1967—2015年浦北縣暴雨特征分析

蘇春梅　韋玉潔　蘇美波

摘要 利用浦北縣氣象站1967—2015年的逐日降水觀測資料，采用滑動平均、趨勢分析、小波分析等方法，分析浦北縣近49年來的暴雨變化特征。結果表明，浦北縣暴雨日數和暴雨量均呈增加趨勢，但趨勢變化不明顯，1993—1995年和2000—2002年是暴雨出現最頻繁的時期。浦北縣暴雨主要出現在4—10月，大暴雨主要出現在6—8月，7月的暴雨和大暴雨發生次數最多；11月的暴雨強度最強；連續暴雨過程主要在6—8月發生。浦北縣暴雨日數變化和暴雨量變化具有明顯的周期變化規律特征，都存在著4年、6年、8年、14年周期振蕩信號，各周期信號分布的時間區域略有差異。

關鍵詞 暴雨；氣候特征；廣西浦北；1967—2015年

中圖分類號 P458.1+21.1 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）16-0189-02

浦北縣地處廣西東南部，屬南亞熱帶季風氣候區，雨水充沛，暴雨頻發。暴雨是一種災害性天氣，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，而且會危害人民生命安全，造成嚴重的經濟損失。因此，利用浦北縣1967—2015年的降水資料，分析浦北縣暴雨氣候特征，對浦北防災減災工作、農業發展和合理開發利用水資源等提供科學決策依據。

1 資料與方法

分析資料選自浦北縣氣象站1967—2015年的逐日降水觀測資料，以日降水量（指20：00至次日20：00降水量，下同）≥50 mm定義為暴雨，日降水量≥100 mm定義為大暴雨，日降水量≥250 mm定義為特大暴雨，連續2 d或2 d以上出現暴雨稱為連續暴雨，暴雨量為所有暴雨日降水量的總和。通過等權滑動平均[1]、趨勢分析[2]、Morlet小波分析[3]等方法對暴雨進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 暴雨年際變化

2.1.1 暴雨日數的年際變化。1967—2015年，全縣共出現暴雨365 d，平均每年出現7.4 d；大暴雨出現78 d，占總暴雨日的21.4%，平均每年出現1.6 d；特大暴雨出現6 d。由圖1可知，浦北縣每年都有暴雨出現，但年際變化大，年暴雨日數最多為13 d，出現在1995年、2002年、2008年，1993—1995和2000—2002年平均暴雨日數達10.7 d，比歷年平均值多3.3 d，是暴雨出現最頻繁時期；年暴雨日數最少為2 d，出現在1989年和1991年。從5年滑動平均來看，1978—1987年、1993—1995年、2000—2002年、2008—2013年為暴雨相對多發時期；1972—1977年、1988—1992年、1996—1999年、2003—2007年為暴雨相對偏少時期。從線性趨勢看，49年來浦北縣暴雨日數有增加趨勢，其增加率為0.2 d/10年，但趨勢變化不顯著（相關系數未能通過0.05的顯著性水平檢驗）[4-5]。

2.1.2 暴雨量的年際變化。由圖2可知，浦北縣年平均暴雨量為626.4 mm；年暴雨量最大的年份為1981年，達1 461.0 mm；年暴雨量最小的年份為2005年，僅181.7 mm。從5年滑動平均曲線看，20世紀70年代初期前、70年代末至80年代中期、90年代中期、21世紀00年代中期后為暴雨量相對偏多時期，70年代中期、80年代末期至90年代初期、90年代末期至21世紀00年代中期為暴雨量相對偏少時期。線性趨勢結果顯示，浦北縣年暴雨量有增加趨勢，增加率為13.26 mm/10年，但趨勢變化不顯著（相關系數未能通過0.05的顯著性水平檢驗）。

2.2 暴雨月際變化

2.2.1 暴雨日數和大暴雨日數的月際變化。由圖3可知，浦北縣1—12月均有暴雨，但由于受不同季節的天氣系統影響，雨量時間分布不均。據統計，1—3月出現暴雨次數少，各月只占暴雨總日數的1%；進入汛期（4—9月）后，暴雨明顯增多，7月是全年中暴雨發生次數最多的月份，占暴雨總日數的24%；11月后暴雨日數急劇減少，全年最小值為12月，只出現過2 d暴雨。暴雨日數隨月份的變化呈單峰型分布，主要出現在4—10月，占暴雨總日數的95%，其中5—8月這4個月暴雨日數占暴雨總日數的73%，是全年中降水量最多的時期。浦北縣近49年間發生的78 d大暴雨出現在1月和4—11月，主要集中在6—8月，共出現53 d，占總數的68%。大暴雨日數月變化也呈單峰型分布，最大值在7月，出現了24 d。2月、3月、12月沒有大暴雨出現。

2.2.2 暴雨強度月際變化。由圖4可知，11月的暴雨強度最強，雖然11月出現暴雨次數少（圖3），但強度大，平均每場暴雨雨量達124.6 mm。1月和3—10月暴雨強度相近，12月暴雨強度最小，平均每場暴雨雨量只有57.5 mm。

2.2.3 連續暴雨月際分布。由表1可知，近49年間浦北縣共出現了36次連續暴雨過程，主要集中在6—8月，其中7月發生最為頻繁，出現了12次。2—3月、5月、11—12月均沒有出現連續暴雨過程。

2.3 暴雨周期變化特征

Morlet小波分析既有頻率分析的性質，又能表示發生的時間。圖5為浦北縣近49年暴雨日數的Morlet小波分析實部等值線圖，圖中實線表示小波系數>0，即暴雨日數較多，浦北縣處于暴雨偏多時期；虛線表示小波系數<0，即暴雨日數較少，浦北縣處于暴雨偏少時期。圖的上半部分等值線相對稀疏，對應較長時間尺度的振蕩，而下半部分等值線相對密集，對應較短時間尺度的振蕩。由圖5可知，浦北縣暴雨日數變化存在著明顯的年代際尺度和年際尺度的周期性變化。在10～20年時間尺度上，14年左右尺度的周期振蕩信號最為明顯，暴雨日數變化表現為6個“偏少—偏多”的交替振蕩。在2～9年時間尺度上，周期振蕩對應的由偏多到偏少的突變點比較多，其中1976—1996年存在著明顯的8年周期振蕩信號，1969—1981年、1994—2015年存在著明顯的6年周期振蕩信號，1969—2001年存在著明顯的4年周期振蕩信號[6-7]。endprint

Morlet小波分析的結果表明浦北縣近49年暴雨量變化也具有明顯的周期變化規律，如圖6所示，在10～20年時間尺度上，14年左右尺度的周期振蕩信號亦最明顯，暴雨量變化也表現為6個“偏少—偏多”的交替振蕩。在2～9年時間尺度上，周期振蕩對應的由偏多到偏少的突變點同樣比較多，其中1977—1993年存在著較為明顯的8年周期振蕩信號，1974—1992年、1997—2015年存在著明顯的6年周期振蕩信號，1968—2002年存在著明顯的4年周期振蕩信號。

3 結論

（1）1967—2015年浦北縣每年都有暴雨出現，但年際變化較大，年均暴雨日數為7.4 d；1993—1995年和2000—2002年是暴雨出現最頻繁的時期，比歷年平均值偏多3.3 d；近49年來浦北縣暴雨日數有增加趨勢，其增加率為0.2 d/10年。浦北縣年暴雨量呈波動變化，21世紀00年代中期后處于相對偏多時期，暴雨量也有增加趨勢，增加率為13.26 mm/10年。浦北縣暴雨日數和暴雨量增加趨勢變化均不顯著。

（2）浦北縣暴雨隨月份的變化呈單峰型分布，主要出現在4—10月，占全年總量的95%，其中5—8月暴雨頻數占暴雨總日數的73%。大暴雨主要出現在6—8月，其月變化也呈單峰型分布，2月、3月、12月沒有大暴雨出現。暴雨和大暴雨都是在7月發生次數最多。11月的暴雨強度最強，平均每場暴雨量達124.6 mm。浦北縣連續暴雨過程主要集中在6—8月，其中7月發生頻率最大。

（3）Morlet小波分析結果表明浦北縣暴雨日數變化和暴雨量變化具有明顯的周期變化規律，在10～20年時間尺度上都具有14年左右尺度的周期振蕩信號，在2～9年時間尺度上都具有4年、6年、8年周期振蕩信號，暴雨日數和暴雨量各周期信號分布的時間區域略有差異。

4 參考文獻

[1] 魏鳳英.現代氣候統計診斷與預測技術[M].北京：氣象出版社，1999：43-49.

[2] 黃嘉佑.氣象統計分析與預報方法[M].北京：氣象出版社，2004：28-34.

[3] 吳洪寶，吳蕾.氣候變率診斷和預測方法[M].北京：氣象出版社，2005：208-244.

[4] 徐桂玉，楊修群.我國南方暴雨一些氣候特征的統計分析[J].氣候與環境研究，2002，7（4）：447-456.

[5] 廖雪萍，覃衛堅，唐炳莉，等.廣西近50年暴雨日數變化的小波分析[J].氣象，2007，33（12）：39-45.

[6] 謝五三，田紅.近50年安徽省暴雨氣候特征[J].氣象科技，2011，39（2）：160-164.

[7] 黃麗康，韋彩色，趙玉紅.合浦縣暴雨氣候特征及成因分析[J].氣象研究與應用，2012，33（4）：32-34.endprint