佛山市顺德区强对流天气的气候分析

摘 要：顺德区的天气情况非常复杂，由于顺德经济发达，自然灾害对于顺德的经济影响是十分大的，所以本文主要分析顺德的强对流天气包括短时强降水以及短时大风过程，得到结论如下：顺德在春季中的短时强降水伴随着大风的概率很大，而夏季、秋季和冬季的短时强降水伴随短时大风的过程较少；冬季短时强降水主要受大气中北极涛动信号和海洋中的ENSO信号影响；冬季短时大风主要受大气中北极涛动信号和海洋中的LTI信号影响。

关键词：气候分析；强对流天气；顺德

1 引言

佛山市顺德区是顺德区是佛山市五个行政辖区之一。广东省佛山市顺德区，位于珠三角腹地，北邻广州，南近港澳，面积806平方公里。顺德是广佛都市圈、粤港经济圈的重要组成部分。境内以江河冲积平原为主，河涌交错，土地肥沃，四季常春，自然条件得天独厚。由于复杂的地形以及毗邻南海，顺德区的天气情况也非常复杂，而且由于顺德经济发达，自然灾害对于顺德的经济发展影响是十分大的，所以本文主要分析顺德的强对流天气包括短时强降水以及短时大风过程，将通过对每个季节的短时强降水以及短时大风的发生次数作为一个表征当季对流发生频率的表征。由于每个季节表征的强对流特性不尽相同，短时大风和短时强降水能表现的过程也不一定相同，短时大风可以发生在干季，如冬季的寒潮过境过程，并不需要短时强降水的同时出现，所以两者的物理成因有所不同，本文将分开分析两者的特性。

2 数据与方法

本文使用1996年到2014年间佛山市顺德区自动站日统计数据，以每小时降水16毫米以上的过程作为短时强降水过程，以当天最大瞬时风速达13.6m/s以上的过程作为短时大风过程。通过取每个季节的短时强降水以及短时大风的发生次数作为一个表征当季出现的强对流类型与频繁程度的指数。

3 强对流天气年际变化分析

顺德强对流采用上文所述的指数进行分析，从顺德短时强降水指数的四个季节的分布中发现，短时性强降水主要发生在春季和夏季，其中1996年到2014年间短时强降水发生的总次数为春季67次、夏季82次、秋季36次、冬季6次，春夏两季占总次数的78%。在春季，短时强降水极大值出现在2000、2006、2013、2014年；在夏季，短时强降水极大值出现在2000、2006、2008、2011、2013。

除了短时强降水，短时大风也会对人们生活造成影响，从顺德短时大风的四个季节的分布知道，短时性大风主要发生在夏季，其次在春秋两季。其中1996年到2014年间短时大风发生的总次数为春季101次、夏季195次、秋季96次、冬季49次。在春季，有明显的年际变化同时亦出现明显的年代际变化，短时大风出现在时间序列中出现的越来越多的情况，有线性递增的趋势，而极大值出现在出现在2006、2012、2013、2014年，其他时间趋向平稳；在夏季，亦有较明显的年代际递增趋势，短时强大风极大值出现在2001、2007、2012、2013、2014年；在秋季，除了在2008年出现极大值外，其他时间都趋向波动平稳。

通过对短时大风指数与短时强降水指数的相关分析可以知道，四季同期的相关指数分别是0.478、0.136、0.309、-0.02，只有春季的相关指数通过了95%统计性检验，从中可以知道，在春季中的短时强降水伴随着大风的概率很大，而夏季、秋季和冬季的短時强降水伴随短时大风的过程较少。

4 强对流天气的外部强信号强迫分析

影响强对流天的外部强信号强迫主要分为海洋信号与大气内部信号，由于海洋的信号与大气的内部信号都对强对流的发生的年际变化有一定影响，本文选取了一个海洋信号和两个大气内部信号，海洋信号为：冬季的厄尔尼诺指数（ENSOI），大气内部信号为：夏季季风指数指数（EASMI）和北极涛动指数（AOI）。本文使用海洋强迫和大气内部信号全面分析了其对各个季节的强对流的年际变化的作用。

在左表可以知道AOI和ENSOI与冬季的短时强降水有着比较好的相关关系，相关系数分别为-0.34和0.59。

可以从结果中看出冬季短时强降水主要受大气中北极涛动信号和海洋中的ENSO信号影响。在冬季当北极涛动偏强时，北极涛动指数偏低，对寒潮的发生其抑制作用，冬季短时强降水以寒潮和强冷空气触发为主，所以当北极涛动指数偏强时，冬季出现短时强降水偏少，两者成负相关关系；冬季的顺德短时强降水与ENSO有着明显的相关关系，当处于厄尔尼诺年时，短时强降水出现增多，影响过程为复杂的要相关过程，这里不再赘述。由于夏季和秋季出现的影响要素较多较复杂，并没有单一的强迫信号对顺德短时强降水有明显影响。

从右表的结果知道，AOI和LTI与冬季的短时大风有着比较好的相关关系，相关系数分别为-0.46和0.33；ENSOI与夏季的短时大风有着比较好的相关关系，相关系数为-0.34。

可以从结果中看出冬季短时大风主要受大气中北极涛动信号和海洋中的LTI信号影响。在冬季当北极涛动偏强时，北极涛动指数偏低，对寒潮的发生其抑制作用，冬季短时大风以寒潮和强冷空气触发为主，所以当北极涛动指数偏强时，冬季出现短时大风偏少，两者成负相关关系。夏季出现大风的概率与冬季的ENSO信号成负相关，由于海洋信号有一定滞后性和延续性，所以在冬季出现的ENSO信号可以影响到夏季的短时大风发生的环流结构。

5 结论

1、顺德在春季中的短时强降水伴随着大风的概率很大，而夏季、秋季和冬季的短时强降水伴随短时大风的过程较少。

2、可以从结果中看出冬季短时强降水主要受大气中北极涛动信号和海洋中的ENSO信号影响；冬季短时大风主要受大气中北极涛动信号和海洋中的LTI信号影响。

作者简介

张伟强（1981-），男，汉族，广东顺德，佛山市顺德区气象局，助理工程师，本科，从事中短期天气预报。endprint