湖口縣極端降水的變化特征研究

中圖分類號(hào)：P426.6 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：2095-3305（2025）05-0302-03

在全球氣候變暖背景下，極端天氣頻發(fā)、重發(fā)，尤其是極端降水對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展有重大影響，給國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人民的生命財(cái)產(chǎn)造成了不可估量的損失，如江西\"6·19”特大暴雨天氣， 7?20 河南極端暴雨天氣[1-3]。江西省地處亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，暴雨是常見的天氣現(xiàn)象，每年的5一7月頻發(fā)，因此雨季需要防范連續(xù)降雨和局地強(qiáng)降雨可能引發(fā)的次生災(zāi)害[47]。

湖口縣位于江西省的北部，屬于鄱陽湖平原區(qū)，境內(nèi)山丘起伏，水域?qū)拸V，為北亞熱帶濕潤(rùn)性氣候，熱量豐富，降水充足，由于季風(fēng)氣候影響，湖口縣災(zāi)害性天氣多發(fā)，其中春夏季極易出現(xiàn)暴雨天氣，暴雨與長(zhǎng)江、鄱陽湖外澇引起的洪澇對(duì)湖口縣的危害最重。當(dāng)前，關(guān)于強(qiáng)降雨的研究，湖口縣暴雨特征方面的分析較少，氣象預(yù)報(bào)員關(guān)注度也不夠。一旦極端降水來臨，氣象預(yù)報(bào)員若對(duì)本地極端降水變化特點(diǎn)不了解，會(huì)影響氣象預(yù)報(bào)預(yù)警服務(wù)有效開展。因此，分析研究本地極端降水變化規(guī)律，可以為預(yù)報(bào)員提供數(shù)據(jù)支撐，提高極端降水天氣（如極端暴雨）的預(yù)報(bào)預(yù)警服務(wù)能力，充分發(fā)揮好防災(zāi)減災(zāi)第一道防線的作用[8]。

1數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.1 資料來源

數(shù)據(jù)為湖口縣氣象局統(tǒng)計(jì)的1959年1月1日20：00至2023年12月31日20：00日降水資料。通過日降水量整理出1959—2023年所有月降水量、旬降水量。當(dāng)日降水量 ?0.1mm 的持續(xù)時(shí)段為一個(gè)降水過程，在此期間累計(jì)降水量為過程降水量。從1月1日一12月31日開始的降水過程算為當(dāng)年降水過程，統(tǒng)計(jì)整理出1959—2023年3326個(gè)降水過程的降水量資料。根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料，每年的年降水過程數(shù)大多為50個(gè)，最多61個(gè)，因此分析每年第1-61個(gè)過程的極大降水量。

1.2 研究方法

采用極大值比較與圖表法反映極大降水量的變化。從極大降水角度分析研究極大降水量的變化特點(diǎn)與規(guī)律。（1）分析每年的極大月降水量、極大旬降水量、極大過程降水量與極大日降水量的逐年變化特點(diǎn)與趨勢(shì)；（2）分析歷年來各月、各旬與各過程極大降水量變化特點(diǎn)與分布規(guī)律。（3）利用歷年來各月、各旬與各過程極大降水量構(gòu)建3個(gè)時(shí)間維度的極大降水量預(yù)報(bào)指標(biāo)體系。

2結(jié)果與分析

2.1湖口縣極大降水量的逐年變化特征

2.1.1 極大月降水量

從1959一2023年湖口縣極大月降水量逐年變化情況（圖1）可知，極大月降水量最大為 646.1mm ，出現(xiàn)在1999年。1959—2023年極大月降水量平均為 304.2mm 其中在平均值以上的年份有23年，占比約 35% ，大多數(shù)年份極大月降水量在 300mm 以下。1959—2023年趨勢(shì)線比較平緩，隨年代變化稍有上升。1959一2023年極大月降水量逐年變化與3年滑動(dòng)平均線峰谷變化具有相似性，但三年滑動(dòng)平均線時(shí)間上略有滯后。

2.1.2極大旬降水量

由1959—2023年湖口縣極大旬降水量逐年變化情況（圖2）可知，極大旬降水量最大為 444.6mm ，出現(xiàn)在1999年。1959—2023年極大旬降水量平均為192.3mm ，其中在平均值以上的年份有21年，占比約為 32% ，大多數(shù)年份在 192mm 以下。1959—2023年趨勢(shì)線緩慢上升，表明極大旬降水量隨著年代變化而緩慢上升。1959一2023年極大旬降水量逐年變化與三年滑動(dòng)平均線峰谷變化具有相似性，但三年滑動(dòng)平均線時(shí)間略有滯后。

2.1.3極大過程降水量

由1959—2023年湖口縣極大過程降水量逐年變化情況（圖3）可知，極大過程降水量最大值為 534.3mm 出現(xiàn)在1974年7月7—20日。1959—2023年極大過程降水量平均為 192.0mm ，其中在平均值以上的年份有23年，占比約為 35% ，可見大多數(shù)年份在極大過程降水量在 190.0mm 以下。1959—2023年趨勢(shì)線緩慢下降，這表明極大過程降水量隨著年代緩慢下降。1959—2023年極大過程降水量逐年變化與三年滑動(dòng)平均線峰谷變化具有相似性，但三年滑動(dòng)平均線時(shí)間略有滯后。

2.1.4極大日降水量

由1959—2023年湖口縣極大日降水量逐年變化情況（圖4）可知，極大日降水量最大值為 182.2mm ，出現(xiàn)在1969年。1959—2023年極大日降水量平均為98.8mm ，其中在平均值以上的年份有28年，占比約為43% ，可見大多數(shù)年份極大日降水量在 100mm 以下，即在大暴雨以下，這對(duì)預(yù)報(bào)極端暴雨有一定的指導(dǎo)意義。1959一2023年趨勢(shì)線逐步上升，這表明極大日降水量隨著年代有變大趨勢(shì)。1959—2023年極大日降水量逐年變化與三年滑動(dòng)平均線峰谷變化具有相似性，但三年滑動(dòng)平均線時(shí)間略有滯后。

2.2各時(shí)間尺度極大降水量的變化特征

2.2.1各月極大降水量

分析湖口縣1一12月極大月降水量變化情況（圖5）可知，極大月降水量平均值為 333.9mm ，3—7月在平均值以上，其余月份在平均值以下。其中極大月降水量在 300mm 以上的有3—8月， 400mm 以上的有5—7月，最大的為6月的 646.1mm ，說明5一7月的汛期降水最大，也是最可能出現(xiàn)極端強(qiáng)降水的時(shí)段。因此，可以用這些極大月降水量作為預(yù)測(cè)未來月降水量極端性指標(biāo)。

2.2.2各旬極大降水量

分析湖口縣第1至36旬極大旬降水量變化情況（圖6可知，極大旬降水量平均值為 182.5mm ，在平均值以上的主要在第15＼～25旬，即5月下旬至9月上旬。在平均值以上有15旬，占比約為 42% ○

在 200mm 以上的分布在5月下旬至7月下旬；在300mm 以上的主要分布在6月上旬至7月中旬，其中6月下旬至7月上旬在 400mm 以上，最高峰出現(xiàn)在6月下旬為 445.6mm 這說明5月下旬至7月下旬可能出現(xiàn)強(qiáng)降水，尤其6月下旬至7月上旬是汛期降水最強(qiáng)時(shí)段。因此，可以用這些極大旬降水量作為預(yù)測(cè)未來旬降水量極端性指標(biāo)。

2.2.3各過程極大降水量

分析第1＼～61個(gè)極大過程降水量變化（圖7）可知，極大過程降水量平均值為 170.6mm ，在平均值以上有26個(gè)過程，占比約為 42% ，主要分布在第22＼～40個(gè)降水過程。

300mm 以上的過程有第29＼～30個(gè)、第34個(gè)、第36個(gè)、第39個(gè)。 400mm 以上的過程有第29個(gè)、第34個(gè)、第36個(gè)、第39個(gè)，最大的為第39個(gè)過程的 534.3mm 。這說明要注意第22＼～40個(gè)過程出現(xiàn)強(qiáng)降水，尤其是第29＼～39個(gè)降水過程降水量最強(qiáng)，也是最有可能出現(xiàn)極端強(qiáng)降水的時(shí)間。因此，可以用這些極大過程降水量作為預(yù)報(bào)未來過程降水量極端性指標(biāo)。

3結(jié)論

（1）湖口縣極大月降水量、極大旬降水量與極大日降水量逐年變化趨勢(shì)是上升的，極大日降水量上升趨勢(shì)最為明顯，而極大過程降水量逐年變化是下降趨勢(shì)。大多數(shù)年份這4種極大降水量都在歷年平均值以下。這4種極大降水量逐年變化與三年滑動(dòng)平均峰谷變化具有相似性，但三年滑動(dòng)平均時(shí)間稍有滯后。

（②）湖口縣5一7月的6月下旬至7月上旬或者第2939個(gè)降水過程是最有可能出現(xiàn)極端強(qiáng)降水的時(shí)段。

（3）湖口縣1一12月極大月降水量、第1＼～36旬極大旬降水量與第1＼～61個(gè)極大過程降水量分布圖可以作為決策氣象服務(wù)參考數(shù)據(jù)，并將其展示在大屏上，為地方領(lǐng)導(dǎo)提供直觀的極端強(qiáng)降水預(yù)測(cè)參考，從而提升氣象服務(wù)的科技含金量。

湖口縣1一12月極大月降水量、第1＼～36旬極大旬降水量與第1＼～61個(gè)極大過程降水量可以作為未來極端強(qiáng)降水指標(biāo)，用其構(gòu)建極端強(qiáng)降水預(yù)報(bào)指標(biāo)體系。極大月降水量作為長(zhǎng)期預(yù)報(bào)指標(biāo)，極大旬降水量與極大過程降水量作為中期指標(biāo)，上級(jí)臺(tái)指導(dǎo)預(yù)報(bào)作為短期指標(biāo)，這樣長(zhǎng)、中、短三期指標(biāo)構(gòu)成極端強(qiáng)降水預(yù)報(bào)指標(biāo)體系：對(duì)于月降水量極端值來說，6月極端強(qiáng)降水量為 646.1mm 對(duì)于旬降水量極端值來說，6月上旬極端強(qiáng)降水量為 361.4mm ，6月中旬極端強(qiáng)降水量為235.8mm ，6月下旬極端強(qiáng)降水量為 445.6mm 對(duì)于過程降水量極端值來說，第26個(gè)過程極端強(qiáng)降水量為272.8mm ，第27個(gè)過程極端強(qiáng)降水量為 199.6mm ，第28個(gè)過程極端強(qiáng)降水量為 170.1mm ，第29個(gè)過程極端強(qiáng)降水量為 454.0mm ，第30個(gè)過程極端強(qiáng)降水量為 333.5mm_? 根據(jù)時(shí)間進(jìn)度和降水實(shí)況情況，分別用月降水量指標(biāo)、旬降水量指標(biāo)與過程降水量指標(biāo)來衡量未來降水極端變化，為預(yù)測(cè)極端強(qiáng)降水量提供數(shù)據(jù)參考。如2024年6月26日根據(jù)上級(jí)臺(tái)預(yù)測(cè)與湖口縣降水實(shí)況分析，認(rèn)為6月17日開始第29個(gè)降水過程累計(jì)降水量將達(dá)到 480mm ，超歷史極值為 454.0mm ，已降 186.3mm ，推測(cè)后期還有 290mm 以上，實(shí)況是358.6mm ，準(zhǔn)確率 80% 。

4結(jié)束語

項(xiàng)目的研究成果已應(yīng)用湖口縣氣象臺(tái)極端強(qiáng)降水預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)中。2024年2月3日利用湖口縣極大旬降水量與極大過程降水量資料，結(jié)合省市氣象臺(tái)中期指導(dǎo)預(yù)報(bào)，成功提前7天預(yù)報(bào)出“2月上旬累計(jì)降水量將超歷史”。這表明未來極端降水天氣預(yù)報(bào)服務(wù)可以利用這些資料來增強(qiáng)預(yù)報(bào)服務(wù)效果。具體來說，一是可以利用本地極大降水量數(shù)據(jù)對(duì)未來極大降水量進(jìn)行提前預(yù)警，增強(qiáng)極端強(qiáng)降水量服務(wù)效果。二是當(dāng)極端強(qiáng)降水來臨時(shí)，可以提供極大降水量數(shù)據(jù)支撐。三是其他縣局臺(tái)站可以借鑒本項(xiàng)目分析研究方法開展本地極端強(qiáng)降水量分析研究與預(yù)報(bào)服務(wù)。當(dāng)前極端強(qiáng)降水天氣越來越頻繁，極端強(qiáng)降水預(yù)報(bào)服務(wù)越來越重要，本項(xiàng)目研究思路與方法有較好的應(yīng)用前景。

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