盂县单点暴雨的时空分布特征分析

王越，韩彦霞，尉锦昌

摘要 利用盂县18个自动雨量站点2016—2020年的降水数据资料，统计分析了盂县各站点年降水量、月降水量、暴雨发生过程次数和暴雨点个数，并根据盂县各站点单点暴雨过程的发生频次、出现单点暴雨点次数得出该县单点暴雨的时空分布规律为：盂县每年平均出现8次单点暴雨过程和13个单点暴雨点。月均出现单点暴雨过程次数从高到低的月份为7月、8月、6月、9月、10月、4月、5月，其中7—8月单点暴雨过程站全年的70%。出现单点暴雨点频次较高到低的站点为西潘、下社、上社，平均每年出现单点暴雨1次以上。

关键词 单点暴雨;时空分布;暴雨过程

中图分类号：P458.121.1 文献标识码：B 文章编号：2095–3305（2022）03–0122–03

近年来，盂县地方灾害性天气频繁，据统计，气象灾害占各种自然灾害的70%以上。尤其是暴雨洪涝灾害及其引发的山洪、泥石流、崩塌等次生灾害对人民生命财产和社会经济有较大的影响，并对农业生产造成了严重的损失。盂县地处太行山西麓，属暖温带大陆性季风气候，受东亚季风环流的影响，降水存在明显的季节性变化，全年降水多集中在5—9月，其中“七下八上”为最主要降水时段。受地形分布不均影响，盂县汛期降水局地性和突发性较强，由于精细化预测预报难度较大，给地方防汛的决策部署带来了极大的影响。因此详尽准确地分析各个站点的降水特点和单点暴雨发生情况，找出单点暴雨的发生特点和规律，是盂县气象工作者的工作重点。

1 地形条件

盂县位于山西省东部，地处太行山西麓，与河北省平山县、井陉县和山西省平定县接壤，西临山西省阳曲县，南连寿阳县与阳泉市郊区，北靠五台县与定襄县。位于112°55' E～113°49' E、37°57' N～38°31' N。东西长75 km，南北宽63 km，总面积2 514 km2，总人口28万，辖8个镇5个乡。县境四周群山环绕，境内地形多样，中南部为低山丘陵区，东部、北部山多谷深，白马山东西横亘，管头梁南北纵贯，把全县分成东、西2个盆地：盂城盆地和西烟盆地。地势西高东低，最高海拔1 803.6 m，最低海拔450 m。山脉分属两大山系，东南部为太行山系，西、北部为五台山系，多数山上植被茂盛。境内水资源丰富，地表水主要有滹沱河和温河两大水系，均属海河水系，地下水主要是泉水，集中分布在北部地区。

2 气候背景

盂县属于暖温带大陆性季风气候，冬季受蒙古高压影响，夏季受东南沿海季风波及，寒暑变化比较明显。四季分明，春季温和，风多雨少，常年春旱;夏季较热，雨水较多，雨量集中;秋季凉爽多有阴雨;冬季寒冷干燥少雪，冷空气经常来袭，寒潮频发。年平均气温9.1℃，但气温的年较差和日较差比较大，历年极端最高气温40.4℃，历年极端最低气温21.6℃;年平均降水529.9 mm，但降水的年际变化很大，年降水量最多817.6 mm，最少302.6 mm;年平均风2.5 m/s，历年瞬时最大风速40 m/s;光能丰富，日照时间较长。境内干旱、冰雹、暴雨、大风、霜冻等气象灾害每年都有发生，对经济建设和地方安全造成了很大的威胁。

3 暴雨天气造成的灾害

暴雨会导致山洪暴发，江河溃决，冲毁房屋、铁路、桥梁、公路，容易引发泥石流、塌方，阻塞交通，淹没农田，造成人畜伤亡，经济损失严重。其中对农业的危害主要有以下2种。

（1）渍涝危害。由于暴雨急而大，排水不畅易引起积水成涝，土壤孔隙被水充滿，造成陆生植物根系缺氧，根系生理活动受到抑制，加强了厌氧过程，产生有毒物质，使作物受害而减产。

（2）洪涝灾害。由暴雨引起的洪涝淹没作物，使作物新陈代谢难以正常进行而产生各种伤害，淹水越深，淹没时间越长，危害越严重。

下面为近年来盂县几个灾害严重的例子。

2016年7月18—21日盂县出现暴雨天气，经统计，农作物受灾面积102.27 km2，成灾面积58.72 km2，绝收面积990 km2，其中775 km2耕地毁损;53个养殖场设施设备受损，死亡大牲畜11头、羊590只;冲毁渔场3个;以核桃为主的约为1.4 km2经济林木、设施蔬菜约为667 km2都受到不同程度的损失。此次受灾人口共48 700人，造成2死1伤，其中苌池镇土方滑坡1死1伤，仙人乡溺水死亡1人，紧急转移安置

2 548人。灾害造成直接经济损失51 476万元，其中农业直接经济损失14 015万元，公路、水利等基础设施损失31 291万元，群众家庭财产损失4 820万元，工矿企业损失240万元，公益设施损失1 110万元。受灾最重的是仙人乡，重灾村主要集中在东庄头、又道沟等13个村。连续降雨形成洪水灾害，多处农田被冲毁严重、形成绝收部分受淤或倒伏，受灾面积1 930 km2，成灾1 900 km2，绝收157 km2。房屋倒损4 105间，给群众家庭财产造成了重大损失。灾后需过渡性生活救助42户79人。

2019年8月4日21：00左右，盂县西潘乡南羊圈等20余村因特大暴雨造成1人死亡，520余户、1 450余人受灾;房屋倒塌28间，损坏163间;农作物受灾面积200 km2，成灾160 km2，绝收89 km2，农作物、基础设施等经济损失达6 207万元。下社乡贾家峪等9村，造成77户、1 470余人受灾;农作物受灾面积47 km2，成灾44 km2，绝收22 km2;经济损失达72万元。西烟镇白家庄等17村，造成338户、858人受灾，房屋倒塌3间;农作物受灾面积117 km2，成灾117 km2，绝收40 km2，农作物、基础设施等经济损失达102万元。梁家寨独自口等19村，1 500户、8 299人受灾，民房受损4间;农作物受灾面积135 km2，成灾86 km2，绝收48 km2，农作物、鱼塘、基础设施等经济损失达1 205万元。

4 资料和方法

本文主要从盂县降水量、暴雨过程数、暴雨站点数等角度对盂县各站的降水特点的进行对比分析，得出2016—2020年盂县单点暴雨的时间、空间分布和变化特征，并针对单点暴雨对农业生产造成的灾害，提出了针对性的防灾减灾建议。

4.1 数据来源

本文所用资料为2016—2020年全年盂县地区18气象站降水量资料。盂县暴雨多集中在夏季，区域站降水观测时段为4—10月，因此选取2016—2020年盂县地区4—10月降水量数据进行分析。盂县境内气象部门共建设有18个自动观测降水的站点，覆盖全县13个乡镇，2020年前为14个乡镇（图1）。自动站业务可用性由国家局考核，专业技术人员定期维护设备，数据可用性较高。

4.2 暴雨标准

盂县的暴雨多数由中小尺度的天气系统形成，具有年降水量较少、过程持续时间较短等特点，本文定义站点24 h滑动雨量≥50.0 mm或12 h滑动雨量≥30.0 mm为一个暴雨点，更能揭示中小尺度天气系统形成的暴雨，也不会漏掉大尺度天气系统导致的暴雨。

4.3 单点暴雨定义

笔者将暴雨区内出现的测站点数占盂县全县总站点数的百分比≤20%作为单点暴雨的标准。全县18个站点，暴雨点≤3.6个站点（即≤3个站点）为一次单点暴雨发生过程。

5 结果与分析

5.1 盂县的年降水量分布

根据盂县18个站点降水量统计，形成2016—2020年盂县逐年平均降水量和各站点年均降水量的对比图，年度平均降水量介于383.77～637.61 mm，2016年最高，2019年最低（图2）。各站点的年平均降水量为527.30 mm，介于447.12～603.78 mm，年均降水量560 mm以上的站点为东南管、诸龙山、西烟（图3）。

5.2 盂县的月降水量分布

根据盂县各站点的月均降水量可以看出，盂县降水主要集中在7月和8月，7月平均降水量为165.21 mm，8月平均降水量为129.23 mm，远超其他月份，月均降水量从高到低依次为7月、8月、6月、10月、9月、5月、4月（图4）。

5.3 盂县的暴雨点出现个数分析

按照24 h滑动雨量≥50.0 mm和12 h滑动雨量≥30.0 mm分别统计2016—2020年每月出现的暴雨点个数，可以看出2016—2020年，累计出现暴雨点184个，暴雨点出现的个数较多的月份为7月和8月，从高到低依次是7月（72个）、8月（47个）、9月（28个）、10月（16个）、6月（10个）和5月（10个）、4月（1个）。其中出现24 h滑动雨量≥50.0 mm的暴雨点较多的月份为7月和8月（表1）。

5.4 盂县的暴雨过程出现次数统计

按照24 h滑动雨量≥50.0 mm和12 h滑动雨量≥30.0 mm分别统计2016—2020年各站点每月出现的暴雨过程次数，可以看出2016—2020年，暴雨过程出现的次数较多的月份为7月和8月，次数从高到低依次是7月（18次）、8月（14次）、9月（6次）、6月（5次）、10月（2次）、5月（1次）、4月（1次），其中7—8月暴雨过程占全年的68.08%（表2）。

5.5 盂县的单点暴雨统计

根据本文的定义，统计2016—2020年，盂县共出现单点暴雨过程40次，占总暴雨过程次数的85%，出现单点暴雨点65个，占暴雨点总数的35%。平均每年出现8次单点暴雨过程和13个单点暴雨点（表3和表4）。其中，出现单点暴雨过程次数从高到低的月份为7月（15次）、8月（13次）、6月（5次）、9月（5次）、10月（1次）、4月（1次）、5月（0次），其中7—8月单点暴雨过程站全年的70%。

据统计，2016—2020年盂县单点暴雨点出现次数最多的站点为西潘，出现8站次，单点暴雨点出现次数最少的站点为皇后和北下庄，为1站次。从图5可以看出，单点暴雨点出现频次从高到低的站点依次为西潘、下社、上社、诸龙山、东南管、仙人、苌池、西烟、盂县、南娄、路家村、孙家庄、秀水镇、东梁、梁家寨、牛村、皇后、北下庄，其中西潘、下社、上社、西烟平均每年出现单点暴雨1次以上。

6 成因分析

盂县受东亚季风环流的影响，降水存在明显的季节性变化，冬季受干冷的内蒙古高压控制，当极地和变性极地气团过境时才产生少量固体降水;春季内蒙古高压势力减弱，盂县处于东北—西南向半稳定的气流辐合带上，降水量仍不多;夏季盛行东南风，是主要降水季节，此时太半洋副高势力加强北抬，成为盂县降水的主要水汽来源，西南季风侵入华北上空，从印度洋带来赤道暖湿气流是另一个水汽来源，因水汽含量丰沛，在有利的天气形势下常产生大量降水，太平洋的水汽由西进台风先期送入我国西南地区，在适应环流形势導引下，转向北进，由南、西南方向入境，构成盂县降水的又一水汽输送机制;秋季极地高压气团逐步返回蒙古高原，以河套为中心的鞍形气压场再度形成，除9月季风交替期降水较多外，山西省自北向南迅速转入枯季，盂县同样遵循大范围天气形势。

盂县产生较大降水的过程有4种类型：含有丰沛水汽的副热带海洋气团与极地大陆气团接触锋面过境时产生的锋面雨;大气层结不稳定时形成的对流雨;因地形抬升作用形成的地形雨;因气流低压区辐合上升而产生的气旋雨[1]。

山区暴雨的降水量地理分布受地形影响很大，雨量的分布具有明显的地形性特征[2]。西潘、下社、上社均处于盂县北部山区，地形抬升作用较强，且西潘站处于系舟山迎风坡，上社站处于喇叭口地形，山区地形起伏大、湍流交换强，能产生较大的摩擦力，使得实际风总是偏离地转风，形成风场辐合，水汽辐合，对降水量起到增幅作用。

7 结论与讨论

综上所说，2016—2020年，盂县局部暴雨、特短暴雨发生次数越来越多，短时局部性强降水已成为盂县最有破坏力的气象灾害之一。该县降水主要集中在7月和8月，7—8月出现的暴雨次数和单点暴雨次数均为最多，约占全年的70%。年均降水量较多站点为东南管、诸龙山、西烟，单点暴雨点发生频次较高站点为西潘、下社、上社。

盂縣形成暴雨的700 hPa天气系统主要有西风槽、副高底后部、切变线、低涡等。造成盂县出现暴雨降水过程主要有以下3类天气形势：一是低涡暴雨，主要受西北涡或东北涡影响;二是西风槽暴雨和切变线暴雨;三是副热带高压对暴雨天气的加强和维持。受地形和下垫面特征的影响，西潘、下社、上社处于盂县北部山区，且地表水系较为丰富，为盂县易发生单点暴雨的站点。

参考文献

[1] 闫拥军.阳泉市降水特性分析[J].山西水利，2005（3）：30-31.

[2] 丁仁海，王龙学.九华山暴雨地形增幅作用的观测分析[J].暴雨灾害，2009，28 （4）：377-381.

责任编辑：黄艳飞

Analysis of Temporal and Spatial Distribution Characteristics of Single Point Rainstorm in Yuxian County

WANG Yue et al （Yu County meteorological bureau of Shanxi Province， Yuxian， Shanxi 045100）

Abstract Based on the precipitation data of 18 automatic rainfall stations in Yuxian county from 2016 to 2020， the annual and monthly precipitation， rainstorm occurrence process and the number of rainstorm points of each station in Yuxian county are statistically analyzed respectively. The temporal and spatial distribution law of single point rainstorm in Yuxian county is as follows： there are 8 single point rainstorm processes and 13 single point rainstorm points in Yuxian county every year. The monthly average number of single point rainstorm process from high to low is July， August， June， September， October， April and may， of which the single point rainstorm process station from July to August accounts for 70% of the whole year. The stations with high to low frequency of single point rainstorm are Xipan， Xiashe and Shangshe， with an average of more than one single point rainstorm per year.

Key words Single point rainstorm; Temporal and spatial distribution; Rainstorm process