云南省暴雨日及短时强降水时空分布特征

黎成超 荣昕

摘要分析了1986—2016年云南省暴雨日和2009—2016年短时强降水的时空分布特征，结果发现，云南省暴雨日数呈现出由北向南减少的趋势，大值区集中在滇南地区；云南省短时强降水的极值分布大体上有由北向南、由西向东增大的趋势，其中，大值区主要分布在滇南和滇东的局部地区；云南省年暴雨日数呈现微弱的增加趋势，增幅不显著；短时强降水次数呈现波动中显著减少的趋势。云南省暴雨和短时强降水集中出现在云南的雨季（5—10月），其中7月出现暴雨的日数最多，而8月出现短时强降水次数最多；短时强降水出现时段呈现出了2个波峰状，其中18：00出现次数最多。

关键词暴雨；短时强降水；时空分布特征；云南省

中图分类号S161.6文献标识码A文章编号0517-6611（2018）05-0166-03

AbstractThe temporal and spatial distribution characteristics of rainstorm days from 1986 to 2016 and shorttime heavy rainfall from 2009 to 2016 in Yunnan Province were analyzed.The results showed that the rainstorm days in Yunnan Province showed a trend of decreasing from north to south， the large value area concentrated in the southern region； The extreme value distribution of shorttime heavy rainfall in Yunnan Province had a trend of increasing from north to south and from west to east. Among them， the large value areas were mainly distributed in the local area in southern and eastern of Yunnan； The rainstorm days in Yunnan Province showed a weak increase trend， and the increase was not significant. The shorttime heavy rainfall times showed a significant decrease in the fluctuation.The rainstorm and shorttime heavy rainfall in Yunnan Province were concentrated in the rainy season of Yunnan （May to October）， Among them， the rainstorm days in July was the most， and the shorttime heavy rainfall times occurred most in August. There were two wave peaks in the period of shorttime heavy rainfall， and the most frequently appeared at 18：00.

Key wordsRainstorm； Shorttime heavy rainfall； Spatial and temporal distribution characteristics；Yunnan Province

暴雨和短时強降水是我国最常见的气象灾害之一，具有强度大、历时短、危害大等特点，经常会引发山洪、泥石流、农田淹没、城市内涝等衍生灾害，严重威胁公众的生命安全及农业生产。在全球气候变暖及城市化建设速度加快的背景下，暴雨和短时强降水及其所引发的灾害越来越引起科研工作者和公众的关注。

进入21世纪以来，为了对暴雨洪涝灾害的分布特征进行分析及准确预报，许多学者做了一些有意义的研究工作。通过分析暴雨和雨型发现，我国主要的多雨带中心区域与暴雨总量的显著正距平区域有很好的一致性，我国汛期8个主要多雨带类型的多雨中心主要是由频繁的暴雨造成[1]。林建等[2]研究1981—2010年的暴雨过程和暴雨日变化特征发现，21世纪以来，南方地区暴雨过程明显增多，但以短持续性强降水过程为主，尽管总暴雨日较多，但总降水量不及20世纪90年代。史培军等[3-4]研究表明，近年来中国年代际暴雨雨量和雨日显著增加，暴雨雨强也呈现增加趋势；年代际暴雨雨量和雨日呈现出从东南沿海地区向华中和西南及环渤海地区逐渐扩张的梯度增加趋势，快速城镇化因素极有可能是中国大面积暴雨增加的主因。

作为暴雨灾害及短时强降雨多发的云南，其地处低纬高原地区，受印度季风和东亚季风的影响，形成了干湿季节分明的季风气候。与全国大多数地区相比，云南暴雨及短时强降雨的范围、日雨量偏小，具有明显的地域性、突发性和群发性特点，使得云南成为暴雨和短时强降雨及其衍生地质灾害（滑坡、泥石流等）的高发区[5]。云南暴雨灾害成因的研究个例较多[6-7]，除了大气环流变化因素外，云南暴雨及短时强降雨灾害主要是由于具有持续的偏南暖湿气流、繁多的阵雨天气系统和地形环境等三方面的相互作用引起[6]。云南省靠近南海和孟加拉湾2个重要的水汽源地，夏秋季，云南会成为从孟加拉湾向我国内地输送水汽的主要通道，因此常常引发暴雨和短时强降雨[7]。

由于云南地理位置和地形的特殊性，其暴雨也具有不同于我国其他地方的区域特点。笔者分析近31年云南省的暴雨日和近8年短时强降水时空分布特征，为提高暴雨和短时强降雨的预报水平及预防由暴雨和短时强降水所引发的山洪、泥石流、农田淹没和城市内涝等灾害提供参考依据。

1资料与方法

所用资料为1986—2016年云南省125个站点降水量数据，并通过克里金插值为格点数据分析其空间分布特征，暴雨日定义为：24 h（20：00—次日20：00）日降雨量≥50 mm定义为一个暴雨日。短时强降水资料时间为2009—2016年，短时强降水定义为小时降水量≥20 mm，研究认为其作为我国短时强降水的标准是合理的[8-9]。

2暴雨及短时强降水空间分布特征

2.1年降水量空间分布

从图1可看出，近31年来云南省年降水量的空间分布差异较大，有由南至北递减的分布趋势。滇南、滇西地区降水量较大，滇中以北局部地区降水量相对较少。滇南、滇西、滇西北怒江中北部地区、滇东曲靖东南部地区年降水量在1 200.0 mm以上，其中年降水量最大的地区为红河州河口地区，年降水量平均达2 320.5 mm。而金沙江河谷、迪庆高原、昭通中部地区以及元江河谷等地，降水量不足800.0 mm，其中年降水量最小的地区出现在大理宾川地区，降水量仅有551.5 mm。滇中及其以北大部区域年降水量为800.0～1 000.0 mm。云南省平均降水量最大的年份出现在2001年，为1 242.4 mm；而最小出现在2009年，为846.8 mm。

2.2暴雨日数及短时强降水空间分布

由图2可知，近31年来云南省暴雨日数由北向南减少，大值区集中在滇南地区的红河南部、普洱东南部和西部，其中红河的金平地区暴雨日数最多，近31年出现了暴雨日239 d，年均暴雨日接近8 d。有3个站暴雨日数大于200 d，分别是金平、江城和河口。此外，累计暴雨日数大于100 d的出现在曲靖东南部、保山西部、德宏中部、临沧西部、丽江东部、西双版纳东部和普洱东南部等地区。暴雨出现最少的地区为迪庆、丽江西部和大理北部等地区，31年暴雨日数少于20 d。云南大暴雨分布与暴雨分布类似，但总的来说，云南大部地区出现大暴雨的概率是比较小的。如果连续几日都是暴雨，就成为连续暴雨过程，这样的暴雨比一般暴雨影响大很多，往往与洪涝有更直接的关系，极易引发涝灾。

在复杂的高原山地气候条件下，云南多局地短时强降水天气，极易引发洪涝造成河水猛涨、淹没农田、冲毁道路等，因此对云南省短时强降水的分析是非常有必要的。从2009—2016年云南省短时强降水极值分布（图3）可以看出，云南省短时强降水的极值分布大体上有由北向南、由西向东增大的趋势。滇西北大部，滇中楚雄大部、玉溪大部，滇西保山、德宏大部、临沧东部，滇南红河北部地区短时强降水极值小于50 mm/h，其余地区短时强降水极值均大于50 mm/h，其中怒江州贡山地区短时强降水的极值全省最小，而普洱的孟连地区全省最大。

3暴雨及短时强降水时间分布

3.1暴雨及短时强降水日数年际变化

由图4可知，1986—2016年云南省年暴雨日数呈现微弱的增加趋势，增幅不显著。从四阶多项式拟合可知，20世纪80年代中期—90年代初暴雨日数为减少趋势，90年代初—90年代末转为增加趋势，之后到2011年为减少趋势，2012—2016年为增加趋势。年暴雨日数最多出现在2001年，为331 d；最少出现在2011年，仅有160 d。

由图5可知，2009—2016年云南省短时强降水次数呈现波动中显著减少的趋势。短时强降水次数最多的年份为

2011年，一年总共出现了440次左右；而出现最小的年份为

2013年，仅出现了323次左右。由四阶多项式拟合曲线可以得知，2010—2013年短时强降水次数呈现明显的下降趋势，之后到2016年有微弱回升的趋势。

3.2暴雨及短时强降水次数月分布

由图6可知，云南省1—12月均会出现暴雨天气，但暴雨集中在雨季（5—10月），尤其是6—8月，其中7月出现暴雨次数最多，每年出现65次左右；干季出现暴雨的概率较低，每年出现不超过5次。雨季的暴雨次数比干季多16倍左右。近31年云南省短时强降水出现次数最多也是在雨季，但与暴雨次数不同的是，短时强降水出现次数最多的月份为8月，其次是7月；干季出现的概率同样很少，其中2月出现短时强降水的次数最少，近8年出现了不到5次。

3.3短时强降水次数日分布

由图7可知，2009—2016年云南省短时强降水出现时段呈现出了2个波峰状，00：00—06：00和15：00—23：00为短时强降水出现次数较多的2个时段，其中分别在03：00和18：00出现了2个峰值，分别出现了168和190次左右；而相比2个波峰时段，15：00—23：00出现的次数比00：00—06：00整体要多，主要原因是云南地处低纬高原地区，午后开始受到较强的太阳辐射，下垫面升温，热力条件改善，容易形成热力对流和抬升动力条件而导致短时强降水天气发生。在中午时段短时强降水出现次数较少，其中11：00在8年中仅出现了46次。

4小结

分析了1986—2016年云南省125个站暴雨日分布和2009—2016年云南省短时强降水分布特征，得到以下結论：

（1）云南省暴雨日数由北向南减少，大值区集中在滇南地区的红河南部、普洱东南部和西部；暴雨出现最少的地区为迪庆、丽江西部和大理北部等地区。

（2）云南省短时强降水的极值分布大体上有由北向南、由西向东增大的趋势，其中，发生短时强降水的大值区也主要分布在红河南部、普洱东南部、曲靖东南部等地，1 h降水极大值可超过130 mm。

（3）1986—2016年云南省年暴雨日数呈现微弱的增加趋势，增幅不显著；2009—2016年云南省短时强降水次数呈现波动中显著减少的趋势。

（4）云南省暴雨集中出现在雨季（5—10月），其中7月出现暴雨的日数最多；短时强降水出现次数最多也是在雨季，出现次数最多的月份为8月。

（5）短时强降水出现时段呈现出了2个波峰状，00：00—06：00和15：00—23：00为短时强降水出现次数较多的2个时段，其中18：00—19：00出现次数最多。

参考文献

[1] 冷春香，陈菊英.近50年中国汛期暴雨旱涝的分布特征及其成因[J].自然灾害学报，2005，14（2）：1-9.

[2] 林建，杨贵名.近30年中国暴雨时空特征分析[J].气象，2014，40（7）：816-826.

[3] 史培军，孔锋.1951～2010年中国年代际累积暴雨时空格局变化的相关因素研究[J].地理科学，2016，36（10）：1457-1465.

[4] 史培军，孔锋，方佳毅.中国年代际暴雨时空变化格局[J].地理科学，2014，34（11）：1281-1290.

[5] 许美玲，段旭，杞明辉，等.云南省天气预报员手册[M].北京：气象出版社，2011.

[6] 秦剑，解明恩，刘瑜，等.云南气象灾害总论[M].北京：气象出版社，2000.

[7] 张云瑾，张成军，冉茜，等.云南盛夏暴雨分析[J].云南大学学报（自然科学版），1994（S1）：132-136.

[8] ZHAI P M，ZHANG X B，WAN H，et al.Trends in total precipitation and frequency of daily precipitation extremes over China[J].J Climate，2005（18）：1096-1108.

[9] ZHANG H，ZHAI P M.Temporal and spatial characteristics of extreme hourly precipitation over Eastern China in the warm season[J].Adv Atmos Sci，2011，28（5）：1177-1183.