近10年松桃县典型暴雨天气学分析

张惠珠 刘浩 邹海东 潘娅莹 吴雪亚

摘要：该文利用2010-2019年松桃县28个乡镇53个区域自动站日降水数据，运用统计学方法分析近10年松桃典型暴雨出现频次随时间的变化趋势、各暴雨站点的空间分布及与地形的关系。研究表明，近10a松桃典型暴雨总体上呈增加趋势，主要集中在夏季，典型暴雨在初秋的9月出现的最频繁;近10a松桃典型暴雨各站出现暴雨频数和暴雨站累积降雨量都呈自西北向东南递增的趋势;当孟加拉湾或者南海的水汽通往松桃时，迎风坡的地形强迫和辐合性抬升，以及背风坡因迎风坡的绕流重新辐合而造成的垂直运动，均是触发对流活动的重要因子，且受地形影响，降水较多地区多在山地迎风坡，使长坪、麦地、兴隆塘、寨英、车子坡、长兴、甘龙成为松桃典型暴雨的暴雨中心。定义典型暴雨为单日雨量>40个暴雨区域自动站的事件，选取并分析松桃近10年典型暴雨为研究对象，结合各层次天气系统，得出松桃典型暴雨天气模型。

关键词：典型暴雨;时空分析;地形;天气模型

1、引言

近年来，省内外一些学者对暴雨的分析已有大量研究，黎荣[1]对近31年来铜仁市暴雨气候特征进行分析，得出铜仁市暴雨日出现在春、夏和秋季且主要集中在5月到7月，6月暴雨日数最多，基本呈东多西少的暴雨特点;杨群[2]在贵州铜仁暴雨特征分析及物理机制研究中指出铜仁的暴雨主要分为五类：冷锋低槽型暴雨（占34%）、长江横切变型暴雨（梅雨锋型，占25%）、低涡切变型暴雨（占22%）、台风倒槽型暴雨（占12%）、两高切变型暴雨天气过程（占7%）。张新主[3]在西南地区水汽输送特征分析中指出，贵州东部地势较低，而贵州东部与重庆交界处的大娄山地形较高;贵州东部来自南海的暖湿水汽受到大娄山的阻挡，在贵州东部地区聚集较多，使贵州东部获得较多的水汽。杨群[4]在铜仁近40年暴雨气候特征及气候背景差异分析中指出，影响贵州的冷空气主要有3条路径，第一条是西北路径，冷空气由西北地区翻越青藏高原东侧从西北方向入侵贵州;第二条是偏北路径，冷空气由四川盆地从偏北方向南移入侵贵州;第三条是东北路径，冷空气经东北地区，经华北地区南下由两湖盆地从东北向西南移动影响贵州。

松桃县地处贵州省铜仁市东北部，渝、湘、黔3省（市）交界处，地处武陵山脉主峰梵净山东麓。松桃县是铜仁市的暴雨中心之一，近年来，松桃县由暴雨引发的洪涝、滑坡等地质灾害较为频繁，暴雨给市场经济带来了巨大损失，对人民生命财产安全等构成了威胁;特别是2014年7月16日的典型暴雨，造成松桃县城停水停电，群众出行受阻部分地区出现山体滑坡、道路受损等。本课题主要采用松桃县区域自动站逐日降雨量资料，定义典型暴雨为单日雨量>40个暴雨区域自动站的事件，运用天气学分析方法，得到松桃县暴雨产生的天气学类型，为以后松桃县暴雨预报预警及防洪救灾提供一定的参考。

2、数据与方法

2.1数据

由贵州省气象信息中心提供的2010-2019年松桃53个区域自动站逐日降水数据、2010-2019年MICAPS天气图资料。

2.2典型暴雨事件定义方法

本文定义典型暴雨为单日雨量>40个暴雨区域自动站的事件;典型暴雨频数为每年典型暴雨出现的总数;

2.3分析方法

采用统计方法和Surfer画图软件分析松桃县典型暴雨时空分布特征，利用Micaps数据和天气学方法分析典型暴雨的天气学类型特征。

3、典型暴雨事件特征分析

3.1典型暴雨频数时间分布图

我国气象定义日降雨量≥50mm为暴雨量级。分析10a松桃出现典型暴雨总共10次，2013年出现1次，2014年出现2次，2016年出现2次，2017年出现3次，2018年出现1次;5月出现1次，6月、7月、8月均出现2次，9月出现3次（图1）。发现近10a松桃典型暴雨总体上呈增加趋势，2017年出现最多;从春末5月开始出现，主要集中在夏季，初秋9月结束，9月出现频数最多（图2）。

3.2典型暴雨各站点频数和累积降雨量空间分布图

分析近10a典型暴雨松桃县28个乡镇53个区域自动站出现暴雨的频次，研究结果表明，近10a松桃典型暴雨各站出现暴雨频数呈自西北向东南递增的趋势，其中长坪、正大出现频数最多，其次是兴龙塘、杨柳、大鹏、沙坝、麦地、孟溪、松桃、尖岩、镇江、长兴、寨英，其中甘龙属于松桃西北部典型暴雨暴雨频数较多的一个站点（图3）。

根据近10a松桃典型暴雨的暴雨站累积降雨量空间图，发现10a松桃典型暴雨暴雨站累积降雨量同样呈自西北向东南增加的趋势，其中以长坪、麦地、兴隆塘累积降雨量最大，其次是杨柳，寨英、车子坡、长兴、甘龙也典型暴雨的暴雨中心（图4）。

4、典型暴雨与地型关系

松桃处于梵净山东部，总体上看，东、西部高，中部低（图5）。长坪、麦地、兴隆塘、寨英、车子坡、长兴、甘龙是近10a松桃典型暴雨的暴雨中心;从地形图可见，长坪、麦地、兴隆塘、寨英、车子坡、长兴、甘龙基本处在迎风坡，当孟加拉湾或者南海的水汽通往松桃时，迎风坡的地形强迫和辐合性抬升，以及背风坡因迎风坡的绕流重新辐合而造成的垂直运动，均是触发深对流活动的重要因子[5]，且受地形影响，降水较多地区多在山地迎风坡[6]，因此，使长坪、麦地、兴隆塘、寨英、车子坡、长兴、甘龙成为松桃典型暴雨的暴雨中心。

5、建立典型暴雨天气模型

研究近10a松桃典型暴雨事件，查看挑选出的近10a共10次典型暴雨事件天气图资料，并运用MICAPS4.5绘图软件绘制天气形势分析图，综合分析500hPa高空槽、700hPa与800hPa切变线、700hPa与800hPa、及地面辐合线的位置关系[7]。发现近10a松桃典型暴雨天气过程，是由于槽后西北氣流携带冷空气南下与副热带高压外围西南暖湿气流在贵州北部相交，使该区域上空大气持续不稳定;同时高层的反气旋环流与低层低涡切变之间，形成了低层辐合上升、高层辐散下沉的垂直环流形势，此垂直动力场结构使对流不稳定系统进一步发展[8]。低层低涡系统及地面辐合线稳定维持，为松桃典型暴雨的发生发展提供了有利的动力条件;松桃位于低空偏西南风急流的左侧的强上升运动区内，低层急流的副合导致了松桃典型暴雨的发展。水汽的不断输送和水汽的辐合为松桃典型暴雨提供了有利的水汽条件，不稳定能量的建立和释放，为松桃典型暴雨提供了能量条件;同时干冷空气的不断入侵进加强不稳定能量的积聚和释放[9]。

根据近10a松桃典型暴雨天气形势分析图，对松桃10次典型暴雨天气形势进行分析，得出松桃典型暴雨天气模型（图6）：500hPa高空槽线位于贵州北部，松桃处于槽前，受西南风影响，588线位于沿海一带;700hPa切变线位于川南-渝东-湘北一带，西南急流位于贵州中部，松桃处于急流左侧，有上升运动，水汽由孟加拉湾输送到贵州[10];850hPa在湘西北存在低涡，切变线位于我省中部，偏南急流不断从南海向贵州东部输送水汽，松桃仍处在急流左侧;地面辐合线位于贵州中部一线，松桃处于中尺度辐合线附近。综上，不断发展东移的高空槽带动冷空气南下与副热带高压附近的暖湿空气汇合，配合中低空低涡切变及低空急流，地面冷空气触发抬升作用下，促成了松桃典型暴雨的生成[11]。

6、结论

（1）近10a松桃典型暴雨总体上呈增加趋势，主要集中在夏季，典型暴雨在初秋的9月出现的最频繁。

（2）近10a松桃典型暴雨各站出现暴雨频数和暴雨站累积降雨量都呈自西北向东南递减的趋势，其中，长坪、兴龙塘、杨柳、寨英、长兴出现的频数和降雨量都较多，甘龙站是松桃西北部的暴雨中心点。

（3）当孟加拉湾或者南海的水汽通往松桃时，迎风坡的地形强迫和辐合性抬升，背风坡因迎风坡的绕流重新辐合而造成的垂直运动，以及受地形影响，降水较多地区多在山地迎风坡，使长坪、麦地、兴隆塘、寨英、车子坡、长兴、甘龙成为松桃典型暴雨的暴雨中心。

（4）松桃典型暴雨天气模型，高空槽线位于贵州北部，松桃处于槽前，中低空低涡切变及低空急流配合，松桃处于急流左侧，不断向贵州东北部输送水汽，地面辐合线位于贵州中部一线，在各天气系统配合下产生了松桃典型暴雨。

参考文献：

[1]黎荣，张丹丹，梅思雨，许文亚，王棚，徐大红.近31年来铜仁市暴雨气候特征分析[J].贵州科学，2020（02）.

[2]杨群.贵州铜仁暴雨特征分析及物理机制研究[D].

[3]张新主.西南地区水汽输送特征分析[J].湖南师范大学，2011.

[4]杨群，蔡海朝，高红梅.铜仁近40年暴雨气候特征及气候背景差异分析[J].安徽农业科学，2011，（第33期）.

[5]王凌梓，苗峻峰，韩芙蓉.近10年中国地区地形对降水影响研究进展[J].气象科技，2018，（第1期）.

[6]程东亚，李旭东.贵州乌江流域气温与降水空间分布特征及其地形影响分析[J].水土保持研究，2020，（第2期）.

[7]张丹丹，雷霆，王棚，黎荣，许文亚.德江县极端降水事件特征及天气模型[J].中低纬山地气象，2020，（第3期）.

[8]陈军，王禄静，杨琳。贵州省铜仁市夏季暴雨过程成因分析。第31届中国气象学会年会，2014.

[9]杨群，陈关清，茅海祥，陈方远.2014年7月贵州铜仁一次持续性暴雨过程物理机制分析[J].暴雨灾害，2016，（第3期）.

[10]徐蓉，朱曉翠，杨怡曼，岳俗甲，王武军.2014年8月18～20日宁波暴雨过程综合分析[J].气候变化研究快报，2021，（第1期）.

[11]王思璇，张彤，郭俊廷.柳河县2016年8月7日强降雨天气过程分析[J].乡村科技，2017，（第10期）.