内蒙古地区雨夹雪的时空特征分析

仲 夏

内蒙古自治区气象台，内蒙古乌兰浩特 010051

深秋至初冬、冬末至初春是内蒙古地区发生雨雪转换的主要时期，降雪主要以湿雪或雨夹雪天气为主。在内蒙古大雪过程中，雨夹雪日较纯雪日多4倍，比重较大，这一时期经常发生雪灾[1]。相关资料表明，24 h累积降水量达到5 mm时，如果降水相态是雨，则只是小雨；如果降水相态是雪，就会演变为大雪，会对城市的运行、农牧业生产造成一定的影响；如果降水相态是冰粒或冻雨时，则会严重影响城市运行、农牧业生产[2]。

究其原因，由于降雪、雨夹雪等天气发生时的气温较低，路面很快会形成积雪和结冰，使得车辆容易发生打滑、侧翻等现象，严重影响城市运行和交通运输。同时，降雪和雨夹雪天气过程也会对内蒙古地区的畜牧业生产造成较大影响。

近年来，很多学者研究了不同地区、时间尺度下降水相态的变化特征。刘原峰等[3]分析了黄土高原区不同降水相态(雨、雪、冻雨等)的时空变化规律；孙燕等[4]探讨了华东地区冬季降水相态的时空变化特征；余金龙等[5]研究了安徽地区冬季地面降水相态的判别方法；李江波等[6]分析了一次春季强寒潮过程中降水相态的变化；尤凤春等[7]分析了北京地区冻雨的时空分布规律和对应的探空温湿特征。以上研究分析了不同尺度下降水相态变化的特征，对正确预测、防范极端天气事件有一定的参考价值。

1 资料和方法

利用2001—2012年的地面观测资料，统计分析了12年间的雨夹雪的空间分布特征、时间分布特征，当日出现雨夹雪天气现象即记为1个雨夹雪日，统计出现雨夹雪日的日数，分析内蒙古地区雨夹雪的空间、时间分布特征[8]。

2 内蒙古地区雨夹雪的时空分布特征

2.1 空间分布特征

统计内蒙古2001—2012年人工观测数据，并去除缺测数据，得到内蒙古年平均雨夹雪日数分布图(图1a)。由图可知，近12年全区年平均雨夹雪日数为2.6 d/年，雨夹雪天气的空间分布呈明显的由东北向西南递减的趋势。雨夹雪日最多的测站为呼伦贝尔市根河，年平均雨夹雪日数可达11.9 d/年；雨夹雪日最少的测站为阿拉善盟拐子湖，年平均雨夹雪日数仅为0.25 d/年。

图1 2001—2012年内蒙古雨夹雪天气的空间分布特征

比较同时段年平均温度、降雨量、降雪量分布特征可知，雨夹雪日数分布年平均气温分布最为相似，均呈东北向西南递减，说明雨夹雪的发生与温度的相关性最好(图1b)，与年平均大雪日数分布也较为相似，而与年平均降水量分布存在一定偏差，说明雨夹雪分布特征更接近降雪分布而非降雨分布(图1c、1d)。同时，由图1a可知，雨夹雪日数分布受大兴安岭及阴山山脉作用影响较小，说明相比降雨，大地形对雨夹雪天气的形成作用较小。

2.2 时间分布特征

2.2.1 年际变化内蒙古雨夹雪日数年际变化及趋势演变如图2所示。2001—2012年，内蒙古年平均雨夹雪日数为79.2 d/年；2001—2008年，雨夹雪日数总体呈上升趋势，其中2008年达到96 d，2008—2012年雨夹雪日数有所回落，但12年总体趋势为上升。

图2 2001—2012年内蒙古雨夹雪的年际变化

对年际变化数据进行分区域处理可见，一区除2001、2005年外，总体日数呈波动分布，日数无明显变化趋势(图3a)；二区2001年存在明显峰值，这与该年内蒙古东南部降水异常偏多有关，其余年份出现次数均较少，2005年后有小幅增加的趋势，与该时段降雪时间演变特征较为一致(图3b)；三区呈现2个高值区，分别为2002—2004年和2006—2010年(图3c)。

图3 2001—2012年内蒙古分区域雨夹雪的年际变化

2.2.2 月际变化雨夹雪站次的月际演变特征表明，雨夹雪的分布与气温有着密切的关系，同时不同区域受气候影响又有着不同的分布特征。通过分析2001—2012年逐月数据发现，3个区域春季均为雨夹雪第一高发季节，秋季次之，3个区域3月均为雨夹雪发生最多月份(图4)。

图4 分区域雨夹雪站次的月变化特征

分区域统计结果表明，一区3、4月发生次数较接近，这与内蒙古东北及偏北地区春季气温回升慢的特征相吻合；三区秋季雨夹雪日数明显多于一、二区，说明其与内蒙古西部地区秋季气温较东部高的特征相关性较好。

3.2.3 日变化与一般降水的日变化特征相似，雨夹雪也存在着较为明显的日变化特征。从12年累计雨夹雪观测结果(图5)可见，雨夹雪最多出现在14:00，约占出现总数的39%，最少出现在02:00，仅占出现总数的12.5%；出现次数从08:00—14:00呈递增趋势，这与气温升高关系密切，而14:00—20:00明显减少，这与内蒙古地区春秋季最高气温出现在午后有着很好的一致性。

从分区统计结果来看，内蒙古由东北向西南雨夹雪日变化更加明显，一区4个时次统计站次相差约1.5倍，而三区最大相差约5.5倍。三区为内蒙古西部地区，春季降水少，日照充足，使得气温日变化极大，这为一般降水过程由雪向雨的相态转换提供了温度条件，也是引起雨夹雪日变化的主要原因。

4 结论

通过对内蒙古地区雨夹雪时空分布特征进行统计分析可以得出以下结论：

(1)内蒙古地区雨夹雪分布呈明显的由东北向西南递减的趋势，比较纯雨、纯雪及温度分布特征可见，雨夹雪分布与多年平均气温分布最为一致，和纯雪空间分布较为一致，表明气温是雨夹雪出现的最重要影响因素。

(2)从年际变化特征来看，2001—2012年，全区雨夹雪呈总体上升趋势，其中2008年为最多。比较东北、东南及西部3个区域，雨夹雪存在1个5年为周期的年际变化规律，这一规律随雨夹雪增多更加明显。

(3)从月变化特征来看，雨夹雪主要出现在春秋两季，以春季为最多，秋季次之。分区结果表明雨夹雪最常发生在3月，东部地区秋季发生雨夹雪的次数较少，而西部地区秋季雨夹雪发生也较多，这与内蒙古中西部秋季降水比东部偏多，入冬比东部偏晚的特征一致。

(4)雨夹雪存在明显的日变化特征，午后最多，午夜最少，对比内蒙古春秋季温度日变化特征可见，温度的日变化与雨夹雪的日变化极为相似。