěn)定。

關(guān)鍵詞：雨季監(jiān)測(cè)；雨季特征；雨季降水量

中圖分類號(hào)：P426.6 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：2095–3305（2024）08–0-03

雨季監(jiān)測(cè)主要包括雨季起止日期、雨季持續(xù)時(shí)間、雨季降水量、雨季降水強(qiáng)度等，其一直是氣象服務(wù)的重要內(nèi)容，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和政府決策等具有重要的實(shí)際意義。由于中國(guó)地處東亞地區(qū)，東接太平洋，西依青藏高原，具有復(fù)雜的地形地貌結(jié)構(gòu)，青藏高原大地形和海陸分布影響作用顯著，從而造成不同地區(qū)的降水在時(shí)空分布上的差異十分顯著[1-2]。例如，華南前汛期、江淮梅雨、華西秋雨、華北雨季、東北雨季、江南春雨、西南雨季等獨(dú)特的天氣氣候現(xiàn)象表明中國(guó)不同地區(qū)降水所具有的典型性和復(fù)雜性[3-7]。因此，如何監(jiān)測(cè)不同區(qū)域的雨季特征一直是氣象工作者討論的重點(diǎn)。

然而，不同的研究對(duì)雨季的定義標(biāo)準(zhǔn)亦有差異，一些學(xué)者在研究季風(fēng)雨季時(shí)采用降水＞6 mm/d或相對(duì)候平均降水率（逐候降水量與1月降水量的差值）＞5 mm/d的標(biāo)準(zhǔn)；研究全國(guó)雨季時(shí)，對(duì)站點(diǎn)氣候降水量進(jìn)行逐候標(biāo)準(zhǔn)化，將標(biāo)準(zhǔn)序列化值＞0.5的時(shí)段定義為雨季[8]；

研究西南雨季時(shí)，則采用多年氣候平均候雨量作為標(biāo)準(zhǔn)，即在西南地區(qū)任意一候空間平均雨量超過全年72候平均雨量，并且該區(qū)域內(nèi)超過50%的站點(diǎn)滿足此條件的同時(shí)，該候后的連續(xù)4候的候雨量均超過全年72候平均雨量，則判定為雨季開始，而判定雨季結(jié)束則與此相反[9]。雖然針對(duì)不同地區(qū)雨季的定義標(biāo)準(zhǔn)有所差異，但研究結(jié)果均能反映出不同區(qū)域雨季獨(dú)特的天氣氣候特征。

備受研究者關(guān)注的是西南雨季，該雨季和其他雨季有所區(qū)別，尤其是與華南前汛期、江淮梅雨、華北雨季差異明顯。華南前汛期開始于季風(fēng)暴發(fā)前，并非典型的季風(fēng)雨季，而江淮梅雨、華北雨季是典型的季風(fēng)降水，受西太平洋副熱帶高壓（簡(jiǎn)稱副高）北抬南撤的影響，與東亞季風(fēng)密切相關(guān)[10-12]。西南地區(qū)雖說受季風(fēng)影響顯著，雨季大部分地區(qū)屬于季風(fēng)降水，但與副高等大尺度系統(tǒng)的位置變化關(guān)聯(lián)度不大，并且西南地區(qū)大部分地方全年基本盛行西南風(fēng)，風(fēng)向沒有明顯的季節(jié)性變化。此外，西南地區(qū)地形復(fù)雜，季風(fēng)也不一定為西南地區(qū)帶來(lái)大面積區(qū)域性降水[13]。

雅安市位于西南地區(qū)四川盆地西部，地處高原與盆地過渡地帶，境內(nèi)地貌類型復(fù)雜多樣，天氣氣候復(fù)雜多變，受季風(fēng)氣候影響，干濕季節(jié)分明，按照雨季劃分隸屬于西南雨季。就多年氣候雨季而言，5—10月受西南季風(fēng)的影響，雅安處于雨季，降水集中，大部分地區(qū)該時(shí)段降水超過全年總降水量的70%。10月后，受冬季風(fēng)的影響，降水開始減少，11月至翌年4月為雅安的干季。4—5月是雅安農(nóng)作物栽種的關(guān)鍵期，雨季開始的早晚會(huì)直接影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。因此，采用氣象行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《中國(guó)雨季監(jiān)測(cè)指標(biāo) 西南雨季》（QX/T 396—2017）對(duì)雅安雨季氣候特征進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，旨在提高對(duì)雅安開始、結(jié)束、持續(xù)時(shí)間、降水量及降水強(qiáng)度的監(jiān)測(cè)能力，以期進(jìn)一步推進(jìn)雅安雨季的監(jiān)測(cè)預(yù)測(cè)工作，完善相應(yīng)的雨季監(jiān)測(cè)指標(biāo)，建立全市相對(duì)統(tǒng)一的雨季監(jiān)測(cè)模型，為農(nóng)作物的栽培、旅游規(guī)劃和政府決策提供更為合理的參考依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 資料來(lái)源

使用的數(shù)據(jù)為雅安市8個(gè)國(guó)家地面氣象觀測(cè)站逐日降水資料，采用20時(shí)氣象日界，時(shí)間范圍為1991—2020年。

1.2 方法

1.2.1 雨季開始日期的判定

4月21日起至任意連續(xù)5 d滑動(dòng)累計(jì)降水量（R）≥

5—10月平均降水量（R1）為止，即：

K1=R/R1≥1（1）

則：①在K1≥1的5 d中，降水量第一次＞10 mm的一天（若日降水量未超過10 mm，選取日降水量最大的一天）確定為雨季開始待定日；之后15 d內(nèi)K1≥1再次出現(xiàn)時(shí)，即將雨季開始待定日確定為雨季開始日。

②若之后的15 d內(nèi)K1≥1未再次出現(xiàn)，則重復(fù)步驟①，重新確定雨季開始待定日和雨季開始日。

③若得出的雨季開始日為4月21日，則逐日按照步驟①計(jì)算符合標(biāo)準(zhǔn)的雨季開始日。

1.2.2 雨季結(jié)束日判定

9月21日起至任意連續(xù)5 d滑動(dòng)累計(jì)降水量（R）＜1—12月平均降水量（R2）為止，即：

K2=R/R2＜1（2）

則：①在K2＜1的當(dāng)天確定為雨季結(jié)束待定日，之后15 d內(nèi)K2≥1未再次出現(xiàn)時(shí)，即將雨季結(jié)束待定日確定為雨季結(jié)束日。

②若之后的15 d內(nèi)K2≥1再次出現(xiàn)，則重復(fù)步驟①，重新確定雨季結(jié)束待定日和雨季結(jié)束日。

③若得出的雨季結(jié)束日為9月21日，則逐日按照步驟①計(jì)算符合標(biāo)準(zhǔn)的雨季結(jié)束日。

1.2.3 區(qū)域雨季

根據(jù)雨季開始日期判定和雨季結(jié)束日判定的方法、步驟，當(dāng)監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的站點(diǎn)有60%符合雨季開始（結(jié)束）標(biāo)準(zhǔn)的日期，即該區(qū)域雨季開始（結(jié)束）日期。選取雅安市8個(gè)國(guó)家地面氣象觀測(cè)站，只要有5個(gè)觀測(cè)站符合標(biāo)準(zhǔn)，即可確定為雨季開始（結(jié)束）日期。區(qū)域雨季開始日期（含）至結(jié)束日期（不含）的總天數(shù)為區(qū)域雨季持續(xù)時(shí)間，其間區(qū)域內(nèi)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的雨量平均值為區(qū)域雨季降水量。區(qū)域雨季降水強(qiáng)度由區(qū)域雨季降水量的標(biāo)準(zhǔn)化值確定，公式如下：

（3）

（4）

在式（3）和式（4）中，n為樣本長(zhǎng)度；Xi為第i年要素值；X為要素的氣候平均值；σ為區(qū)域雨季降水量的標(biāo)準(zhǔn)差；P為區(qū)域雨季降水量；P為區(qū)域雨季降水量的氣候平均值；Z為區(qū)域雨季降水標(biāo)準(zhǔn)化值。

根據(jù)區(qū)域雨季降水量標(biāo)準(zhǔn)化值（Z）的大小，將區(qū)域雨季降水強(qiáng)度劃分為5個(gè)等級(jí)，具體劃分見表1。

2 雨季氣候特征

2.1 雨季起訖日期

從1991—2020年雅安市雨季開始日期與結(jié)束日期的逐年分布（圖1）可看出，雅安市大部分雨季開始于4月下旬至5月上旬，最早開始于4月21日，2008、2017和2018年均為該日進(jìn)入雨季，最晚開始于6月8日，僅2009年在6月進(jìn)入雨季。大部分雨季結(jié)束于10月上旬至中旬，最早結(jié)束于9月21日，為2007年；最晚結(jié)束于11月6日，為2008年。從多年氣候雨季來(lái)看，雅安平均雨季初日為5月5日，平均雨季終日為10月11日。由于雅安位于西南地區(qū)，其多年氣候雨季起訖日期與晏紅明等[9]針對(duì)西南雨季的研究結(jié)果基本一致，他們認(rèn)為西南地區(qū)雨季的開始和結(jié)束時(shí)間與中低緯冷氣團(tuán)活動(dòng)息息相關(guān)，當(dāng)冷空氣較為頻繁地影響西南地區(qū)時(shí)，則雨季開始時(shí)間較早；當(dāng)雨季開始時(shí)間較晚時(shí)，冷空氣影響較弱，表現(xiàn)為高低層沒有出現(xiàn)明顯的溫度負(fù)距平。但西南雨季結(jié)束時(shí)間與冷空氣活動(dòng)相關(guān)性不大，與夏季型環(huán)流轉(zhuǎn)變?yōu)槎拘铜h(huán)流的日期較為吻合。

2.2 雨季降水特征

從雅安雨季和干季降水量逐年分布（圖2）可知，雅安雨季降水量變化趨勢(shì)與全年總降水量變化趨勢(shì)一致，且雨季降水量占全年總降水量的80%左右，這表明雨季降水狀況在一定程度上可以代表當(dāng)年降水氣候特征。就氣候平均而言，雅安30年氣候雨季平均降水量為985.4 mm，最多年份為2018年的1447.0 mm，最少年份為2000年的752.1 mm。由此可見，雅安降水具有季節(jié)差異性大、干濕分明的特點(diǎn)，雨季降水量占比較大，且存在一定的變率。

從雨季持續(xù)時(shí)間來(lái)看（圖3），雅安氣候雨季平均持續(xù)時(shí)間為159 d，最長(zhǎng)持續(xù)198 d（2008年），最短持續(xù)120 d（2003年）。盡管2008年雨季持續(xù)198 d，但雨季降水量只有1 008.3 mm，僅比雨季持續(xù)120 d的2003年（995.6 mm）多12.7 mm，比雨季持續(xù)139 d的2020年（1 200.2 mm）少191.9 mm，可見并非雨季持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)，雨季降水量越大。這表明雨季降水量除受雨季持續(xù)時(shí)間影響外，還受雨季降水過程的頻次和強(qiáng)度的影響，且后者的影響程度更大。此外，從雨季持續(xù)時(shí)間變化趨勢(shì)來(lái)看，1991—2010年雅安雨季持續(xù)時(shí)間總體呈下降趨勢(shì)，2010年后總體呈上升趨勢(shì)。

從雨季降水強(qiáng)度逐年演變（圖4）可知，1991—2020年雅安雨季降水強(qiáng)度正常年份占40%，偏強(qiáng)年份占20%，偏弱年份占30%，異常年份占10%，即雅安雨季降水強(qiáng)度總體波動(dòng)保持相對(duì)穩(wěn)定。值得注意的是，異常年份（2018和2019年）均為顯著偏強(qiáng)，尤其是2018年，天氣異常極端，雅安境內(nèi)出現(xiàn)區(qū)域暴雨18次，是雅安有氣象記錄以來(lái)出現(xiàn)區(qū)域暴雨最多年份。據(jù)氣象資料統(tǒng)計(jì)，該年累計(jì)降水量超過3 000 mm的站點(diǎn)有5個(gè)，超過2 000 mm的站點(diǎn)有71個(gè)，最大累計(jì)降水量在石棉縣美羅馬富站，為3 860.6 mm，可見2018年雅安雨季天氣氣候極端異常，變化劇烈，強(qiáng)對(duì)流天氣頻發(fā)，這可能與大氣環(huán)流異常有關(guān)。

3 結(jié)論

使用雅安8個(gè)國(guó)家地面站逐日降水?dāng)?shù)據(jù)，參照氣象行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《中國(guó)雨季監(jiān)測(cè)指標(biāo) 西南雨季》（QX/T 396—2017）中規(guī)定，對(duì)1991—2020年雅安雨季氣候特征統(tǒng)計(jì)分析，得出以下結(jié)論：

（1）雅安普遍在4月下旬至5月上旬進(jìn)入雨季，在10月上旬至中旬結(jié)束雨季，且雨季降水量約占全年總降水量的80%。

（2）雅安平均雨季初日為5月5日，平均雨季終日為10月11日。雨季平均持續(xù)時(shí)間為159 d，雨季平均降水量為985.4 mm。

（3）1991—2010年雅安雨季持續(xù)時(shí)間總體呈下降趨勢(shì)，2010年后總體呈上升趨勢(shì)。雅安雨季降水強(qiáng)度總體波動(dòng)保持相對(duì)穩(wěn)定，僅2018和2019年異常，可能與這兩年大氣環(huán)流異常有關(guān)。

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