托里降雨時(shí)間分布特征分析

馮濤 張劉柱

摘要? 利用托里國(guó)家基本站2006—2015年和區(qū)域內(nèi)6個(gè)自動(dòng)站2011—2015年5—9月逐小時(shí)降水資料，分析了不同量級(jí)降雨量時(shí)間分布特征。

關(guān)鍵詞 降雨;日變化;雨強(qiáng);持續(xù)時(shí)間;托里

中圖分類號(hào)：P333 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-3305（2018）06-045-02

DOI： 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2018.06.021

Analysis of Rainfall Tem poral Distribution Char acteristics in Toli

FENG Tao? et al（Toli Meteorological Bureau， Toli，Xinjiang 834500）

Abstract Using the hourly precipitation data of Toli national basic station from 2006 to 2015 and six regional automatic stations from May to September， 2011 to 2015， the temporal distribution characteristics of different scales rainfall in Toli were analyzed.

Key words? ?Rainfall; Diurnal variation; Rainfall intensity; duration;Toli.

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)學(xué)者在降雨時(shí)間分布特征研究中取得了一系列研究成果。托里縣位于新疆西北部，準(zhǔn)噶爾盆地西側(cè)、塔額盆地南緣，亞歐大陸地理內(nèi)心，遠(yuǎn)離海洋，是半干旱區(qū)向干旱區(qū)重要過(guò)渡帶，為旱作雨養(yǎng)農(nóng)牧業(yè)區(qū)，年均降水量約245.0 mm，境內(nèi)水源點(diǎn)多但徑流小，分布廣，季節(jié)性特強(qiáng)，地表水資源來(lái)源于山區(qū)丘陵融雪和自然降水，冬夏季枯水季由地下水補(bǔ)給。文中利用2006—2015年5—9月托里地區(qū)自動(dòng)氣象站逐小時(shí)降水量資料，對(duì)該區(qū)域近10年降雨特征進(jìn)行了分析，旨在為托里水資源開發(fā)利用及汛期降水精細(xì)化預(yù)報(bào)預(yù)警提供技術(shù)支持。

1 資料處理與研究方法

1.1 資料處理

選取托里氣象站2006—2015年5—9月逐小時(shí)降水資料及6個(gè)區(qū)域自動(dòng)站（老風(fēng)口、烏雪特、鐵廠溝、廟爾溝、庫(kù)甫、沙孜）2011—2015年5—9月5年逐小時(shí)降水資料。數(shù)據(jù)集來(lái)源新疆氣象局CMISS氣象數(shù)據(jù)庫(kù)，經(jīng)信息中心統(tǒng)一質(zhì)量控制，可靠性和數(shù)據(jù)連續(xù)性較好。篩選去除缺測(cè)降水記錄，分析托里區(qū)域降水特征。

1.2 研究方法

日降雨量≥0.1 mm定義為1個(gè)雨日，24 h雨量稱為日雨量。對(duì)逐小時(shí)降水頻次統(tǒng)計(jì)，得出逐小時(shí)降水多年累積降水頻次日變化特征，分析降水易發(fā)生時(shí)段及降水頻次低值區(qū)間。

過(guò)程降水量用R表示，0.1 mm≤R≤6.0 mm 時(shí)定為1個(gè)小雨過(guò)程;6.1 mm≤R≤12.0 mm時(shí)定為1個(gè)中雨過(guò)程;12.1 mm≤R≤24.0 mm 時(shí)定為1個(gè)大雨過(guò)程;R≥24.1 mm時(shí)定為1個(gè)暴雨過(guò)程。當(dāng)每站一次降水結(jié)束后 6 h內(nèi)再?zèng)]有降水發(fā)生，則認(rèn)為該次降水結(jié)束。

將每日24 h分成4個(gè)時(shí)段：09：00—14：00、15：00—20：00、21：00—02：00、03：00—08：00，統(tǒng)計(jì)各量級(jí)降水出現(xiàn)頻次、持續(xù)時(shí)間及發(fā)生時(shí)段（北京時(shí)間）。

2 結(jié)果與分析

2.1 雨日年際變化特征

托里區(qū)域小雨日數(shù)由多到少順序依次為托里本站、沙孜站、廟爾溝、烏雪特、庫(kù)甫、鐵廠溝、老風(fēng)口;中雨日數(shù)由多到少順序依次為托里本站、沙孜站、庫(kù)甫、烏雪特、廟爾溝、老風(fēng)口、鐵廠溝;大雨日數(shù)由多到少順序依次為托里本站、廟爾溝、沙孜、烏雪特、庫(kù)甫、鐵廠溝、老風(fēng)口，老風(fēng)口。綜合分析得出，雨日較多站如庫(kù)甫、沙孜、廟爾溝均處在丘陵之上，地形抬升造成大氣層結(jié)不穩(wěn)定易產(chǎn)生降水，而老風(fēng)口、烏雪特、鐵廠溝等站處于平原中，長(zhǎng)年盛行大風(fēng)天氣，空氣干燥，降水相對(duì)要少;另外托里地區(qū)易受北方南下冷空氣侵襲，位于西部庫(kù)甫、沙孜、廟爾溝首先受到冷空氣影響，而老風(fēng)口、烏雪特、鐵廠溝等站位于托里北邊，影響相對(duì)滯后。

暴雨日數(shù)托里本站10年中出現(xiàn)8 d、廟爾溝5年中出現(xiàn)4 d，其他站均出現(xiàn)1 d，鐵廠溝沒(méi)有暴雨日。暴雨天氣雖是小概率事件，但強(qiáng)度和量級(jí)很大，對(duì)于干旱少雨的托里，一次暴雨過(guò)程歷時(shí)短、強(qiáng)度大、局地性強(qiáng)，易引發(fā)嚴(yán)重洪澇災(zāi)害，對(duì)農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸和人民生活構(gòu)成嚴(yán)重威脅，有時(shí)甚至危及人民生命安全。

2.2 逐小時(shí)累積降水量和降水頻次日變化

由圖1可知，托里本站23：00—14：00為降水量低值時(shí)段，占24 h降水總量45%，02：00降水最少，累積降水量32.9 mm;15：00—21：00為降水量高值階段，以16：00—20：00為降水量最大時(shí)段，17：00為降水量最大時(shí)刻，累積降水量191.9 mm，是02：00累積降水量5倍多。6個(gè)區(qū)域站大致從06：00—13：00為降水量低值時(shí)段，大部分站在09：00達(dá)較低值，累積降水量<10.0 mm;而鐵廠溝21：00達(dá)最低值，累積降水量2.4 mm;14：00—05：00為降水量高值階段，其中14：00—20：00為最大時(shí)段，沙孜站在18：00達(dá)最大值，累積降水量88.8 mm。另外各時(shí)次降水量有顯著年際變化，不同年份相同時(shí)次降水量差異很大，一年內(nèi)不同時(shí)刻降水量差異也很大。

從圖2可看出，托里本站24 h降水頻次變化差距不大，15：00—21：00時(shí)為降水易發(fā)生時(shí)段，這幾個(gè)時(shí)次內(nèi)每個(gè)時(shí)刻降水頻次均≥55次以上，以18：00最多。01：00—03：00為降水頻次低值區(qū)間，最小值在01：00。6個(gè)區(qū)域站14：00—21：00為降水易發(fā)時(shí)段，其中廟爾溝16：00和18：00最集中，05：00—13：00為降水頻次低值區(qū)，其中鐵廠溝在03：00和21：00達(dá)最低值。

2.3 1 h雨強(qiáng)分布特征

托里地區(qū)1 h降水量R隨降水雨量增大頻次逐漸減小，R≤1.0 mm頻次最高，共4 693次，占各量級(jí)降水頻次總和79.1%。從小時(shí)雨強(qiáng)統(tǒng)計(jì)結(jié)果來(lái)看，降水量呈“雙峰”型變化，即在1.1 mm≤R≤3.0 mm出現(xiàn)第1峰，為1 563.4 mm，占5—9月總降雨量30.0%;在R>9.0 mm量級(jí)出現(xiàn)第2峰，降水量568.9 mm，占5—9月總降雨量11.1%。（從不同地區(qū)分析雨強(qiáng)和頻次變化）。其中2010年5月27日20：00托里本站1 h降水量達(dá)33.6 mm，為近10年托里區(qū)域最大雨強(qiáng)。

2.4 不同量級(jí)降水變化特征

托里地區(qū)小雨過(guò)程7月發(fā)生最多，9月最少。從各月發(fā)生時(shí)段看，7 月上旬最多，其次是6 月中旬和7月下旬。從各站看，托里本站、烏雪特、庫(kù)甫、沙孜站小雨過(guò)程7月發(fā)生最多，鐵廠溝、廟爾溝為6月，老風(fēng)口出現(xiàn)在5月。

中雨過(guò)程6月最多，9月最少。以7月上旬最多，下旬最少。托里站中雨過(guò)程6月發(fā)生最多，老風(fēng)口、廟爾溝7月，烏雪特9月，鐵廠溝、沙孜8月，庫(kù)甫6、7、8月并列最多。

大雨過(guò)程最多是8月，9月最少，7月上旬大雨過(guò)程最多，8月中旬次多。較少時(shí)段為5 月上旬、中旬，最少時(shí)段為9月上旬。托里本站大雨過(guò)程發(fā)生最多是8月，老風(fēng)口5月下旬、6月上旬、8月下旬均發(fā)生1次，其余時(shí)段均未發(fā)生大雨過(guò)程，烏雪特大雨過(guò)程8月最多，廟爾溝、沙孜、庫(kù)甫是7月，鐵廠溝是6月。

暴雨過(guò)程6月最多，5、7、8月各有3次，9月出現(xiàn)過(guò)1次暴雨過(guò)程。托里區(qū)域5月下旬和6月下旬均出現(xiàn)過(guò)3次;托里本站6月出現(xiàn)過(guò)4次暴雨過(guò)程，鐵廠溝無(wú)暴雨。

7月為汛期降水最多月份，9月為最少月份。托里地區(qū)各量級(jí)降水過(guò)程出現(xiàn)頻次在不同月有差異，在各站也有很大差異，同一量級(jí)降水過(guò)程在不同月之間有顯著變化，同一量級(jí)降水過(guò)程出現(xiàn)頻次在各月分布時(shí)段也有差異。

3 結(jié)論

（1）托里地區(qū)各量級(jí)雨日年際變化明顯，小雨日、暴雨日和總雨日數(shù)呈增加趨勢(shì)，小雨日數(shù)增加明顯。沙孜易出現(xiàn)小雨和中雨，廟爾溝大雨和暴雨頻率相對(duì)較高，鐵廠溝幾乎無(wú)暴雨。

（2）托里地區(qū)逐小時(shí)累計(jì)降水量和累計(jì)頻次大致呈一致日變化特征，下午降水次數(shù)較多且雨量集中，夜間降水偏少，與托里地形相關(guān)。

（3）1 h降水頻次最多是量級(jí)≤1 mm降水，其次為1.1 mm≤R≤3 mm 量級(jí)降水，但1.1 mm≤R≤3 mm量級(jí)降水貢獻(xiàn)率高于量級(jí)≤1 mm降水。

（4）7月托里地區(qū)降雨過(guò)程發(fā)生最多，與該時(shí)段冷暖空氣頻繁交替有關(guān)。

參考文獻(xiàn)

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