寧波機(jī)場(chǎng)近25年降水量特征及變化趨勢(shì)分析

沈欣

（中國民用航空寧波空中交通管理站，浙江 寧波 315154）

降水現(xiàn)象，是指液態(tài)或固態(tài)的水汽凝結(jié)物或凍結(jié)物從云中或空中降落到地面的現(xiàn)象。民用航空器的一切飛行都是在大氣中進(jìn)行的，降水現(xiàn)象對(duì)航空器活動(dòng)有重要的影響。飛機(jī)飛行過程中遇到降水，飛機(jī)座艙玻璃上會(huì)有水流或粘附雪花，會(huì)使飛行人員觀測(cè)到的能見度比氣象觀測(cè)員觀測(cè)到的更壞些，飛行速度越快，這種影響越嚴(yán)重。在過冷雨滴區(qū)域或在雨夾雪中飛行，可能會(huì)導(dǎo)致飛機(jī)表面某些部分結(jié)冰，致使飛行員操作困難。降水物附著在跑道上，會(huì)使機(jī)輪與跑道的摩擦力減小，影響飛機(jī)起飛、著陸時(shí)的滑跑距離。跑道淋濕后會(huì)變暗，飛行員目測(cè)著陸時(shí)容易將高度估計(jì)得偏高。在飛行過程中遇到冰雹，由于相對(duì)速度很快，飛機(jī)會(huì)被擊傷，破壞飛機(jī)的空氣動(dòng)力性能，失速速度增大，而且大的冰雹可以打壞座艙玻璃、雷達(dá)天線罩、機(jī)翼和進(jìn)氣道口等部件，使飛機(jī)遭受嚴(yán)重?fù)p傷。因此，在深入了解降水規(guī)律，分析其變化趨勢(shì)后，航空飛行可以趨利避害，保證飛行安全及其正常運(yùn)行，以創(chuàng)造更好的經(jīng)濟(jì)效益。本文利用寧波櫟社國際機(jī)場(chǎng)的地面氣象觀測(cè)資料，對(duì)1991—2015年間的降水過程進(jìn)行整理分析，總結(jié)寧波機(jī)場(chǎng)近25年的降水特征及其變化趨勢(shì)，為保障飛行安全提供幫助，同時(shí)，也為寧波機(jī)場(chǎng)的降水預(yù)報(bào)和氣候預(yù)測(cè)提供一定的參考。

1 機(jī)場(chǎng)概況和資料方法說明

1.1 機(jī)場(chǎng)概況

寧波地處東海之濱，長江三角洲南側(cè)，東鄰舟山群島，北瀕杭州灣，南依象山港、三門灣，東北部和中部屬于寧紹沖擊平原，地勢(shì)平坦，河流縱橫，處在北亞熱帶季風(fēng)環(huán)流區(qū)，屬于海洋性濕潤季風(fēng)氣候，總的氣候特點(diǎn)是，氣候溫和濕潤，氣溫適中，酷熱與嚴(yán)寒期不長，四季分明，雨量充沛。櫟社國際機(jī)場(chǎng)位于寧波市區(qū)西南方向11 km處，其東北部為平原，西南為四明山脈，機(jī)場(chǎng)周圍平原內(nèi)河流縱橫，長年不凍。由于機(jī)場(chǎng)四周河道交叉，在6—9月份的梅雨和臺(tái)風(fēng)汛期內(nèi)，河水上漲，對(duì)機(jī)場(chǎng)有一定的影響。

1.2 資料與方法

1.2.1 資料選取

本文選取資料為寧波櫟社國際機(jī)場(chǎng)1991-01—2015-12逐日降水量資料，只要1 d中出現(xiàn)降水，該日既定義為1個(gè)降水日。其中，四季劃分按照一般氣象學(xué)上分法，即春季3—5月，夏季6—8月，秋季9—11月，冬季12—次年2月。

1.2.2 方法介紹

本文采用氣候?qū)W統(tǒng)計(jì)方法中線性回歸法、滑動(dòng)平均法和累積距平等方法對(duì)寧波機(jī)場(chǎng)近25年的降水資料進(jìn)行整合分析，研究其特征及變化趨勢(shì)。

滑動(dòng)平均法[1]是最基礎(chǔ)的趨勢(shì)擬合技術(shù)，相當(dāng)于低通濾波器，用確定時(shí)間序列的平滑值來顯示變化趨勢(shì)。其原理是，通過選擇合適的滑動(dòng)年限K值，使序列高頻振蕩的影響得以弱化，據(jù)此研究系列的趨勢(shì)變化規(guī)律。為了消除年徑流系列周期性的影響，一般選用與系列周期相近的年數(shù)作為K值。對(duì)于年降水量，一般選取5～9年進(jìn)行滑動(dòng)平均統(tǒng)計(jì)，并繪制多年變化過程來統(tǒng)計(jì)。本文中的滑動(dòng)長度取5年。

2 結(jié)果分析

2.1 降水量變化

2.1.1 年際變化

寧波機(jī)場(chǎng)近25年的年平均降水量為1 407.8 mm，變化規(guī)律如圖1所示。其中，年最大降水量為2 215.6 mm，出現(xiàn)在2015年；年降水量最少僅為474.4 mm，出現(xiàn)在2003年。從圖1中可以看出，寧波機(jī)場(chǎng)年降水量在波動(dòng)中變化，總體上呈增長趨勢(shì)，年變化傾向率為14.9 mm/a。從5年滑動(dòng)平均來看，2001年前，年降水量變化不明顯，2001—2006年降水量呈現(xiàn)減少趨勢(shì)，2006—2015年降水量呈現(xiàn)增長趨勢(shì)。

圖2為年降水量距平圖，從圖中可以看出，降水量年際變化波動(dòng)明顯。其中，正距平年份共有12年，負(fù)距平年份共有13年，正距平年數(shù)與負(fù)距平年數(shù)相當(dāng)。如果定義年降水量距平值的絕對(duì)值大于等于100 mm的年份為降水偏多（少）年[2]，則近25年降水偏多年共有10年，偏少年共有9年。而從近10年的情況來看，有5年是降水偏多年，2年為降水偏少年。這說明，近10年來寧波機(jī)場(chǎng)降水量有增長趨勢(shì)。

2.1.2 月季變化

寧波機(jī)場(chǎng)累年月平均降水量如圖3所示。從圖3中可以看出，降水量主要集中在夏季3個(gè)月，降水量達(dá)921.4 mm，占全年降水量的39%；其次為春季，降水量為561.9 mm，占全年降水量的24%；秋季降水量與春季基本持平，為546.4 mm，占全年的23%；冬季降水量最少，僅為326.6 mm，占全年的14%.其中，6月份降水量最多，為354.6 mm，12月份降水量最少，僅為98.0 mm，全年降水量總體呈現(xiàn)先增長后減少的趨勢(shì)。

2.2 降水日數(shù)變化

2.2.1 年際變化

寧波機(jī)場(chǎng)年平均降水日數(shù)為169 d。年降水日數(shù)最多達(dá)209 d，出現(xiàn)在1991年，最少為147 d，出現(xiàn)在2003年和2004年。圖4為年降水日數(shù)距平圖，從圖中可以看出，年降水日數(shù)距平變化可分為3個(gè)階段，1991—1994年為正距平階段，為多雨日時(shí)期；1995—2009年為負(fù)距平階段（其中2002年為正距平年），為少雨日時(shí)期；2010—2015年正負(fù)距平兼有，為波動(dòng)期階段，但正距平降水日數(shù)明顯多于負(fù)距平降水日數(shù)。年降水日數(shù)的逐年變化規(guī)律與年降水量變化基本一致。

圖1 1991—2015年寧波機(jī)場(chǎng)年降水量變化

圖2 1991—2015年寧波機(jī)場(chǎng)年降水量距平變化

圖3 寧波機(jī)場(chǎng)累年月平均降水量

圖4 1991—2015年寧波機(jī)場(chǎng)年降水日數(shù)距平變化

2.2.2 月季變化

從季節(jié)變化上看，降水日數(shù)的變化特點(diǎn)為：春季和夏季降水日數(shù)基本持平，秋季和冬季降水日數(shù)也基本持平，但春夏季降水日數(shù)明顯多于秋冬季。夏季最多，平均為48 d，占全年平均降水日數(shù)的29.4%；春季其次，平均為46 d，占全年的28.4%；冬季平均為36 d，占全年的21.6%；秋季平均為34 d，占全年的20.6%.一年之中，6月份的降水日數(shù)最多，平均為18.2 d，8月份的降水日數(shù)次多，為17.7 d，10月份降水日數(shù)最少，僅為9.8 d，如圖5所示。累年月平均降水日數(shù)的變化與降水量變化基本一致，降水日數(shù)多的月份，其降水量也相對(duì)比較多。

圖5 寧波機(jī)場(chǎng)累年月平均降水日數(shù)

2.3 降水地方性特征分析

寧波機(jī)場(chǎng)全年降水主要集中在以下3個(gè)雨季，即梅雨季、臺(tái)風(fēng)雨季和春雨季。

六月份受梅雨和雷暴的影響，為全年最大降水量和最多降水日數(shù)月份。每年六七月間，長江中下游和淮河地區(qū)一般都有一段持續(xù)陰雨天氣或降水集中時(shí)段，此時(shí)正值江南梅子黃熟時(shí)期，所以稱為“梅雨”[3]。梅雨期間，多陰雨天氣，雨量充沛，相對(duì)濕度很大，日照時(shí)間短，降水一般為連續(xù)性，且常間有陣雨或雷雨，有時(shí)可達(dá)暴雨程度。據(jù)統(tǒng)計(jì)，寧波地區(qū)每年的梅雨期主要集中在6月份，平均入梅時(shí)間為每年6月上中旬，平均出梅時(shí)間為每年6月下旬至7月上旬，因此，6月份降水比較集中。隨著副高北跳，寧波機(jī)場(chǎng)開始受副高控制，進(jìn)入盛夏季節(jié)。此時(shí)，氣溫明顯升高，相對(duì)濕度降低，晴天增多，天氣酷熱，對(duì)流性天氣頻繁，降水量主要受雷暴活動(dòng)的影響，因此，7月份降水量比6月份有所回落。

進(jìn)入8月份，寧波機(jī)場(chǎng)受西太平洋臺(tái)風(fēng)活動(dòng)的影響逐漸增多。臺(tái)風(fēng)是發(fā)生在熱帶海洋上的一種具有暖心結(jié)構(gòu)的強(qiáng)烈氣旋性渦旋，它出現(xiàn)時(shí)總是伴有狂風(fēng)暴雨，甚至出現(xiàn)特大暴雨，破壞性極強(qiáng)，常常給受影響地區(qū)造成嚴(yán)重的災(zāi)害[3]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，寧波機(jī)場(chǎng)平均每年出現(xiàn)1.4個(gè)有影響臺(tái)風(fēng)，且主要集中在八九月份[4]。8月份是臺(tái)風(fēng)活動(dòng)最頻繁的月份，出現(xiàn)次數(shù)占全年平均次數(shù)的42.4%，其次為9月份，出現(xiàn)次數(shù)占全年平均次數(shù)的30.3%.而此時(shí)對(duì)流性天氣活動(dòng)仍然頻繁，降水量同時(shí)受雷暴活動(dòng)的影響。因此，8月份降水量和9月份降水量在全年中僅次于6月份。

從10月份開始寧波地區(qū)進(jìn)入深秋季節(jié)，大氣層結(jié)比較穩(wěn)定，以晴天居多，是一年中天氣最平穩(wěn)的季節(jié)，受臺(tái)風(fēng)、雷暴的影響明顯減弱。從12月開始的冬季一直到第2年的2月份雨勢(shì)都相對(duì)比較弱，降水主要為冷空氣過境時(shí)產(chǎn)生的降水，降水持續(xù)時(shí)間比較短，降水量偏少。從3月份開始至5月，為寧波地區(qū)的春雨季。這段時(shí)間與秋季相比，降水量基本持平，但是，春季降水日數(shù)卻明顯多于秋季，兩者的降水形式有很大不同。秋季多以臺(tái)風(fēng)和局地雷暴為主，多為大雨至暴雨級(jí)別，雨量大且集中，降水持續(xù)時(shí)間短；而春季寧波地區(qū)經(jīng)常出現(xiàn)連陰雨天氣，降水持續(xù)時(shí)間長，但降水強(qiáng)度都不大，多以小雨天氣為主。

3 總結(jié)

寧波機(jī)場(chǎng)近25年年平均降水量為1 407.8 mm，最大年降水量為2 215.6 mm（2015年），最小年降水量為474.4 mm（2003年）。降水量年際變化波動(dòng)明顯，總體上呈增長趨勢(shì)，近10年來降水增加趨勢(shì)明顯。

寧波機(jī)場(chǎng)的降水主要集中在夏季，其次為春季，秋季與春季基本持平，冬季最少，全年降水量呈現(xiàn)先增長后減少的趨勢(shì)。寧波機(jī)場(chǎng)近25年年平均降水日數(shù)為169 d，最多年降水日數(shù)為209 d（1991年），最少為147 d（2003年、2004年）。年降水日數(shù)的逐年變化規(guī)律與年降水量變化基本一致，總體呈增加趨勢(shì)。寧波機(jī)場(chǎng)春季和夏季降水日數(shù)基本持平，秋季和冬季降水日數(shù)也基本持平，但春夏季降水日數(shù)明顯多于秋冬季。累年月平均降水日數(shù)的變化與降水量變化基本一致，對(duì)于降水日數(shù)多的月份，其降水量也相對(duì)比較多。

寧波機(jī)場(chǎng)全年降水主要集中在以下3個(gè)雨季，即梅雨季、臺(tái)風(fēng)雨季和春雨季。梅雨季和臺(tái)風(fēng)季主要集中在夏季和初秋，主要以強(qiáng)對(duì)流和臺(tái)風(fēng)天氣導(dǎo)致的強(qiáng)降水為主，降水持續(xù)時(shí)間相對(duì)比較短，但降水量比較大，對(duì)飛行安全和飛機(jī)的正常運(yùn)行有很大的影響；春季多連陰雨，降水持續(xù)時(shí)間長，常伴低云低能見度現(xiàn)象，常對(duì)飛行安全和飛機(jī)的正常運(yùn)行有影響；深秋降水明顯偏少，冬季以冷空氣帶來的降水過程為主，降水持續(xù)時(shí)間比較短，降水量偏少，對(duì)飛行的影響不大。

［1］錢光興，崔東文.盤龍河流域水文氣象要素變化趨勢(shì)分析研究［J］.廣東水利水電，2011，4（4）：32-34.

［2］梁紅，孫鳳華，隋東.1961—2009年遼河流域水文氣象要素變化特征［J］.氣象與環(huán)境學(xué)報(bào)，2012，28（1）：59-64.

［3］朱乾根，林錦瑞，壽紹文，等.天氣學(xué)原理和方法［M］.北京：氣象出版社，2007.

［4］虞本穎.1991—2013年影響寧波機(jī)場(chǎng)的臺(tái)風(fēng)特征分析［J］.空中交通，2015（4）：26-30.