羅瀟 羅菁 彭瑋瑩

收稿日期：2023-12-10

作者簡介：羅瀟（1994—），女，湖南邵陽人，工程師，研究方向為應用氣象。

摘 要：利用1961—2020年湖南省89個地面氣象站逐日降水數(shù)據(jù)，再分析高度場、風場及濕度場資料，分析了湖南省多年“端午水”的變化特征，結果表明：在空間分布上，湘北出現(xiàn)的“端午水”次數(shù)較少，其次是湘南，湘西“端午水”出現(xiàn)次數(shù)最多；全省多年平均端午降水量分布不均勻，湘北的端午降水量整體大于湘南，其中湘西北有1個“端午水”大值中心。在時間變化上，有13年全省所有站點均出現(xiàn)“端午水”，有5年僅有不到一半的站點數(shù)出現(xiàn)“端午水”，全省平均端午降水量呈波動緩慢增加的趨勢。在環(huán)流形勢差異上，在典型“端午水”特多年，湖南地區(qū)水汽條件和動力條件明顯優(yōu)于典型“端午水”特少年。在湘北和湘東南地區(qū)，“端午水”和夏季降水的相關性最好，其次是湘中以南地區(qū)，湘中一帶端午降水量與當年夏季降水的相關系數(shù)較低。

關鍵詞：湖南??；“端午水”；特征分析；相關系數(shù)

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

每年5月底至6月初（端午節(jié)前后），受西南暖濕氣流影響，湖南省會形成高空槽和中低層切變線等天氣系統(tǒng)，從而引發(fā)大范圍、連續(xù)性的暴雨天氣，俗稱“端午水”[1-2]?！岸宋缢钡陌l(fā)生與南海冬、夏季風的交替密切相關，南海夏季風一般于5月中旬暴發(fā)，夏季風暴發(fā)后向北推進影響到湖南并產生季風對流降水[3]；同時，冬季風仍有殘余勢力，冷暖空氣交匯造成鋒面降水，在季風降水和鋒面降水的共同影響下端午前后往往會出現(xiàn)強度大而集中的降水[4-6]。一般而言，如果前期降水量不大，“端午水”的出現(xiàn)將有助于農業(yè)生產，并起到緩解湖南地區(qū)悶熱天氣的作用。但如果前期已經(jīng)出現(xiàn)持續(xù)強降雨，“端午水”將引發(fā)山洪、泥石流、山體滑坡等災害，造成重大人員和財產損失。因此，對“端午水”的預報預警服務一直是氣象決策服務關注的重點之一。

隨著全球氣候變暖，極端天氣氣候事件頻繁發(fā)

生[7-8]，近年來“端午水”造成較大災害時有報道，但“端午水”在氣候變暖背景下強度有什么變化至今無人研究，其與后期的旱澇關系亦少人關注。因此，開展“端午水”變化規(guī)律、與夏季旱澇的關系以及典型“端午水”發(fā)生年大氣環(huán)流特征研究，既有助于較全面認識“端午水”氣候演變特征，又能揭示“端午水”與夏季旱澇的氣候關聯(lián)及發(fā)生“端午水”大氣環(huán)流特征，可為基于“端午水”多寡特征，開展湖南夏季降水延伸期預報和旱澇趨勢預測提供科學依據(jù)。

1 資料與方法

所用資料包括湖南省89個地面氣象站1961—2020年逐日降水數(shù)據(jù)，采用的資料均進行了嚴格的質量控制。再分析資料來源于美國國家環(huán)境預報中心和國家大氣研究中心（NCEP/NCAR），使用到的氣象要素有位勢高度、緯向風、經(jīng)向風和比濕，時間分辨率為逐日，空間分辨率為2.5°×2.5°。

端午節(jié)為每年的農歷五月初五，端午節(jié)前后5 d內

（即農歷五月初一到初十）某氣象站有≥1 d日降水量≥25 mm，或者農歷五月初一到初十的累計降水量≥多年同期平均降水量的25%，則定義該站點出現(xiàn)了“端午水”[9]。此外，“端午水”站點數(shù)量不超過全省一半的年份被定義為典型“端午水”特少年，全省所有站點均出現(xiàn)“端午水”且全省平均降水量最多的5年為典型“端午水”特多年。

2 “端午水”的時空分布特征

統(tǒng)計計算湖南省每個站點1961—2020年出現(xiàn)“端午水”的次數(shù)如圖1所示，整體來看，湘北出現(xiàn)的“端午水”次數(shù)較少，其次是湘南，湘西“端午水”出現(xiàn)次數(shù)最多，其中湘西南大多數(shù)站點近60年出現(xiàn)“端午水”次數(shù)在53～57次。從逐年全省出現(xiàn)“端午水”的站點數(shù)總數(shù)來看（圖略），有13年全省所有站點均出現(xiàn)“端午水”，有5年僅有不到一半的站點數(shù)出現(xiàn)“端午水”。

從逐年全省平均端午降水量的時間變化（圖2）來看，全省平均端午降水量呈波動緩慢增加的趨勢，增長的趨勢為每年0.29 mm，其中全省平均端午降水量最少為3.7 mm，出現(xiàn)在1961年，最多為150 mm，出現(xiàn)在1994年。

從逐站多年平均端午降水量的空間分布（圖略）來看，近60年湖南省全省平均端午降水量為84.1 mm，多年平均最少端午降水量為63.9 mm，出現(xiàn)在新寧站，最多端午降水量為110.9 mm，出現(xiàn)在通道站。在空間上全省多年平均端午降水量分布不均勻，湘北的端午降水量整體大于湘南，其中湘西北有1個“端午水”大值中心。

結合湖南省逐站1961—2020年出現(xiàn)“端午水”的次數(shù)可見，湘中偏南一帶雖然出現(xiàn)的“端午水”次數(shù)較多，但是多年平均端午降水量反而為低值區(qū)。通過查閱資料發(fā)現(xiàn)，這是由于湖南省衡邵盆地多年平均狀態(tài)下本身是一個少雨中心，因此在將逐年的端午期間降水量與同期氣候值對比時，此區(qū)域容易達到“端午水”的標準，但是端午降水量整體不大，因此在空間分布上也出現(xiàn)了一個低值區(qū)。

3 “端午水”特多年與特少年的環(huán)流形勢對比

根據(jù)資料與方法里的定義，選取出現(xiàn)“端午水”站點數(shù)量不超過全省一半的年份為典型“端午水”特少年，選取全省所有站點均出現(xiàn)“端午水”且全省平均降水量最多的5年為典型“端午水”特多年，具體年份如表1所示。

大氣環(huán)流異常是導致降水異常的最直接的原因[10]，

500 hPa位勢高度場能夠清晰地反映了大氣環(huán)流的異常，850 hPa風場作為底層大氣環(huán)流的代表可以反映低層大氣環(huán)流的輻合輻散。將“端午水”特多年和“端午水”特少年分別做環(huán)流形勢的合成分析（圖略）?？梢钥闯觯凇岸宋缢碧囟嗄?，歐亞中高緯度500 hPa高度場整體體現(xiàn)為“東高西低”的形勢，在中低緯度多有小槽活動，副高位置偏西，使得湖南地區(qū)不斷有強盛的西南氣流輸送，為降水提供了較好的水汽條件。在

850 hPa風場上湖南地區(qū)均為一致的西南風，且處于氣旋式環(huán)流中，此外，我國內蒙古、華北地區(qū)為偏北風控制，有利于偏東路的冷空氣與西南暖濕氣流在我國西南地區(qū)東部及江南地區(qū)匯合，從而導致降水多。

在“端午水”特少年，500 hPa位勢高度場在中高緯度表現(xiàn)為緯向型環(huán)流，南支槽位置偏南，副高位置偏東，在850 hPa風場上中國東部均為一致的偏南風控制，在數(shù)值上，華南地區(qū)風速明顯小于“端午水”特多年，水汽條件和風場條件均不利于降水，因此湖南端午降水少。

我國南方地區(qū)的主要水汽來源主要為來自孟加拉灣的水汽及西太副高西側的西太平洋和南海的水汽，且對流層低層的來自印度洋的水汽輸送為最主要的水汽來源[11]。因此分別對“端午水”特多年和“端午水”特少年作850 hPa水汽通量及水汽通量散度的合成場，由圖3可知，在“端午水”特多年，孟加拉灣和南海地區(qū)的水汽通量很大，此時我國江南地區(qū)為水汽通量散度的輻合區(qū)，在“端午水”特少年，我國南部海上的水汽通量明顯小于“端午水”特多年，且湖南大多數(shù)地區(qū)處于水汽通量散度輻散區(qū)，不利于水汽的匯合，因此降水明顯小于“端午水”特多年。

4 “端午水”與當年夏季降水的相關性分析

將湖南省各站點逐年的端午降水量與當年夏季降水做相關性分析，得到各站點的相關系數(shù)及顯著性檢驗如圖4所示，在湘北和湘東南地區(qū)，“端午水”和夏季降水的相關性最好，其次是湘中以南地區(qū)，湘中一帶端午降水量與當年夏季降水的相關系數(shù)較低，通過顯著性檢驗的站點極少。全省來看，有41個站點通過95%的顯著性檢驗，有22個站點通過99%顯著性檢驗。因此在平時的預報中，湘北和湘南地區(qū)的夏季降水預報可以適當參考當年的端午降水量。

5 結論

（1）湘北出現(xiàn)的“端午水”次數(shù)較少，其次是湘南，湘西“端午水”出現(xiàn)次數(shù)最多。全省而言，有13年全省所有站點均出現(xiàn)“端午水”，有5年僅有不到一半的站點數(shù)出現(xiàn)“端午水”。

（2）全省平均端午降水量呈波動緩慢增加的趨勢，增長的趨勢為每年0.29 mm。全省平均端午降水量最少為3.7 mm，出現(xiàn)在1961年，最多為150 mm，出現(xiàn)在1994年。

（3）近60年湖南省全省平均端午降水量為84.1 mm，

在空間上全省多年平均端午降水量分布不均勻，湘北的端午降水量整體大于湘南，其中湘西北有1個“端午水”大值中心。

（4）在典型“端午水”特多年，中低緯度多小槽活動，副高位置偏西，在850 hPa風場上湖南地區(qū)處于氣旋式環(huán)流中，孟加拉灣和南海地區(qū)的水汽通量很大，此時我國江南地區(qū)為水汽通量散度的輻合區(qū)，有利于水汽在湖南地區(qū)輻合。在典型“端午水”特少年，南支槽位置偏南，副高位置偏東，在850 hPa風場上中國東部均為一致的偏南風控制，我國南部海上的水汽通量明顯小于“端午水”特多年，且湖南大多數(shù)地區(qū)處于水汽通量散度輻散區(qū)，水汽條件和風場條件均不利于降水。

（5）在湘北和湘東南地區(qū)，“端午水”和夏季降水的相關性最好，其次是湘中以南地區(qū)，湘中一帶端午降水量與當年夏季降水的相關系數(shù)較低，通過顯著性檢驗的站點極少。

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