云南省暴雨日及短時強降水時空分布特征

黎成超 榮昕

摘要分析了1986—2016年云南省暴雨日和2009—2016年短時強降水的時空分布特征，結果發現，云南省暴雨日數呈現出由北向南減少的趨勢，大值區集中在滇南地區；云南省短時強降水的極值分布大體上有由北向南、由西向東增大的趨勢，其中，大值區主要分布在滇南和滇東的局部地區；云南省年暴雨日數呈現微弱的增加趨勢，增幅不顯著；短時強降水次數呈現波動中顯著減少的趨勢。云南省暴雨和短時強降水集中出現在云南的雨季（5—10月），其中7月出現暴雨的日數最多，而8月出現短時強降水次數最多；短時強降水出現時段呈現出了2個波峰狀，其中18：00出現次數最多。

關鍵詞暴雨；短時強降水；時空分布特征；云南省

中圖分類號S161.6文獻標識碼A文章編號0517-6611（2018）05-0166-03

AbstractThe temporal and spatial distribution characteristics of rainstorm days from 1986 to 2016 and shorttime heavy rainfall from 2009 to 2016 in Yunnan Province were analyzed.The results showed that the rainstorm days in Yunnan Province showed a trend of decreasing from north to south， the large value area concentrated in the southern region； The extreme value distribution of shorttime heavy rainfall in Yunnan Province had a trend of increasing from north to south and from west to east. Among them， the large value areas were mainly distributed in the local area in southern and eastern of Yunnan； The rainstorm days in Yunnan Province showed a weak increase trend， and the increase was not significant. The shorttime heavy rainfall times showed a significant decrease in the fluctuation.The rainstorm and shorttime heavy rainfall in Yunnan Province were concentrated in the rainy season of Yunnan （May to October）， Among them， the rainstorm days in July was the most， and the shorttime heavy rainfall times occurred most in August. There were two wave peaks in the period of shorttime heavy rainfall， and the most frequently appeared at 18：00.

Key wordsRainstorm； Shorttime heavy rainfall； Spatial and temporal distribution characteristics；Yunnan Province

暴雨和短時強降水是我國最常見的氣象災害之一，具有強度大、歷時短、危害大等特點，經常會引發山洪、泥石流、農田淹沒、城市內澇等衍生災害，嚴重威脅公眾的生命安全及農業生產。在全球氣候變暖及城市化建設速度加快的背景下，暴雨和短時強降水及其所引發的災害越來越引起科研工作者和公眾的關注。

進入21世紀以來，為了對暴雨洪澇災害的分布特征進行分析及準確預報，許多學者做了一些有意義的研究工作。通過分析暴雨和雨型發現，我國主要的多雨帶中心區域與暴雨總量的顯著正距平區域有很好的一致性，我國汛期8個主要多雨帶類型的多雨中心主要是由頻繁的暴雨造成[1]。林建等[2]研究1981—2010年的暴雨過程和暴雨日變化特征發現，21世紀以來，南方地區暴雨過程明顯增多，但以短持續性強降水過程為主，盡管總暴雨日較多，但總降水量不及20世紀90年代。史培軍等[3-4]研究表明，近年來中國年代際暴雨雨量和雨日顯著增加，暴雨雨強也呈現增加趨勢；年代際暴雨雨量和雨日呈現出從東南沿海地區向華中和西南及環渤海地區逐漸擴張的梯度增加趨勢，快速城鎮化因素極有可能是中國大面積暴雨增加的主因。

作為暴雨災害及短時強降雨多發的云南，其地處低緯高原地區，受印度季風和東亞季風的影響，形成了干濕季節分明的季風氣候。與全國大多數地區相比，云南暴雨及短時強降雨的范圍、日雨量偏小，具有明顯的地域性、突發性和群發性特點，使得云南成為暴雨和短時強降雨及其衍生地質災害（滑坡、泥石流等）的高發區[5]。云南暴雨災害成因的研究個例較多[6-7]，除了大氣環流變化因素外，云南暴雨及短時強降雨災害主要是由于具有持續的偏南暖濕氣流、繁多的陣雨天氣系統和地形環境等三方面的相互作用引起[6]。云南省靠近南海和孟加拉灣2個重要的水汽源地，夏秋季，云南會成為從孟加拉灣向我國內地輸送水汽的主要通道，因此常常引發暴雨和短時強降雨[7]。

由于云南地理位置和地形的特殊性，其暴雨也具有不同于我國其他地方的區域特點。筆者分析近31年云南省的暴雨日和近8年短時強降水時空分布特征，為提高暴雨和短時強降雨的預報水平及預防由暴雨和短時強降水所引發的山洪、泥石流、農田淹沒和城市內澇等災害提供參考依據。

1資料與方法

所用資料為1986—2016年云南省125個站點降水量數據，并通過克里金插值為格點數據分析其空間分布特征，暴雨日定義為：24 h（20：00—次日20：00）日降雨量≥50 mm定義為一個暴雨日。短時強降水資料時間為2009—2016年，短時強降水定義為小時降水量≥20 mm，研究認為其作為我國短時強降水的標準是合理的[8-9]。

2暴雨及短時強降水空間分布特征

2.1年降水量空間分布

從圖1可看出，近31年來云南省年降水量的空間分布差異較大，有由南至北遞減的分布趨勢。滇南、滇西地區降水量較大，滇中以北局部地區降水量相對較少。滇南、滇西、滇西北怒江中北部地區、滇東曲靖東南部地區年降水量在1 200.0 mm以上，其中年降水量最大的地區為紅河州河口地區，年降水量平均達2 320.5 mm。而金沙江河谷、迪慶高原、昭通中部地區以及元江河谷等地，降水量不足800.0 mm，其中年降水量最小的地區出現在大理賓川地區，降水量僅有551.5 mm。滇中及其以北大部區域年降水量為800.0～1 000.0 mm。云南省平均降水量最大的年份出現在2001年，為1 242.4 mm；而最小出現在2009年，為846.8 mm。

2.2暴雨日數及短時強降水空間分布

由圖2可知，近31年來云南省暴雨日數由北向南減少，大值區集中在滇南地區的紅河南部、普洱東南部和西部，其中紅河的金平地區暴雨日數最多，近31年出現了暴雨日239 d，年均暴雨日接近8 d。有3個站暴雨日數大于200 d，分別是金平、江城和河口。此外，累計暴雨日數大于100 d的出現在曲靖東南部、保山西部、德宏中部、臨滄西部、麗江東部、西雙版納東部和普洱東南部等地區。暴雨出現最少的地區為迪慶、麗江西部和大理北部等地區，31年暴雨日數少于20 d。云南大暴雨分布與暴雨分布類似，但總的來說，云南大部地區出現大暴雨的概率是比較小的。如果連續幾日都是暴雨，就成為連續暴雨過程，這樣的暴雨比一般暴雨影響大很多，往往與洪澇有更直接的關系，極易引發澇災。

在復雜的高原山地氣候條件下，云南多局地短時強降水天氣，極易引發洪澇造成河水猛漲、淹沒農田、沖毀道路等，因此對云南省短時強降水的分析是非常有必要的。從2009—2016年云南省短時強降水極值分布（圖3）可以看出，云南省短時強降水的極值分布大體上有由北向南、由西向東增大的趨勢。滇西北大部，滇中楚雄大部、玉溪大部，滇西保山、德宏大部、臨滄東部，滇南紅河北部地區短時強降水極值小于50 mm/h，其余地區短時強降水極值均大于50 mm/h，其中怒江州貢山地區短時強降水的極值全省最小，而普洱的孟連地區全省最大。

3暴雨及短時強降水時間分布

3.1暴雨及短時強降水日數年際變化

由圖4可知，1986—2016年云南省年暴雨日數呈現微弱的增加趨勢，增幅不顯著。從四階多項式擬合可知，20世紀80年代中期—90年代初暴雨日數為減少趨勢，90年代初—90年代末轉為增加趨勢，之后到2011年為減少趨勢，2012—2016年為增加趨勢。年暴雨日數最多出現在2001年，為331 d；最少出現在2011年，僅有160 d。

由圖5可知，2009—2016年云南省短時強降水次數呈現波動中顯著減少的趨勢。短時強降水次數最多的年份為

2011年，一年總共出現了440次左右；而出現最小的年份為

2013年，僅出現了323次左右。由四階多項式擬合曲線可以得知，2010—2013年短時強降水次數呈現明顯的下降趨勢，之后到2016年有微弱回升的趨勢。

3.2暴雨及短時強降水次數月分布

由圖6可知，云南省1—12月均會出現暴雨天氣，但暴雨集中在雨季（5—10月），尤其是6—8月，其中7月出現暴雨次數最多，每年出現65次左右；干季出現暴雨的概率較低，每年出現不超過5次。雨季的暴雨次數比干季多16倍左右。近31年云南省短時強降水出現次數最多也是在雨季，但與暴雨次數不同的是，短時強降水出現次數最多的月份為8月，其次是7月；干季出現的概率同樣很少，其中2月出現短時強降水的次數最少，近8年出現了不到5次。

3.3短時強降水次數日分布

由圖7可知，2009—2016年云南省短時強降水出現時段呈現出了2個波峰狀，00：00—06：00和15：00—23：00為短時強降水出現次數較多的2個時段，其中分別在03：00和18：00出現了2個峰值，分別出現了168和190次左右；而相比2個波峰時段，15：00—23：00出現的次數比00：00—06：00整體要多，主要原因是云南地處低緯高原地區，午后開始受到較強的太陽輻射，下墊面升溫，熱力條件改善，容易形成熱力對流和抬升動力條件而導致短時強降水天氣發生。在中午時段短時強降水出現次數較少，其中11：00在8年中僅出現了46次。

4小結

分析了1986—2016年云南省125個站暴雨日分布和2009—2016年云南省短時強降水分布特征，得到以下結論：

（1）云南省暴雨日數由北向南減少，大值區集中在滇南地區的紅河南部、普洱東南部和西部；暴雨出現最少的地區為迪慶、麗江西部和大理北部等地區。

（2）云南省短時強降水的極值分布大體上有由北向南、由西向東增大的趨勢，其中，發生短時強降水的大值區也主要分布在紅河南部、普洱東南部、曲靖東南部等地，1 h降水極大值可超過130 mm。

（3）1986—2016年云南省年暴雨日數呈現微弱的增加趨勢，增幅不顯著；2009—2016年云南省短時強降水次數呈現波動中顯著減少的趨勢。

（4）云南省暴雨集中出現在雨季（5—10月），其中7月出現暴雨的日數最多；短時強降水出現次數最多也是在雨季，出現次數最多的月份為8月。

（5）短時強降水出現時段呈現出了2個波峰狀，00：00—06：00和15：00—23：00為短時強降水出現次數較多的2個時段，其中18：00—19：00出現次數最多。

參考文獻

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