粤东暴雨中心的降水气候统计特征和成因分析

基于广东省1967—2018年气象观测站和2003—2018年自动监测站降水数据,以及ERA-Interim每日4次的再分析资料,分析了粤东暴雨中心降水气候统计特征和形成原因。结果表明:根据年降水量≥1 800 mm且年强降水日≥8.0 d的标准,粤东暴雨中心的范围为莲花山脉附近的惠州惠东,汕尾全市和揭阳市揭西、惠来、普宁以及汕头市潮南,区域内易出现极端强降水;粤东暴雨中心降水具有明显的月和季节变化特征,汛期降水量和强降水日分别占全年的84.3%和90.0%,且前汛期略多于后汛期。月变化为单峰型分布,年变化总体趋势较为平稳;粤东暴雨中心的形成与莲花山山脉及附近地形和海陆分布息息相关,在有利的大气环流配置下,当低空暖湿急流在粤东沿海脉冲、辐合时,易在莲花山山脉附近出现强降水过程。     

近50年闽北前汛期强降水气候特征分析

通过对1961年~2012年近50年闽北前汛期(5~6月)日雨量资料、逐小时雨量资料和乡镇自动站雨量资料统计分析得出:闽北前汛期雨量和日雨量强度呈西北部向东南部倾斜,强降水中心与武夷山脉平行,越靠近武夷山脉前汛期雨量和日雨量越大,远离武夷山脉受山脉影响减弱,前汛期雨量和日雨量就明显减弱;闽北暴雨量级以上的逐小时雨强日变化的平均高峰值区出现在上午9时附近,强降水的主要降水时段在凌晨到中午;观测站与乡镇自动气象站之间的日雨量相关关系是地理位置分布比行政所属关系更重要。     

粤北暴雨中心的降水气候特征分析

基于广东省1967—2018年气象观测站和2003—2018年自动监测站降水数据,统计分析了粤北暴雨中心的降水气候统计特征。结果表明:(1)粤北暴雨中心范围主要集中在清远南部-广州东北部-惠州北部,最大年平均降水量(2 488. 6 mm)和强降水日数(12. 3 d)均出现在龙门的南昆山,特殊地形分布特征与粤北暴雨中心形成密切相关;(2)从化和增城降水年际变化呈较明显增多趋势,其余变化趋势不明显;中心区域内降水主要集中在汛期(4—9月),而前汛期(4—6月)降水量约占汛期的60%～70%;(3)降水月变化呈单峰型分布,峰值出现在5—6月;(4)降水日变化特征与降水性质密切相关,5—6月季风影响期间降水概率显著增加,夜雨和白天降水均明显;短时强降水出现概率集中在5—6月08:00、15:00和21:00前后。     

广州短时强降水特征分析

利用广州5个地面观测站2008—2019年逐时降水资料,基于4分位、线性统计等方法,对近10年来广州市短时强降水的变化特征进行分析总结。结果表明:短时强降水的小时雨量和分钟雨量变化均呈双峰型分布;前35 min内分钟雨量对短时强降水小时雨量的贡献量最大,而0~5 mm雨量等级的降雨频率占比最高;各区短时强降水频率具有明显的月变化,5月各区的降雨频率最高,其次是6、8月,最低是10月;短时强降水存在较强的局地性,从各区汛期期间的降雨频率来看,增城区的降雨频率最高,其次是黄埔区,最低是番禺区;前汛期短时强降水的降雨频率高于后汛期,其中前汛期增城区的降雨频率最高,后汛期则是黄埔区降雨频率高于其他区,而番禺区前、后汛期的降雨频率占比差最小。     

1951—2018年汕头汛期暴雨变化趋势及与ENSO的关系

根据汕头气象站1951—2018年汛期逐日雨量资料,采用滤波、线性倾向计算、趋势系数计算、相关分析等方法,分析该站汛期暴雨的变化趋势及与ENSO事件的关系。结果表明:汕头市近68年来的前汛期暴雨日数没有显著的上升或下降趋势,后汛期自20世纪90年代以后有轻微下降趋势;前汛期雨量有波动下降趋势;前、后汛期最大日雨量变化呈波动下降趋势;后汛期最大日雨量在La Nina时期呈减少趋势。     

印江县汛期短时强降水时空分布特征及“三个叫应”服务

利用印江县气象观测站1983—2016年和区域内16个自动气象观测站2011—2016年汛期(4—9月)逐时降水观测资料,采用相关对比分析、汇总归类等统计方法,分析近34a县中心城区的短时强降水特征和近6 a 16个站的短时强降水时空分布特征。结果表明:(1)近34 a,县中心城区汛期短时强降水量级以20~30 mm为主,对暴雨日贡献比较大,年次数呈波动变化;集中并均匀分布在5—8月;日次数集中在夜间,日变化特征在各月有明显不同。(2)近6 a,印江区域内汛期短时强降水多发生在中东部,月份分布似正态分布,集中在6月和7月,各月不同区域累积次数也不同;日次数集中在夜间,日变化特征在各月也有明显不同。(3)利用得到的降水分布特征,指导印江气象局更好的开展"三个叫应"气象服务,重点关注短时强降水易发区、大小流域区域、地质灾害点和人口密集区。     

博罗县暴雨的时空分布特征

利用博罗国家气象站1960—2019年逐日降雨资料和乡镇区域气象监测站2013—2019年逐日降水资料研究博罗县暴雨气候特征,结果表明:近60年博罗暴雨日数和暴雨量均呈波动增加趋势,年平均暴雨日数和暴雨量分别为8.1 d和676.6 mm,暴雨日数月变化呈双峰型分布,暴雨日数存在5～12和2～3年的显著周期;连续性暴雨日数占暴雨总日数的23.8%,2007年出现了最长的连续5 d暴雨,暴雨初日多在3月30日—5月13日出现,暴雨终日多在8月11日—10月15日出现。     

惠州城区50年来雨日的气候统计和变化特征

利用统计软件SPSS,分析了1957—2006年惠州城区雨日和不同强度雨日的气候统计特征及其变化规律。结果表明：惠州城区50年来年平均雨日为142．1d,属于多雨日区,但年际变化较大;小雨日最多,中雨日次之,灾害性暴雨及以上量级降雨各月都有出现的可能,但主要出现在汛期。雨日月和季节变化明显,月变化呈6月为主峰,8月为次峰的双峰型分布。雨日平均每10年减少3．28d,主要表现为小雨日的减少,四季中秋季的减少最明显;年降雨量无明显线性增减趋势而年雨日呈线性减少趋势使雨日平均雨量呈上升趋势,降水呈集中的趋势;雨日的减少可能是受全球变暖引起的大气环流变化和城市发展带来的空气污染等多重因素造成的。     

渠江流域汛期强降水时空分布特征

本文从分析研究渠江流域汛期强降水时空分布入手,试图揭示该流域21世纪以来洪水频发的原因。经对渠江流域1970~2012年降水资料分析研究得出:(1)渠江流域汛期降水量、暴雨日数、降水变差系数呈“北大南小”的空间分布;“北区(河流汇水区,下同)”近年来汛期降水量增大、暴雨频率增加、降水趋于极端;(2)短时强降水多发生在04~08时,频发区主要位于“北区”,近年来频次呈上升趋势;(3)小时雨强极值“北区”普遍大于“南区”;近43年渠江流域汛期小时雨强极值总体呈增大趋势,“北区”尤为明显。因此,渠江流域汛期发生的强降水趋势性变化,是导致该流域洪水频发的主要原因之一。      

汉江上游汛期面雨量气候特征

利用汉江上游流域21个测站1971~2011年汛期(5~10月)逐日降水资料及安康和石泉2000~2011年逐日库流量资料,采用距平分析、Morlet小波分析、Mann-Kendall检验、相关分析及重标极差R/S分形等方法,系统地分析了汉江上游流域汛期面雨量的气候变化特征和未来趋势。结果表明:汉江上游流域汛期降水主要集中在7~9月,月、日面雨量极大值均发生在7月;20世纪80年代为汉江上游流域丰水期,90年代为明显少雨期,进入21世纪以来降水逐渐增长,突变点为2005年,面雨量总体呈不显著增长趋势;强降水主要集中在7月和9月,且日面雨量在50.0 mm及以上的强降水,仅7月就占了一半以上;7月和9月发生3 d以上集中强降水过程的频次显著偏高,20世纪80年代为集中强降水过程的频发期,90年代频次明显下降,21世纪以来频次明显增多,这与汉江流域汛期面雨量的年代际变化趋势相一致。另外,Hurst分形指数为0.690,表明未来汉江上游流域汛期面雨量具有持久性和长效记忆效应,未来雨量虽仍存在着增加趋势,但其变化具有较大的不确定性。     

惠州市暴雨灾害特征和防御对策

基于惠州市国家气象观测站和区域自动气象站逐日降水资料,总结分析了惠州市暴雨灾害特征,并思考和提出了暴雨灾害防御对策,结果表明:惠州市跨广东省粤北和粤东两大暴雨中心;汛期暴雨日数约占全年的90%,其中前汛期(4—6月)暴雨日北多南少,后汛期(7—9月)北少南多;在全球变暖背景下暴雨灾害呈多发趋势,广东省多项暴雨历史极值出现在惠州市,东北-西南走向的山脉和海陆分布造成的迎风坡、喇叭口等特殊地形是暴雨灾害多发重发的原因。同时,基于气象部门的职责提出了通过提升暴雨监测和保障能力、暴雨分析能力和预报预警准确率、暴雨应对和防御能力、积极开展气象科普宣传等措施来全面提升惠州市暴雨灾害防御能力。     

珠海市暴雨天气的气候特征及影响形势分析

利用1962—2010年珠海市降雨资料和NCEP/NCAR再分析资料,应用小波分析、相关分析等统计方法,对珠海市暴雨天气气候特征及其影响系统进行分析。结果表明,珠海市白天发生暴雨的次数比夜间多,但夜间暴雨的雨量比白天大;大部分暴雨都出现在汛期,汛期暴雨具有次数多、雨量大的特点;暴雨占全年总降雨的比率越来越大,近阶段容易出现旱涝急转的气象灾害。普查分析得出,影响珠海市暴雨的天气形势可分为热带气旋型、锋面低槽型、低空急流型、高空槽和切变线型、辐合带北抬型、副高边缘和东风波型等。     

基于小时雨量的防城港市短时强降水特征分析

基于2016—2019年防城港市自动气象站小时雨量,结合地形分析短时强降水时空分布特征,结果表明：十万大山南北两侧短时强降水次数从北到南递增,大值区位于十万大山南侧的迎风坡及喇叭口地形;各月的短时强降水的分布有差异,短时强降水主要发生在4—9月,6月短时强降水分布不均匀,7—8月短时强降水最强盛;受对流日变化、低空急流、海陆风等影响,短时强降水日变化特征明显,前汛期市南部短时强降水高峰期出现在清晨、市北部出现在凌晨和午后,后汛期市南部出现在清晨和午后、市北部出现在午后到傍晚,非汛期短时强降水出现的时段呈多峰值态势。     

1961—2014年广东小时强降水的变化特征

利用1961—2014年广东32个气象观测站逐小时降水资料,采用线性趋势分析、Mann Kendall检验、功率谱分析、计算趋势系数等统计诊断方法,分析了广东小时强降水在年以及前、后汛期的气候特征及变化。结果表明,广东年、前、后汛期多年平均小时强降水的次数、强度、降水量和贡献率的空间分布均呈沿海向内陆递减。近54年来,广东平均小时强降水的次数、强度、降水量和贡献率在年以及前、后汛期的时间尺度上均为显著上升的趋势,与同期广东年暴雨次数和年降水变化不明显有明显差异。广东大部分测站小时强降水量均呈增加的趋势,其中珠三角增加最为显著。近54年来广东年和前汛期小时强降水次数存在3.7年和22年、后汛期存在3年左右的显著周期震荡。广东年和后汛期小时强降水次数在1993—1994年发生增加的突变,前汛期小时强降水次数没有突变发生。     

鹤山降雨的气候特征及趋势分析

利用鹤山1970～2009年共40a逐日降雨资料,用统计的方法诊断分析了各量级雨日和雨量的气候特征及变化趋势。结果表明:鹤山40年以来降雨集中期为4～9月,中雨以上量级雨日及雨量均呈双峰分布,量级越大双峰分布越明显;雨日及雨量在时空上存在明显干季、雨季分布,年内降雨表现为量级越大、季节性越明显、集中程度越高的特征。雨日量级越大年际变化越大;雨日、小雨日、中雨日、大雨日呈减少趋势,雨日及小雨日减少趋势明显,中雨日及大雨日减少不明显;暴雨日、大暴雨日呈增多趋势,大暴雨日增多的趋势比暴雨日增多的趋势大。鹤山年雨量主要由中雨、大雨、暴雨组成,其中大雨贡献最大;过去40a暴雨及大暴雨增多趋势较明显;年总降雨量及大雨量呈减少的趋势,但减少不明显;小雨量、中雨量减少趋势明显。     

1961—2015年中国暴雨变化诊断及其与多种气候因子的关联性研究

气候变化背景下,频发的暴雨事件造成城市内涝、人员伤亡和财产损失,已经成为全社会广泛关注的焦点问题之一。为了诊断中国暴雨的时空变化及其与不同自然因子的关联性,采用1961—2015年中国659个降水站点数据,采用线性趋势、EOF分析等多种统计方法诊断了中国暴雨时空变化特征,结果表明,中国暴雨雨量、雨日和雨强在1961—2015年以胡焕庸线为界呈现出东南高-西北低的气候态空间分布格局;线性趋势分析表明1961—2015年中国暴雨雨量和雨日从东南沿海向西北内陆呈明显“增-减-增”的空间分布格局,且呈增长趋势的站点占主导,分别高达80.88%和79.81%;从西北内陆到东南沿海的年代剖面分析表明中国暴雨雨量和雨日随着年代推移在迅速增长;对低通滤波后的中国暴雨进行EOF分析表明中国暴雨雨量和雨日的增长东南沿海快,内陆地区慢。根据IPCC等已有研究中筛选出对中国地区有影响的28个气候因子,并将其与659个站点的暴雨进行相关分析,结果表明不同气候因子与不同区域暴雨呈现出错综复杂的相关性特征,其中与暴雨雨量呈现以正相关和负相关为主的气候因子分别为15和13个,全局相关因子包含AAO(Antarctic Oscillation)、Pacific Warmpool,而其它气候因子在七大分区中与暴雨的关联性各有突出,表现出明显的空间异质性。      

2013—2017年汕尾市大暴雨特征及影响天气系统归类研究

该文利用汕尾市53个自动气象站常规降水观测资料,采用统计分析法及Surfer软件对2013—2017年62个大暴雨(≥100 mm/24 h)以上降水特征进行了分析。结果表明：①汕尾大暴雨季节性明显,主要集中在5—8月,且大暴雨日数月变化呈单峰型特征。②前、后汛期大暴雨日变化特征有所区别,前汛期呈双峰型特征;后汛期日变化特征不明显。③汕尾大暴雨小时雨强与出现频率成反比,易出现日雨量300 mm以上极端强降水。④汕尾有2个大暴雨高发区域,分别位于海丰西南部和陆丰中部。⑤汕尾大暴雨影响系统大致分为台风型、季风低压型、冷空气切变线型、西南季风型、东南气流型和偏南气流型,其中5—6月以西南季风型为主;7月以台风型、季风低压型为主;8—10月多为台风型。     

1961—2013年内蒙古地区极端降水时空变化分析

选取内蒙古具有代表性的71个地面气象站1961—2013年逐日降水及平均降水量资料,计算各等级降水日数,分析不同时间尺度及等级极端降水时空变化分布特征。结果表明:近53a内蒙古地区降水日数和小雨日数均呈减少趋势,但暴雨、大雨和中雨出现的概率略增;日和小时短时降水强度增大。20世纪80年代和90年代是中雨、大雨和暴雨多发期,也是日和小时降水强度最大时期,进入21世纪后,强降水发生频次减少。     

近30年中国暴雨时空特征分析

利用1981—2010年全国2400多个站的降水资料,分析了暴雨过程和暴雨日的年、季、月气候分布及变化特征,结果表明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。年(月)降水量与年(月)暴雨日数变化趋势基本一致,但在江南春雨阶段平均雨量大,暴雨日数相对较少。最大年暴雨日数分布与年平均暴雨日数分布极为相似,呈现出南多北少东多西少的特点,但数值上是平均暴雨日数的两倍,甚至更多,并且受地形影响,呈现出多中心特点。由于受影响的天气系统不同,即使是同一省的不同地区最大月平均暴雨日数出现的时间也不尽相同。2000年以后暴雨日数总体呈增加趋势,一年中暴雨开始时间早,结束晚,暴雨出现的时段较以往更长。在近年来极端降水事件及次生灾害频发的背景下,详细了解暴雨的年、季、月平均分布、最大值分布及时空变化特征,可以为定量强降水的预报提供更好的气候背景参考。     

近66a紧水滩流域面雨量的气候特征分析及服务对策思考

根据浙江省紧水滩水库流域1952—2017年逐月及1986—2017年逐日降水量资料,利用一元线性回归、功率谱分析等统计诊断方法,分析流域面雨量的气候变化特征。结果表明:1)紧水滩流域年降水呈2～4 a的周期振荡,20世纪50年代、90年代和21世纪10年代降水量偏多,20世纪70年代到80年代和21世纪初降水量偏少。2)流域春、夏季为多雨季,秋、冬季为少雨季,其中春季雨量呈明显减少趋势,其余季节变化趋势不明显。3)近32 a流域年均降雨日数195 d,年均面雨量1806 mm。不同量级降水在各月差异大,6月集中强降水过程占全年的一半以上。4)在年降水量总体减少的背景下,流域强降水呈逐年增多趋势,以短时强降水过程为主。