保亭縣非臺風類暴雨天氣氣候特征分析

劉青云　王海

摘 要 利用海南省保亭縣1980-2010年氣候觀測資料對非臺風暴雨特征及主要影響系統進行統計分析得出，非臺風暴雨多出現在每年的1-9月，集中出現在5-7月，暴雨次數可占總次數的80%左右，除熱帶氣旋外主要有高原槽、南支槽及切變線三類環流形勢，在此基礎上對不同類型暴雨發生發展環流形勢作進一步探討。

關鍵詞 非臺風類暴雨；高原槽；南支槽；切變線；特征分析；海南省保亭縣

中圖分類號：P458.121.1 文獻標志碼：A 文章編號：1673-890X（2015）03--03

我國是多暴雨國家，除西北地區個別省區外，幾乎都有暴雨出現。冬季暴雨局限在華南沿海；4-6月華南地區暴雨頻發；6-7月長江中下游常發生持續性暴雨，歷時長、面積廣、暴雨量大；7-8月為北方地區主要暴雨季節，暴雨強度大；8-10月雨帶逐漸南撤；夏秋之后，東海、南海臺風暴雨活躍，臺風暴雨點雨量很大[1]。通常暴雨具有突發性強、雨勢猛等特點，尤其是大范圍持續性暴雨和集中的特大暴雨，不僅影響工農業生產，還可危及人民群眾生命，造成嚴重經濟損失。根據暴雨形成的天氣系統，引起中國大范圍暴雨的天氣系統主要有鋒、氣旋、切變線、低渦、槽、臺風、東風波和熱輻合帶等，其中非臺風暴雨洪澇災害以東部地區重、西部地區輕，南部地區重、北部地區輕，江淮流域為暴雨洪澇災害嚴重地區，菲臺風暴雨集中于3-8月，6-8月出現重大暴雨洪澇為害次數最多。

海南省保亭黎族苗族自治縣（以下簡稱保亭縣）位于海南島南部內陸，五指山南麓，屬熱帶季風氣候區，年平均降雨量2 000 mm，主要災害有熱帶氣旋、干旱、暴雨、臺風、冬季低溫霜凍及山風等，其中暴雨在任何天氣系統控制下都可能出現，分為臺風類和非臺風類，暴雨日總雨量約占年總降雨量的20%，歷年最多暴雨日為10～19 d，臺風暴雨占暴雨類型的85%，非臺風暴雨僅為15%。本文利用保亭縣多年雨量觀測資料對非臺風暴雨特征及其環流形勢進行分析，旨在為做好暴雨預報分析提供參考[2]。

1 保亭縣非臺風暴雨特征

利用保亭縣1980-2010年日雨量觀測資料，按照日降水量≥50mm記作一次暴雨過程為標準，分析該縣非臺風暴雨發生特征及影響系統，采用合成法對不同類型暴雨特征及異常度進行探討。得出1980-2010年近31a中保亭縣共出現62次非臺風暴雨天氣過程，其中受熱帶氣旋影響出現暴雨次數為20次，受高原槽東移南壓影響的暴雨次數為17次，受切變線影響的暴雨次數為18次，有7次暴雨過程為南支槽東移影響產生的。由于熱帶氣旋與西風帶系統暴雨的幾種主要影響系統在熱、動力性質上存在著較為明顯的差別，因此本文在對非臺風暴雨基本特征及其環流系統類型分析時僅對高原槽、南支槽及切變線三類個例進行闡述。

按照暴雨影響系統分類對暴雨過程出現的時間分布特征進行統計分析（圖1）得出，高原槽系統影響下的暴雨多出現在5～7月，以6月出現次數最多、出現時間最集中；南支槽系統影響下的暴雨多出現在1～5月，每月均有出現，且分布較為平均，南支槽的東移甚至可導致保亭縣1～2月出現持續性暴雨天氣，這種天氣系統可作為保亭縣冬季持續性暴雨天氣預報關鍵點；切變線系統影響下的暴雨多出現在4～9月，其中6～7月達到峰值[3]。由此可見，保亭縣上述三類影響系統下的非臺風暴雨多出現在每年的1～9月，集中出現在5～7月，這3個月份暴雨次數可占總次數的80%左右。

圖1 保亭縣非臺風暴雨月份分布特征

2 非臺風暴雨環流系統及物理量分析

2.1 高原槽類

暴雨出現的前3 d內，200 hPa環流形勢通常穩定，青藏高原南側為南亞高壓中心，脊線位于海南省以北的23°～25°N，海南大部分地區處于高壓東側分流區，西風急流維持在華北上空，保亭縣在急流入口區右側。在南亞高壓與西風急流的疊加作用下，強烈大尺度抬升及高空輻散為保亭縣等海南地區出現暴雨天氣提供了有力的動力及加強條件。500 hPa高層，隨著青藏高原東北部低槽加深東移，低槽于暴雨前1 d在我國四川東部形成東北-西南走向的深槽，海南省大部分地區處于槽前正渦度區，其東北部地區有明顯的正渦度平流存在，成為暴雨主要動力觸發機制，先發于低槽且對應暴雨落區，高原槽加深并東移，槽前正渦度、正渦度平流對于保亭縣出現暴雨天氣有著重要指示意義。850 hPa上，高原槽類暴雨多配合有切變線活動，這種配置下的暴雨次數可占總暴雨次數的80%以上，通常暴雨前，切變線南下速度較緩慢，而且大部分暴雨過程切變線均維持在廣西一帶，個別過程會演變為低渦；暴雨出現前，海南以北存在較多的質量輻合及水汽輻合，異常輻合區及濕區出現緩慢南壓并維持，60%左右的暴雨過程850 hPa風速達到低空急流標準，風速較大，西南低空急流有利于水汽的輸送和動力抬升，保亭縣處在高空急流與低空急流之間，兩者耦合產生正反饋作用使得保亭縣上升運動及降水持續加強（圖2）。

圖2 高原槽類環流形勢

2.2 南支槽類

南支槽影響的暴雨天氣多發生在冬春季。200 hPa上，南壓高壓處于菲律賓群島附近，暴雨前1 d的20：00時，我國東部為西南偏西氣流控制，華北一帶為急流核，急流中心風速>60 m/s，海南處于急流核入口區右側，在有利的輻散和抬升條件下，引發暴雨天氣出現。500 hPa上，西太平洋副熱帶高壓脊線穩定在15°N，副熱帶高壓位置偏南，強度較弱，隨著鋒面南下產生暴雨天氣，此時若配合有切變線或低渦將會出現大范圍暴雨過程[4]。南支槽東移，振幅增大，暴雨前1 d槽線移至95°E以東地區后控制5°～25°N范圍，保亭縣處于南支槽前，位于較強正渦度平流范圍內，成為暴雨發生的有利觸發機制。850 hPa，我國華南一帶存在弱的暖式切變，經中南半島的西南暖濕氣流與副熱帶高壓邊緣東南氣流交匯，海南以北地區轉受南風影響，出現大的水汽輻合，為暴雨天氣的發生發展提供了有利的水汽供應（圖3）。

圖3 南支槽類環流形勢

2.3 切變線類

200 hPa上環流形勢穩定，中南半島為南壓高壓中心，高壓脊線處于25°N一帶，保亭縣等地處于高壓中心東側分流區范圍內，具備高層輻散。500 hPa上，副熱帶高壓脊線位于15°N以南，海南省上空為平直的西風所控制，暴雨前1 d華北地區存在一槽并迅速東移，槽后出現劇烈降溫，強冷平流致使低層高壓快速發展，使得850 hPa高度場異常增大進而推動切變線南壓影響我國南方地區，切變線附帶強烈的水汽輻合使得暴雨區上空水汽充足，切變線上中小尺度渦旋或風速輻合引發強動力抬升機制，引發了暴雨天氣。

3 小結

近31 a中保亭縣共出現62次非臺風暴雨天氣過程，對高原槽、南支槽及切變線三類非臺風暴雨個例特征進行分析得出，非臺風暴雨多出現在每年的1-9月，集中出現在5-7月，暴雨次數可占總次數的80%左右。其中，高原槽系統影響下的暴雨多出現在5-7月，以6月出現次數最多；南支槽系統影響下的暴雨多出現在1-5月，每月均有出現，且分布較為平均；切變線系統影響下的暴雨多出現在4-9月，其中6-7月達到峰值。

受高原槽天氣形勢影響，200 hPa南亞高壓中心位于青藏高原以南，華北存在高空急流，500 hPa高原槽不斷加深東移，850 hPa西南氣流趨于強盛，配合有切變線在華南一帶擺動，并存在異常的輻合中心，與保亭縣暴雨過程對應。

受南支槽天氣形勢影響下的保亭縣暴雨過程，200 hPa南亞高壓在菲律賓群島附近，較強高空急流控制華北地區，500 hPa南支槽加深東移，副熱帶高壓東退，其脊線位于15°N，850 hPa存在西南氣流及東南氣流的輻合，切變線維持在華南地區。

受切變線影響，200 hPa南亞高壓位于中南半島以北，海南處于急流核入口區右側，500 hPa低緯呈平直的緯向氣流，華北槽東移導致強降溫出現強冷平流，850 hPa切變線南壓影響保亭縣等地。

參考文獻

[1]胡亮，何金海，高守亭.華南持續性暴雨的大尺度降水條件分析[J].南京氣象學院學報，2007，30（3）

[2]劉國忠，黃開剛，羅建英，等.基于概念模型及配料法的持續性暴雨短期預報技術探究[J].氣象，2013（3）.

[3]張春花.海南島中低緯冷暖系統相互作用下的非臺風暴雨分析[J].廣西氣象，2003（4）.

[4]梁維亮，黃明策，李向紅，等.廣西非臺風類大范圍持續暴雨的分型及特征分析[J].安徽農業科學，2013，41（24）.

（責任編輯：趙中正）