榆林市致灾暴雨的时空分布特征

万 慧，贺继荣，马 锋

（1.榆林市气象局，陕西榆林 719000；2.佳县气象局，陕西佳县 719200）

榆林地处陕北黄土高原和毛乌素沙漠南缘的交界，地貌大体分为北部风沙草滩区和南部黄土丘陵沟壑区，是陕西降水最少的地区［1］。受地理位置、地形、地貌等自然条件的影响，降水分布很不均匀。榆林正常年份6—9月降水量约占全年降水量的70%～80%。其中，7—8月降水量占全年降水量的40%～50%，这两个月也是榆林暴雨频发季节。榆林暴雨具有强度大、时间短、发生频率高的特点，且成灾率极高［2］，常引起城市内涝、大面积农作物被淹、交通运输阻断、电力和通讯线路被破坏等严重灾害，给社会经济和人民的生命财产安全带来重大损失。近年来，随着社会经济不断发展，致灾暴雨带来的经济损失也越来越严重。2003年7月30日凌晨，府谷出现大暴雨，过程降水量达131mm，造成大面积断电，道路中断，街道积水严重，财产损失较大。2012年7月15日、21日、27—28日，榆林先后3次出现大面积、多年罕见的极端强对流天气，27日佳县降水量达221.9mm，是该市有气象观测记录以来的最大日降水量。半个月的时间里连续3次大暴雨在全市历史上较为少见，也造成严重的洪涝灾害和人员财产损失，榆林全市共造成12县区41.3万人受灾，直接经济损失6.33亿元。因此，研究榆林致灾暴雨的时空分布特征，掌握致灾暴雨的时空分布规律，对暴雨预报预警、防灾减灾、气候区划、振兴榆林经济等有着十分重大的意义。

1 资料来源和致灾暴雨定义

所用资料为1971—2012年榆林12个气象站的观测资料和气象灾情普查资料。在实际中，通常把引发灾害且给人民的生命财产造成严重损失，威胁工农业生产、道路交通、水利设施等安全的暴雨，称之为 “致灾暴雨”［3］。因此确定致灾暴雨的定义为：榆林1站及以上出现日降水量大于等于50mm，并且能够引起灾害 （包括洪涝、滑坡、泥石流、城市内涝等）的暴雨。

2 致灾暴雨时间分布特征

2.1 年代际变化

1971—2012年榆林市共出现致灾暴雨149次，平均每年3.5次。从年代际变化来看，20世纪70年代开始，致灾暴雨频次呈波浪型分布，分别为70年代33次，80年代32次，90年代35次，2001—2010年41次，2011—2012年8次。榆林市12个测站日极端最大降水量 （表1）出现时间，有6站出现在2000年以来，3站出现在20世纪90年代，3站出现在70年代，表明榆林市致灾暴雨近年来发生频次增多，强度增大。

表1 1971—2012年榆林市各县区最大日降水量统计表

2.2 年变化

42a中，榆林市致灾暴雨出现最多的年份是1995年，为8次；最少的年份是1980年和1999年，全市未出现暴雨。一年内，致灾暴雨超过5次的年份依次为1978、1988、1994、1995、2012年。2000年后，每年都有致灾暴雨出现，且造成的经济损失呈现明显增加的趋势。

2.3 月季变化

图1 1971—2012年榆林致灾暴雨频次月变化

榆林市除冬季无暴雨记录之外，其他季节均可能出现暴雨，也都可能造成不同程度灾害。最早在1998年4月29日，榆林市佳县、米脂、子洲出现暴雨，造成佳榆公路交通中断；最晚在2007年10月6日，榆林佳县出现连续6d的连阴雨，6日出现暴雨，暴雨造成公路、库坝等基础设施严重损毁，雨涝造成民房倒塌、牲畜死亡。连阴雨造成大面积红枣发生霉烂变质，全县红枣减产达90%以上，直接经济损失高达2亿元。致灾暴雨主要出现在6—9月 （图1），其中7—8月最为频繁，共出现109次，占致灾暴雨总数的73%；其次是9月和6月，分别占总数的12%和11%；5月出现过3次，占总数的2%；4月、10月致灾暴雨最少，分别占总数的1%。从致灾暴雨出现的时间顺序来看，4—5月开始出现，6月逐渐增多，7—8月猛增，8月达到最高点，9月明显下降，10月结束。

2.4 旬变化

从图2可知，6月下旬开始榆林市致灾暴雨明显增多，集中时段为7月上旬到8月下旬。其中7月下旬最多，8月上旬和下旬次之，发生频率最高在7月下旬到八月上旬，占致灾暴雨总数的32%。

图2 1971—2012年榆林致灾暴雨频次旬变化

2.5 连续降水导致的致灾暴雨

所谓连续降水导致的致灾暴雨，指一站连续2d或以上有降水，且有一天降水量大于等于50 mm的致灾暴雨过程。因前期连续降水，虽然雨强不大，但土壤已饱和，此时出现区域大到暴雨，或局部出现暴雨、大暴雨，或者在暴雨后仍连续出现降水，导致灾害。42a间，榆林83%的致灾暴雨是连续降水导致的 （表2），5d以内的降水较多，其中2～3d最多，占51%；连续4d或以上的致灾暴雨过程占32%。持续时间最长的致灾暴雨过程是1979年7月23—8月3日，佳县出现连续12d降水，降水量为99.1mm。单站暴雨最长连续时间为2d，共有3次单站连续2d出现暴雨。

表2 1971—2012年榆林市连续降水导致的致灾暴雨统计

3 致灾暴雨空间分布特征

3.1 地域性

分别统计149次致灾暴雨过程中12个县区逐日暴雨和大暴雨资料，分析出榆林市致灾暴雨出现的地域特征 （图3）。总体上南部多于北部，东部多于西部，有2个致灾暴雨的多发区：一为北部的神木、府谷一带，另一是南部的子洲、吴堡一带。神府地区工业集中，人口稠密，易成灾，灾情重。子洲、吴堡多为山区地形，暴雨多对农业影响最大［5］。低中心位于横山、靖边、定边一带，为致灾暴雨少发区，该区暴雨最少，并且人口稀少，灾情最轻。

3.2 区域性

将一日内2站及以上出现致灾暴雨定义为区域性致灾暴雨，榆林区域致灾暴雨以一日出现2站或3站暴雨为主，占区域致灾暴雨的64%（见表3），其中2站暴雨占44%，3站暴雨占20%；4～9站暴雨出现概率较小，为10%～5%。区域性致灾暴雨有2站连续2d出现暴雨的有2次。

图3 1971—2012年榆林各县区致灾暴雨频次（单位：d）分布

表3 1971—2012榆林市区域致灾暴雨频次

4 致灾暴雨成因分析

4.1 致灾暴雨频次与环流指数相关统计

大气环流系统具有年际和年代际变化，对不同地区气候的影响作用也不相同。为了分析榆林致灾暴雨分布与大气环流之间的关系，统计了榆林致灾暴雨次数与环流特征指数的同期相关系数（见表4）。

表4 1971—2012年榆林暴雨站数与环流特征指数的相关系数

统计结果表明，榆林致灾暴雨频次与西太平洋副高面积指数、强度指数、副高脊线位置、副高北界、东亚槽位置、东亚槽强度和东亚夏季风指数呈显著正相关关系，与亚洲区极涡面积、强度指数呈显著负相关，通过了置信水平0.05的T检验。表明西太平洋副高偏北偏强、东亚大槽偏东偏弱、东亚季风偏北偏强，亚洲区极涡偏强，有利于榆林产生暴雨。

也有研究表明：盛夏副高强度、脊线、西伸脊点指数与陕西降水关系密切，副高偏强偏西时陕西降水偏多，副高偏北时陕西北部降水偏多、南部偏少［6］。夏季风强时，以河套地区为中心的黄河流域及其华北地区多雨，长江流域少雨，华南和东南沿海地区降水偏多［7］。

4.2 地形对致灾暴雨的作用

根据降水资料进行相关统计分析，致灾暴雨分布与地形、山脉的走向有密切联系，榆林东部谷地是致灾暴雨的高发区。河谷地区受喇叭口辐合气流影响，降水多于周边地区。榆林东部的黄河沿岸暴雨明显多于西部，可能与偏南气流和偏东气流受地形阻挡作用强迫抬升，并在榆林东部形成辐合有关。

5 小结

（1）榆林致灾暴雨具有明显的季节性，最早出现于4月，结束于10月。集中出现在7—8月，其中7月下旬到八月上旬最多。

（2）榆林致灾暴雨以单日单站暴雨为主，区域性为辅，连续暴雨日较少，暴雨最长连续日数为2d。致灾暴雨的持续降水时间多为2～5d，最长达12d。

（3）榆林致灾暴雨的年代际变化呈波浪型起伏，2001—2010年为波峰，20世纪80年代为波谷。

（4）榆林致灾暴雨的空间分布为南部多于北部，东部多于西部；全市有2个高中心，一为北部的神木、府谷一带，一为南部的子洲、吴堡一带。

（5）西太平洋副高偏北偏强、东亚大槽偏东偏弱、东亚季风偏强，亚洲区极涡偏强，有利于榆林产生暴雨。

（6）榆林致灾暴雨造成的损失主要为库坝跨塌、道路毁损、民房倒塌、农田淹没、城市内涝、人员伤亡等。

［1］ 刘子林，刘晓丽.榆林干旱特征分析 ［J］.陕西气象，2003（5）：15－17.

［2］ 《西北暴雨》编写组 .西北暴雨 ［M］.北京：气象出版社，1992.

［3］ 杜继稳，李社宏.渭河流域致洪暴雨的天气学分析［J］.西北大学学报：自然科学版，2007，32（1）：145－148.

［4］ 张列锐，侯建忠，王川，等 .陕西大暴雨时空分布特征及减灾对策［J］.灾害学，1999，14（2）：38－42.

［5］ 张建康，李强，王云，等.基于GIS的榆林市暴雨灾害风险区划［J］.陕西气象，2013（4）：29－32.

［6］ 赵强，郭莉，张鸿雁，等 .盛夏西太平洋副热带高压对陕西降水的影响 ［J］.中国农业气象，2013，34（3）：278－283.

［7］ 刘宣飞，汪靖.东亚副热带夏季风环流指数及其与中国气候的关系 ［J］.热带气象学报，2006，22（6）：533－538.