楊林泉,楊 群
1.貴州省銅仁市碧江區(qū)氣象局,貴州銅仁 554300;2.貴州省銅仁市氣象局,貴州銅仁 554300
暴雨是我國(guó)大部分地區(qū)多發(fā)的一種災(zāi)害性天氣,強(qiáng)度較大的暴雨??稍斐珊闈碁?zāi)害,給人們生命財(cái)產(chǎn)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)造成損失。因此,暴雨的時(shí)空規(guī)律是不少學(xué)者氣象氣候研究的重點(diǎn)[1-8]。
銅仁是貴州省的暴雨多發(fā)地之一,也是暴雨中心區(qū)。有學(xué)者就銅仁市德江縣的暴雨時(shí)空分布特征進(jìn)行了分析[9];對(duì)玉屏縣的降水特征進(jìn)行了統(tǒng)計(jì),得出玉屏縣暴雨日數(shù)呈增加趨勢(shì)的結(jié)論[10]。又針對(duì)銅仁市10個(gè)國(guó)家站點(diǎn)暴雨特征進(jìn)行了氣候特征分析[11]。這些研究對(duì)銅仁市的暴雨氣候特征有一定認(rèn)知,但沒有涉及銅仁市全市所有區(qū)域自動(dòng)站暴雨的時(shí)空分布特征分析,只有分析全市所有鄉(xiāng)鎮(zhèn)站點(diǎn)暴雨的特征,才能更好地做好暴雨預(yù)報(bào)預(yù)警工作。對(duì)銅仁市396個(gè)自動(dòng)站2010—2021年的降水資料進(jìn)行研究,分析暴雨的時(shí)空分布特征,旨在為銅仁市暴雨預(yù)報(bào)提供科學(xué)依據(jù)。
銅仁市2010—2021年全市396個(gè)雨量自動(dòng)站的雨量資料,包括年平均降雨量、暴雨日數(shù)、逐月降雨量、日降雨量資料,利用統(tǒng)計(jì)方法統(tǒng)計(jì)分析銅仁暴雨的時(shí)空分布特征。
年降雨量的分布在一定程度上體現(xiàn)了暴雨的多寡分布情況。統(tǒng)計(jì)2010—2021年貴州省銅仁市392個(gè)雨量自動(dòng)站年平均降雨量的分布來看(圖1a),各地多年平均年降水量大部分地區(qū)在600~1 000 mm之間,最大為2 778.4 mm,位于江口梵凈山頂附近。年降水量的地區(qū)分布趨勢(shì)為地勢(shì)高處降雨量多于地勢(shì)低處,相對(duì)來看,地勢(shì)低的低洼地帶年平均降雨量為400~600 mm,地勢(shì)較高處為600~1 000 mm,地勢(shì)最高處的梵凈山頂附近為1 000~2 800 mm。由此可見,全市呈現(xiàn)出4個(gè)多雨區(qū)和2個(gè)少雨區(qū)。4個(gè)多雨區(qū)分別位于西部沿河、德江、思南西部高山地區(qū),石阡兩側(cè)的佛頂山、大頂山附近,中部梵凈山頂附近,東部松桃東部、萬山南部相對(duì)高山地區(qū)。2個(gè)少雨區(qū)分別在沿河、德江、思南、石阡縣城相對(duì)低洼地帶;東部松桃、碧江、江口、玉屏地勢(shì)低洼地帶。由此可見,銅仁年降雨量的分布與地形關(guān)系密切。
圖1 銅仁市自動(dòng)站2014—2021年的年平均降雨量分布(a)、年平均暴雨日數(shù)分布(b)、年平均大暴雨日數(shù)(c)(陰影為地形)
統(tǒng)計(jì)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)雨量站的年平均暴雨日數(shù)在1~14 d之間,最少是江口地落水庫、最多在江口梵凈山回香坪站。從各測(cè)站的年平均暴雨日數(shù)分布(圖1b)可見,江口梵凈山為多暴雨區(qū),與年降雨量分布一致,說明梵凈山附近的降雨主要由暴雨貢獻(xiàn)。松桃西部桃花源附近為次多暴雨區(qū),也對(duì)應(yīng)了相對(duì)多的年降雨量中心。此外,發(fā)現(xiàn)在石阡高山的年降雨中心區(qū)域,沒有對(duì)應(yīng)出現(xiàn)暴雨日數(shù)大值區(qū),則可能是在石阡高山地區(qū)容易出現(xiàn)降雨天氣,但不一定常有暴雨發(fā)生?;虮┯耆諗?shù)不多,但有出現(xiàn)較強(qiáng)的降雨天氣出現(xiàn)。碧江、江口、萬山之間地勢(shì)相對(duì)低的區(qū)域年平均降雨量較小,但年平均暴雨日數(shù)卻達(dá)到5 d以上,則可能是出現(xiàn)的暴雨天氣總降雨量不大,不易出現(xiàn)極端暴雨天氣過程。玉屏縣為少暴雨區(qū),對(duì)應(yīng)年平均降雨量少區(qū)。
從大暴雨日數(shù)分布(圖1c)來看,大暴雨落區(qū)與暴雨落區(qū)基本一致,大暴雨主要出現(xiàn)在梵凈山區(qū)域、松桃縣、江口縣、碧江區(qū)西部,以及印江縣北部、沿河縣中部、石阡北部。集中區(qū)為梵凈山及以東的江口、松桃縣。
統(tǒng)計(jì)逐月的暴雨日數(shù)分布情況發(fā)現(xiàn),1—2月和11—12月的暴雨較少。從3—10月的逐月暴雨日數(shù)空間分布來看(圖2),銅仁暴雨主要出現(xiàn)在4—10月,集中出現(xiàn)在5—7月。1月在江口、思南、德江縣僅共出現(xiàn)5站次暴雨;2月分散在印江、思南、松桃、沿河、江口縣區(qū)域,共出現(xiàn)14站次暴雨;3月開始暴雨站次逐漸增多,從圖4中3月的暴雨日數(shù)分布來看,大多暴雨發(fā)生在各區(qū)縣地勢(shì)相對(duì)高的地方,暴雨日數(shù)大多為1次,僅在思南境內(nèi)出現(xiàn)3次;4月暴雨帶集中在銅仁中北部一線的思南、印江、松桃縣區(qū)域,暴雨發(fā)生在區(qū)縣境內(nèi)地勢(shì)相對(duì)高到地勢(shì)低的過渡區(qū);5月暴雨范圍增大,全市均有發(fā)生,暴雨發(fā)生在地勢(shì)相對(duì)低的區(qū)域,并以梵凈山為界線,東、西兩側(cè)集中發(fā)生,最多的是江口快場(chǎng)4次,松桃大路、寨英、孟溪、盤信4次,萬山大坪4次;6月全市有暴雨發(fā)生,主要集中在銅仁中北部的沿河、德江、松桃、印江以及碧江、江口北部,以松桃的桃花源7次、印江的龍井6次、德江的坳田6次為最多。7月暴雨帶略有南壓,集中在中部一帶德江、思南、石阡、印江、松桃、江口北部、碧江北部地勢(shì)相對(duì)低的地區(qū),最多是松桃盤石村7次、芭茅7次、江口駱象7次。8月暴雨帶又分為南、北2個(gè)雨帶,一是沿河、松桃縣,二是東南部碧江、萬山區(qū),最多為萬山的黃道5次、沿河沙子5次。9月暴雨帶偏南,集中在江口、松桃南部、碧江、石阡,最多為松桃芭茅。10月暴雨開始分散,主要集中在德江、思南以及梵凈山東部區(qū)域。11月暴雨僅零散幾次出現(xiàn)在思南境內(nèi)??傮w分布趨勢(shì):3—4月分散,5、7月在梵凈山東、西兩側(cè),6、8月在梵凈山北側(cè)和東側(cè),9月分布在西北、東部、南部,10月在梵凈山西側(cè)。
3.2.1 暴雨日數(shù)的月變化 從圖3銅仁全市雨量站的逐月暴雨日數(shù)趨勢(shì)來看,暴雨在1—12月均有發(fā)生,但主要集中在5—9月,6月和7月暴雨最多,6月是暴雨高發(fā)月,出現(xiàn)暴雨的站次最多。
圖3 銅仁市暴雨日數(shù)的月變化曲線
3.2.2 10個(gè)國(guó)家站點(diǎn)暴雨日數(shù)月變化從圖4來看,10個(gè)站點(diǎn)暴雨集中在5—9月,6月最多,7月次之。但銅仁東部和南部的松桃、碧江、萬山、石阡、江口、玉屏在9月有暴雨日數(shù)陡增現(xiàn)象,可能與臺(tái)風(fēng)倒槽西移,影響銅仁東部、南部有關(guān)系。5月出現(xiàn)暴雨次數(shù)最多的是松桃站,6月最多是松桃、碧江、江口、德江站,7月最多是碧江、松桃、德江,8月最多是德江、萬山,9月出現(xiàn)暴雨多的是松桃、江口,10月則是松桃、石阡相對(duì)多。
圖4 銅仁近10年國(guó)家站點(diǎn)暴雨日數(shù)逐月變化趨勢(shì)
3.2.3 晝夜暴雨的發(fā)生月變化 統(tǒng)計(jì)08:00~20:00(白天)和20:00~翌日08:00(夜間)2個(gè)時(shí)段降水量≥50 mm作為白天和黑夜的暴雨(圖5a),統(tǒng)計(jì)全市396個(gè)自動(dòng)站出現(xiàn)50 mm的站次,發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)在白天的有2 482站次,占晝夜暴雨總站次的31.5%,主要出現(xiàn)在5—9月,其中5—7月最多,5月占白天暴雨總站次的19%,6月占比為25%,7月為23%;出現(xiàn)在夜間的有5 392站次,占暴雨總站次的68.5%,主要集中在6—8月,6月占夜間暴雨總站次的38%,7月為25%,8月為19%。5、9月白天暴雨特征明顯,6—8月白天和夜間暴雨均有發(fā)生且頻率相當(dāng)。
圖5 銅仁市晝夜暴雨日數(shù)逐月變化趨勢(shì)
此外,統(tǒng)計(jì)了08:00~20:00(白天)和20:00~翌日08:00(夜間)2個(gè)時(shí)段降水量≥100 mm的降雨作為大暴雨(圖5b),得出白天出現(xiàn)大暴雨的站次為190站次,夜間出現(xiàn)大暴雨的站次為825站次,則白天出現(xiàn)大暴雨的站次占總站次的18.7%,夜間出現(xiàn)大暴雨的占比為81.3%,可見銅仁市夜間暴雨多發(fā)性非常明顯。大暴雨多發(fā)生在5—8月,其中,白天出現(xiàn)在6月最多,占比為9.3%,夜間出現(xiàn)在7月最多,占比為25.6%。
(1)暴雨空間分布特征為暴雨主要出現(xiàn)在地勢(shì)相對(duì)高的沿河中南部、印江北部、松桃大部、江口北部東部、碧江北部地區(qū)。大暴雨則大多發(fā)生在梵凈山東側(cè)的松桃、江口縣、碧江區(qū)。暴雨發(fā)生的月份均有差別,但5—7月暴雨落區(qū)范圍廣,其余月份暴雨落區(qū)分散。
(2)從10個(gè)國(guó)家站點(diǎn)的暴雨月變化來看,暴雨在6月最多,7月次之。銅仁東部和南部的松桃、碧江、萬山、石阡、江口、玉屏在9月有暴雨日數(shù)陡增現(xiàn)象,5月出現(xiàn)暴雨次數(shù)最多的是松桃站,6月最多是松桃、碧江、江口、德江站,7月最多是碧江、松桃、德江,8月最多是德江、萬山,9月出現(xiàn)暴雨多的是松桃、江口,10月則是松桃、石阡相對(duì)多。
(3)暴雨的晝夜變化特征為5、9月白天暴雨特征明顯,6—8月白天和夜間暴雨發(fā)生頻率相當(dāng)。大暴雨多發(fā)生在5—8月,其中白天出現(xiàn)在6月最多,夜間出現(xiàn)在7月最多。