张家川县暴雨气候特征及气象防御措施

杨春芽

摘要 根据张家川国家气象观测站1991—2020年降水观测资料，统计降雨量（日数）、暴雨降雨量（日数）等数据，建立一元线性趋势方程，分析年降雨量（日数）及暴雨量（日数）的变化特征，得出：张家川县近30年暴雨量与年降雨量变化一致，均呈增加趋势，21世纪10年代增加明显;一年之中暴雨集中于6—8月，8月出现最多，暴雨日数与年降雨日数的变化也呈现出增加趋势。随着暴雨天气增多，气象部门应完善暴雨天气监测预报系统，拓宽气象信息发布渠道，及时有效发布灾害天气预警，保证国民经济及群众生命财产安全。

关键词 暴雨;气候特征;变化趋势;气象防御

中图分类号：P426.614 文献标识码：B 文章编号：2095–3305（2021）06–0098–02

暴雨是引发洪涝、地质灾害及水土流失的灾害性天气，持续较强暴雨天气造成的损失巨大，因此暴雨天气的预测、预报、预警是气象部门夏季的重点工作。张家川回族自治县（以下简称张家川县）位于甘肃省东南部，境内以山地地形为主，海拔落差大，地貌复杂多样，具有显著的地域性立体小气候环境，整体属于温带大陆性季风气候，全年受东南、西南季风交替影响，光热资源丰富，降雨相对较少，雨热同季。尽管张家川县干燥少雨，但夏季仍会出现暴雨天气，个别年份暴雨出现频次多、降雨量大，危害严重[1]。对近30年张家川县年降雨量及出现的暴雨样本资料进行分析，探讨张家川县暴雨发生的特征及变化趋势，为暴雨天气监测预报业务工作提供技术基础，这也是各级部门开展防灾减灾工作的依据[2]。

1 研究资料和方法

采用张家川县1991年1月—2020年12月逐日常规地面观测资料，选取其中降水量观测记录，并从中筛选出24 h降雨量≥50.0 mm的过程为一次暴雨过程，运用气候资料统计方法，整理数据并建立一元线性趋势方程，分析张家川县暴雨气候特征及其变化趋势。以表示样本量为30的张家川县降雨量（暴雨量、暴雨日数）因子，与表示对应的时间，建立一元线性回归方程：

其中，b为方程的倾斜率，表示降雨量（暴雨量、暴雨日数）因子随着时间序列的变化趋势，b>0时表示降雨量（暴雨量、暴雨日数）上升或增加，b<0表示降雨量（暴雨量、暴雨日数）下降或减小，而且值越大，说明降雨量（暴雨量、暴雨日数）随时间变化越明显，越小则说明随时间变化越不明显。

2 張家川县暴雨气候特征

2.1 暴雨降雨量分析

根据张家川县1991—2020年逐日降水量观测资料得出，该县年平均降雨量为546.7 mm，最多年份降雨量达815.4 mm，出现在2003年，最少年份降雨量仅为382.5 mm，出现在1997年，最多年份降雨量较最少年份多432.9 mm，是其2倍多。年降水量在600.0 mm以上的有8年，年降水量在500.0 mm以下的有13年，可见大风每年出现日数存在着较大的年际间变化特征。进一步分析张家川县近30年降水量变化可知，20世纪90年代年平均降雨量最少为493.7 mm，其中年降水量最少年份也出现在90年代，并且有2年降雨量均在400.0 mm以下;21世纪00年代年平均降雨量为524.3 mm，与20世纪90年代相比，增加了30.6 mm，但该年代平均值仍低于30年平均值;21世纪10年代年平均降雨量为622.1 mm，增多趋势非常明显，与30年平均值相比增多了97.8 mm，与平均降雨量最少的20世纪90年代相比增多了128.4 mm，除2014—2016年降雨量少于30年平均值外，其他7年的年降雨量与历年平均值相比均为正距平，且2018—2020年降雨量均超过700.0 mm，年降雨量明显较多。近30年张家川县年降雨量整体呈现出逐渐增多的趋势（图1），气候倾向率为51.037 mm/10 a，且根据趋势系数计算得到的降雨量和时间的相关系数R较大，为0.1362，说明张家川县30年降雨量增加速度显著。

分析近30年期间张家川县出现的暴雨天气过程发现，有11年出现暴雨天气，共发生暴雨日数16 d。年暴雨量最多的是2003年，暴雨量为175.8 mm，降暴雨量最少的是2012年为51.3 mm，最多年份暴雨量是最少年份的3倍多。由图1可知，张家川县在近30年中，20世纪90年代暴雨量为124.6 mm，为暴雨量相对较少期;进入21世纪以后，暴雨量明显增多，其中00年代累计降暴雨量为381.3 mm，暴雨降雨量较90年代明显增多，到了10年代累计暴雨量达到528.9 mm。整体上近30年张家川县年暴雨降雨量呈现出略增多的趋势，气候倾向率为13.346 mm/10 a，暴雨降雨量和时间的相关系数r较小，说明张家川县年暴雨降雨量增加速度不明显。

张家川县年暴雨降雨量与年降雨总量变化趋势基本一致，且均进入21世纪以后呈现明显增多现象，特别是21世纪10年代增多趋势显著。

2.2 暴雨日数分析

分析张家川县近30年暴雨日数（图2），张家川县暴雨日数共计16 d，其中2003年出现暴雨日数最多，达到了3 d，其次是2005年、2011年和2018年，均为2 d，1991年、1993年、2008年、2012—2013年、2016年和2020年均出现1 d。出现暴雨日数最多的是21世纪10年代，共有8 d，出现暴雨日数最少的是20世纪90年代，仅为2 d，其他年份均未出现暴雨天气。1994—2002年，张家川县连续9年未发生暴雨天气，而2011—2013年暴雨频发，3年间共出现4 d暴雨日数。近30年暴雨发生日数总体表现为增多趋势，气候倾向率为0.187 d/10 a。

通过分析张家川县年降雨日数可知，近30年张家川县年平均降雨日数为110 d，出现降雨日数最多的年份为2003年，达到131 d，降雨日数最少的是2004年为90 d。21世纪10年代张家川县年出现降雨日数明显增多，年平均降雨日数达到了114 d，整体上张家川县近30年降雨日数趋于增多，气候倾向率为2.376 d/10 a。

由上述分析得出，张家川县近30年暴雨出现日数基本与年降雨日数一致，暴雨日数最多年份与年降雨日数最多年份均为2003年，且30年间暴雨日数变化趋势符合年降雨日数变化趋势，说明随着张家川县年降雨日数的增多，暴雨天气出现频率也趋于增多。

分析张家川县暴雨日数时空分布特征，由图3可知，张家川县一年中暴雨日数集中于6—8月，7月出现暴雨日数最多，达到9 d，其次是8月出现暴雨日数为5 d，6月相对最少为2 d;张家川县近30年来1—5月、9—12月未发生暴雨天气（图3）。

3 暴雨天气气象防御措施

张家川县位于我国西北地区，深居内陆，距离海洋较远，加上西北地区高原与山地的阻挡，来自海洋的水汽很难到达，因此这些地区降水较少，气候干燥，但如果出现强降水天气，在有效补充水资源不足的同时，极易诱发地质灾害等，造成的影响和损失也极大，因此要加强暴雨天气防御措施。

3.1 完善暴雨天气监测预报系统

依托常规地面气象观测资料、Mi-Cape信息、物理量场资料等，基于数值预报产品资料、新一代天气雷达产品，加上预报员综合分析订正子系统等，构建完善的暴雨天气预报业务系统，并针对不同天气影响系统，建立暴雨预报模型，认识暴雨天气发生发展机理，分析掌握形成暴雨的天气环流形势及各种物理量场变化特征，并充分利用卫星云图等识别天气，正确判断暴雨发生发展的时间、趋势及暴雨落区走向、强度等，依据指标站的指数建立预报预警系统，实现短期、短时暴雨预报预警，获取准确及时的天气预报预警信息。

3.2 及时有效发布气象灾害预警信息

当预测预报出暴雨天气时，应及时启动灾害性天气预警系统，通过气象短信发布平台等将预报结果发送至相关部门领导，通过气象短信、天气APP、微信公众号、电视天气预报节目、广播、电子显示屏等向社会及时有效地发布暴雨预警信息，提醒公众加强防范和注意出行安全。对于偏僻山村等，可利用乡村大喇叭播报、气象信息员进村入户等方式传播气象预警信息，确保天气信息发布的時效性，保障区域内群众生命财产安全。

参考文献

[1] 丁国超，张艳玲，余卫东，等.商丘暴雨日及分布特征研究[J].气象与环境科学，2007（S1）：52-55.

[2] 荣涛.中国西北地区降水气候特征分析[D].兰州：兰州大学，2004.

责任编辑：黄艳飞

Abstract According to the precipitation observation data of Zhangjiachuan National Meteorological Observation Station from 1991 to 2020， the rainfall （days） and rainstorm rainfall （days） are counted， the univariate linear trend equation is established， and the variation characteristics of annual rainfall （days） and rainstorm （days） are analyzed. It is concluded that the rainstorm in Zhangjiachuan county in recent 30 years is consistent with the annual rainfall， both showing an increasing trend， It increased significantly in the decade of the 21st century; In a year， the rainstorm is concentrated from June to August， with the most in August. The change of rainstorm days and annual rainfall days also shows an increasing trend. With the increase of rainstorm weather， the meteorological department should improve the rainstorm weather monitoring and forecasting system， broaden the channels of meteorological information release， timely and effectively release disaster weather early warning， and ensure the safety of the national economy and peoples lives and property.

Key words Rainstorm; Climatic charact-eristics; Change trend; Meteorological defense