武斐斐 ，朱俊翰

（青島市嶗山區(qū)氣象局，山東 青島 266000）

受海拔高度、經(jīng)緯度等的影響，不同區(qū)域降水具有不同的變化趨勢。山區(qū)由于地形作用十分顯著，對當?shù)氐拇髿猸h(huán)流、降水等都有不可忽視的影響，且山區(qū)由于人口密度較小，人為因素影響程度較弱，故而能較為客觀地反映出由于自然原因而產(chǎn)生的降水等氣象要素的變化[1-2]。由于地理特征，山區(qū)多為泥石流等自然災(zāi)害的高發(fā)地，因此開展山區(qū)降水變化特征研究可深入了解山區(qū)降水基本規(guī)律，從而為防災(zāi)減災(zāi)提供決策參考[3]。通常對嶗山地區(qū)以前的降雨特征研究主要集中在年尺度特征變化和暴雨案例分析上，譚俊齡等人[4]研究了嶗山區(qū)降水的氣候與變化特征，提出嶗山區(qū)夏季、秋季、冬季、汛期和年降水日數(shù)均有顯著的下降趨勢。喬建民等人[5]在城市化對青島市嶗山區(qū)雨島效應(yīng)的影響中指出隨著嶗山區(qū)城市化進程加快，雨島效應(yīng)日益明顯，直接導(dǎo)致城市汛期降雨增加。

全球變暖已引起降水模式的重大變化，頻率和強度的變化引起了科學家的廣泛關(guān)注。為了了解降水形成的機理并了解當?shù)氐奶鞖夂蜌夂蛱卣?，研究嶗山地區(qū)降水變化特征非常重要，其對改善數(shù)值模型的預(yù)測功能這方面起著重要作用。目前在嶗山山區(qū)的降水日變化研究方面基本為空缺，本文對嶗山山區(qū)日降水變化特征進行研究，對深入認識嶗山山區(qū)的氣候及氣候變化規(guī)律具有十分重要的意義?？紤]到對嶗山山區(qū)氣候特征研究的迫切性和重要意義，本文利用嶗山山區(qū)逐日逐時降水資料，通過分析汛期以及非汛期降水、不同時次的降水氣候頻率等，試圖揭示嶗山山區(qū)降水的日變特征，以期為有針對性的氣象服務(wù)提供決策依據(jù)，同時也為精細化預(yù)報提供一些參考。

1.研究區(qū)概況及資料和方法

1.1 研究區(qū)概況

嶗山位于山東半島的南端，在青島東部的黃海沿岸，位于北緯36°03′-36°24′，東經(jīng)120°07′-120°43′，總面積446平方公里，海岸線87.3公里。它的主峰是“巨峰”，也稱為嶗頂，海拔1133m。嶗山山脈以嶗頂為中心，向四個方向延伸，尤其是西北和西南方向，并形成了四個分支：巨峰，三標山，石門山和午山。 其余部分沿東海岸向北延伸直到即墨區(qū)以東，西面到達了西部的膠州灣，西南的其余脈線延伸到了青島市區(qū)，在市區(qū)形成了十多個山頭和連綿起伏的丘陵。 嶗山山區(qū)氣候是溫帶海洋性氣候，年平均氣溫為12.6℃。由于海洋的影響，夏季溫度低于內(nèi)陸，平均溫度為24℃。降水量為940-1073.7 mm，也是青島最潮濕的地區(qū)。

1.1.1 資料

利用2010-2018年逐小時降水量數(shù)據(jù)分析降水日變化特征，時間為北京時。在嶗山山區(qū)及周邊區(qū)域站及國家氣象觀測站里選取不同山體高度和海陸分布代表站進行分析。山前低層：嶗山太清（海拔高度174 m，東南沿海）、曉望（海拔高度5 m，東部沿海）；山后：嶗山區(qū)氣象局站（后簡稱嶗山，海拔高度54 m，西南部）、金水路（海拔高度71 m，西部）、北宅（海拔高度41 m，西北部）；山脈中層: 北九水（海拔高度291 m，北部）、巨峰索道（海拔高度392 m，南部）、青峰頂（海拔高度268m，西部）；嶗頂：嶗頂（海拔高度1007 m）；北部山區(qū): 棉花（海拔高度179 m）。

1.1.2 方法

分析指標為逐時降水強度、逐時降水頻次百分比、降水晝夜變化特征。借鑒文對降水量的統(tǒng)計方法，對于單個氣象站，逐時降水強度為各時次累積降水量除以相應(yīng)時次累積降水頻次。逐時降水頻次百分比為降水時次占樣本總時次的百分比。根據(jù)地面氣象觀測規(guī)范，將20-08時規(guī)定為夜間，08-20時為白天，分別計算汛期和非汛期降水量晝夜比率。首先對部分站點出現(xiàn)的缺省逐時降水數(shù)據(jù)進行剔除并進行整理，每小時降水量≥0.1 mm被判定為該時次有降水發(fā)生，日降水指前一日20時-當天20 時各時次≥0.1 mm的降水量累積總量。由于選取的區(qū)域自動站數(shù)據(jù)只有全年4-10月份的降水數(shù)據(jù)，并且嶗山山區(qū)汛期和非汛期降水特征差異較大，所以選取4、5、10月代表非汛期，6、7、8、9代表汛期，分別進行逐時降水特征分析。

2.結(jié)果與分析

2.1 降水日變化基本特征

2.1.1 逐時降水強度日變化

圖1為嶗山山區(qū)汛期和非汛期逐時降水強度的時刻變化?？梢钥闯觯雌诤头茄雌谥饡r降水強度變化特征差異很大。汛期降水強度逐時變化波動性較大，降水強度整體較強、全天降水強度有大致有5個峰值，第一個峰值出現(xiàn)在22時左右，北九水降水強度最強；第二個峰值出現(xiàn)在3時左右，曉望降水強度最強；第三個峰值出現(xiàn)在7-9時，曉望、太清、嶗頂、巨峰索道降水強度較強；第四個峰值出現(xiàn)在13時左右，太清降水強度最強；第五個峰值出現(xiàn)在16-18時，北九水、太清、嶗山降水強度較強。整體看位于東部沿海的曉望、山前低層的太清、山脈中層的北九水、青峰頂和巨峰索道以及海拔最高的嶗頂降水強度變化幅度最為劇烈、降水強度較大（圖1a）。非汛期降水強度整體較弱，除去嶗頂在3時、太清在6時、青峰頂在12時出現(xiàn)幾個明顯峰值外，其余站點逐時變化較為平緩，逐小時平均降水量均在0.5-2.5mm左右，其中16時-24時降水強度最弱（圖1b）。

圖1 嶗山逐時降水強度日變化（a．汛期；b．非汛期）

2.1.2 逐時降水頻次百分比日變化

圖2為嶗山山區(qū)汛期和非汛期逐時降水頻次百分比的時刻變化?？梢钥闯鲅雌诤头茄雌诮邓l次均在15%-35%之間，數(shù)值相差不大。汛期的降水頻率更加集中，每個站點的特征更加統(tǒng)一。降水頻率在0-14時相對較高，其中降水最頻繁發(fā)生在03-11時，而降水頻率較低的發(fā)生在14-24時，其中降水最不可能發(fā)生在19-24時。在非汛期，降水頻率相對平坦，降水頻率相對分散，并且白天的降水頻率沒有特別明顯的集中期。降水頻次較多出現(xiàn)的時間在6-10時，降水頻率相對較小出現(xiàn)在13點至23點。

圖2 嶗山逐時降水頻次百分比日變化（a．汛期；b．非汛期）

2.2 降水晝夜基本特征

根據(jù)地面氣象觀測標準，分別將20到08點定義為夜晚，將08到20點定義為白天，計算出汛期和非汛期的降水晝夜率。根據(jù)嶗山山區(qū)汛期和非汛期晝夜降水量對比圖，可以看出汛期降水量夜間占全天的比率為48%-51%，這表明汛期的夜雨特征不明確，晝夜的降水是相同的，這與汛期特別是夏季對流降水的傾向性相吻合。在非汛期，晝夜降水量的比例為48%-63%，夜雨特征比汛期稍明顯，其中夜間降水量在60%以上的有嶗頂和嶗山2站，北宅和青峰頂2站夜間降水量占全天比率則不到50%。由以上分析可見，嶗山山區(qū)非汛期夜雨特征較為顯著，尤其以嶗頂和嶗山2站非汛期夜雨特征最為顯著。

3.結(jié)論

第一，嶗山山區(qū)汛期逐時降水強度整體較強，波動性較大，整體看位于東部沿海的曉望、山前低層的太清、山脈中層的北九水、青峰頂和巨峰索道以及海拔最高的嶗頂降水強度變化幅度最為劇烈、降水強度較大。非汛期降水強度整體較弱，除去嶗頂在3時、太清在6時、青峰頂在12時出現(xiàn)幾個明顯峰值外，其余站點逐時變化較為平緩，其中16-24時降水強度最弱。第二，嶗山山區(qū)的逐時降水頻次百分比的日變化汛期表現(xiàn)得更為集中，各站點的特征也更為統(tǒng)一，03-11時最易出現(xiàn)降水，19-24時最不易出現(xiàn)降水。在非汛期，降水頻率相對平緩且降水頻率相對分散，并且白天的降水頻率沒有特別明顯的集中期。 第三，在嶗山山區(qū)，汛期的夜雨特征不明確，晝夜降水相同，這與汛期，尤其是夏季對流性降水容易發(fā)生的特征相吻合。非汛期的夜雨特征更為明顯，尤其是嶗頂和嶗山2站非汛期夜雨特征最為顯著。