2017年安康市秋雨監測分析

周宗滿，邱 麗，王大君，劉 學

(1.安康市氣象局，陜西安康 725000；2.石泉縣氣象局，陜西石泉 725200)

華西秋雨是我國華西地區秋季以綿綿陰雨為主的天氣氣候事件,一些學者對華西秋雨現象及空間分布進行了分析研究[1-5]。安康地處漢水流域，是華西秋雨核心區域之一。安康華西秋雨以陰雨日多、日照少、累計降水量大為主要氣候特征。秋雨期間也常伴有暴雨等強降水天氣，是安康秋季重要氣候事件和氣象災害之一。一些學者圍繞華西秋雨的氣候特征、成因及監測指標進行了分析研究[3-8]。高由禧等[1]認為華西秋雨的起止日期從8月底開始，10月第四侯結束。蔣竹將等[7]綜合考慮雨量、雨日及日照時數等三方面影響因子，提出了一種改進的華西秋雨逐年監測指數(modified autumn rain index，MARI)。王春學等[8]借鑒MARI的優越性，考慮監測的連續性，采用5天滑動平均算法，定義了華西秋雨逐日監測指數(DARI )。分析表明進入21世紀華西秋雨有增強的趨勢[5]。氣象工作者對強秋淋天氣典型個例的成因、環流條件分析較多[9-12]，但針對特定區域、特定時間段的秋雨評估開展較少。2017年，陜西省安康市出現持續時間較長的秋雨天氣，降雨導致漢江干流及支流出現明顯秋汛(9次洪水)，發生地質災害險情800多起，造成嚴重經濟損失。本文依據中國氣象局預報與網絡司《華西秋雨監測業務規定(試行)》[13]，結合MARI指數，分析安康市秋雨(以下簡稱秋雨)的氣候特征，并對2017年安康秋雨的時空分布特征、災害影響等進行分析，為氣象防災減災及決策氣象服務提供參考。

1 資料選取

安康市10個氣象觀測站(寧陜、石泉、漢陰、紫陽、嵐皋、平利、鎮坪、漢濱、旬陽、白河)1961—2017年逐年8月21日—11月30日逐日20—20時降水量、日照時數資料；安康市國土資源局地質災害統計資料(2017年9—10月)；安康市民政局自然災害損失報告(2017年10月)；安康市氣象災害普查資料(1961—2016年)。

2 秋雨標準及分析方法

2.1 秋雨事件

根據業務規定監測區域劃分，安康市所屬縣區均為南區，秋雨監測期為每年的8月21日—11月30日，起訖日期等標準如下。

(1)秋雨日

監測期內，若某日全市5個縣區(某監測區域內≥50%站點)自動氣象站日降水量R20≥0.1 mm，則為一個秋雨日，否則為一個非秋雨日。

(2)多雨期

若監測區域內連續出現5個秋雨日(第2～第4天中可有一個非秋雨日)，則多雨期開始，其第一個秋雨日為該多雨期開始日。此后若連續出現5個非秋雨日(第2～第4天中可有一個秋雨日)，則該多雨期結束，第一個非秋雨日為該多雨期結束日。秋雨期內，可以出現一個或多個多雨期。

(3)秋雨起訖日期

若監測區域內的第一個多雨期出現，則該區域秋雨開始，第一個多雨期的開始日即為秋雨開始日。此后至11月20日(特殊情況下至11月30日)，若連續出現10個非秋雨日(第2～第9天中可有兩個秋雨日)，則秋雨結束，最后一個多雨期的結束日為秋雨結束日。

(4)秋雨期長度及秋雨量

秋雨開始日至結束日之間的總日數為秋雨期長度。秋雨期內，區域內監測站的臺站平均降水量的累積值即為該區域的秋雨量。

2.2 秋雨強度

(1)基于《華西秋雨監測業務規定(試行)》的秋雨強度

《華西秋雨監測業務規定(試行)》分別用秋雨期長度指數、秋雨量指數和秋雨綜合強度指數等3個指數來表征秋雨的強度。其中，秋雨期長度指數(I1)為表征某監測區域某年秋雨期長短的指標；秋雨量指數(I2)為表征某監測區域某年秋雨量多少的指標；秋雨綜合強度指數(I3)為秋雨期長度指數和秋雨量指數等權求和得到的指標。秋雨強度等級依據秋雨期長度指數、秋雨量指數以及秋雨綜合強度指數的大小劃分為顯著偏強、偏強、正常、偏弱、顯著偏弱五級(表1)。

(2)基于MARI指數的秋雨強度

蔣竹將等綜合考慮降水量、降水日數及日照時數等華西秋雨三方面影響因子，參考白虎志等[4]定義的秋雨指數(autumn rain index，ARI)，

表1 秋雨強度等級

提出改進型華西秋雨指數。該指數定義為：

MARI指數=(Raut/Ryear)L，

其中，Raut為秋雨期內降水量，Ryear為華西地區年降水量，L為華西秋雨日數(d)。

華西秋雨日數(L)定義為氣象臺站某時段內(通常為20—20時)出現有效降水(R20≥0.1 mm)且日照時數<0.1 h的日數。

以56 a安康MARI指數距平的±l倍標準差為判斷秋雨事件強弱的標準，MARI指數強度分級閾值見表2。

3 安康秋雨的氣候特征

3.1 基于56 a(1961—2016年)資料的氣候特征

根據華西秋雨監測業務規定標準，分析安康市各縣區秋雨期長度、多雨期頻次、秋雨量、降水日數等氣候特征(圖1)。安康市秋雨期平均開始日期9月7日，結束日期11月1日；秋雨期長度平均54.7 d，最長101 d(石泉縣，2011年)，最短5 d；多雨期出現頻次平均2.46次，最多6次(紫陽縣，1993年)；秋雨期內平均降水日數25 d，最多降水日數63 d(紫陽縣，1964年)，最少降水日數4 d；多雨期內最長連續降水日數61 d(鎮坪縣，1964年)。秋雨量平均236.3 mm，占年降水量32%；各縣區秋雨量為全年降水量的16%～47%，秋雨量最多756.6 mm(紫陽縣，1964年)，最少3.6 mm(漢陰縣，1990年)。整體來看，安康秋雨呈現由西南向東北逐漸遞減的地域分布特征。

表2 安康MARI指數強度分級閾值

圖1 安康1961—2016年秋雨氣候特征要素空間分布圖

3.2 基于氣候標準期(1981—2010年)秋雨強度等級的氣候特征

秋雨期平均開始日期9月6日，結束日期10月28日；秋雨期長度平均53 d，最長93 d(1984年)，最短5 d；秋雨期內平均降水日數23.2 d；秋雨量平均218.9 mm，最大513.4 mm(1984年)；各縣區秋雨量為全年降水量的16%～47%。

秋雨期長度指數(I1)最大1.6(1984年)，1級。秋雨量指數(I2)最大2.5(1984年)，1級。秋雨綜合強度指數(I3)最大2.1(1984年)，1級；其次為1.8(2003年)；其余年份均為2級及以上等級(圖2)。

圖2 1981—2010年安康秋雨指數年際變化圖

氣候標準期內，安康市秋雨綜合強度指數正常強度15 a，顯著偏強2 a，偏強6 a，偏弱4 a，顯著偏弱3 a。其中，顯著偏強及顯著偏弱的極端事件占比為16%，正常強度占比為50%(表3)。

表3 1981—2010年安康市秋雨綜合強度指數強度等級統計表

4 2017年安康市秋雨監測分析

2017年8月22日—10月31日，安康市各縣區先后出現持續性陰雨天氣。各縣區秋雨特征指標統計值如表4。除MARI指數分析基于56 a氣候特征值外，其余分析均基于1981—2010年氣候標準期，其中，同期降水距平所用均值為各縣區2017年秋雨期的歷年同期均值。

表4 2017年安康市各縣區秋雨特征指標統計表

4.1 雨期開始日及結束日

全市區域性秋雨開始于8月29日，較歷年偏早8 d；結束于10月26日，較歷年偏早2 d。秋雨期間，有2個多雨期，分別是8月29日—10月5日、10月10日—31日。

各縣區秋雨開始日期比歷年平均日期提前9～13 d，開始日最早8月22日(嵐皋縣)，最遲8月29日(石泉、漢陰、漢濱、平利、鎮坪、旬陽縣)，前后相差7 d；結束日期比歷年平均日期提前1～16 d，結束日最早10月16日(石泉縣)，最遲10月31日(旬陽縣)，前后相差15 d；秋雨期長度48～65 d，60%縣區秋雨期長度超過歷年平均秋雨期長度。

4.2 降水日數

平均降水日數37 d，較歷年偏多12 d，屬偏多年份。平均降水日數、區域性降水日數均居歷年同期前5位。各縣區降水日數31～44 d，區域性(3～5站為區域性，6站及以上為全市性)降水日數34 d。華西秋雨日數27～41 d，平均33 d，較歷年平均華西秋雨日數多14 d，屬偏多年份。

4.3 秋雨量

秋雨量平均541.4 mm，占2017年降水量的49%，屬偏多年份，秋雨量位居氣候標準期第1位(同時位居1961年以來第1位)。各縣區秋雨量403.5(寧陜縣)～663.0(平利縣) mm，占2017年降水量的44%～56%。與歷年同期秋雨量相比，除寧陜縣偏多8成外，其余各縣區偏多1倍以上，偏多最多達241%(平利縣)。有2個區域性降水集中時段，分別為8月29日—10月4日、10月10日—10月18日，期間出現6個暴雨日，16站次暴雨，暴雨站次為歷年同期1.5倍。

4.4 秋雨強度

4.4.1 基于MARI指數的秋雨強度 全市MARI指數平均16.3 d，為1961年以來第1位。各縣區MARI指數為12.6 d(寧陜縣)～20.0 d(紫陽縣)(圖3)。除漢陰縣(第6位)、寧陜縣(第3位)、紫陽縣(第2位)外，其余各縣區MARI指數均為1961年以來第1位。按照MARI指數強度分級閾值，2017年安康市秋雨強度等級為嚴重。

圖3 2017年安康MARI指數分布

4.4.2 基于《華西秋雨監測業務規定(試行)》的秋雨強度 全市秋雨期長度指數(I1)平均0.2，為3級正常強度等級。各縣區秋雨期長度指數為-0.6(石泉縣)～1.0(旬陽縣)，除石泉縣為4級偏弱強度等級，旬陽、白河縣為2級偏強強度等級外，其余各縣區均為3級正常強度等級。秋雨量指數(I2)平均2.9，為1級顯著偏強強度等級，指數值位居氣候標準期第1位。各縣區秋雨量指數1.2(寧陜縣)～4.6(平利縣)，除寧陜縣為2級偏強強度等級外，其余各縣區均為1級顯著偏強強度等級。秋雨綜合強度指數(I3)平均1.6，為1級顯著偏強強度等級。各縣區秋雨綜合強度指數0.6(寧陜縣)～2.2(平利縣)，其中寧陜、石泉、漢陰、漢濱、紫陽縣為2級偏強強度等級，嵐皋、平利、鎮坪、旬陽、白河縣為1級顯著偏強強度等級。

4.4.3 兩種指數標準強度評估差異 MARI指數綜合考慮綿綿秋雨的氣候特征，直觀易懂，計算相對簡單，其評估結果有較好參考作用，但其強度分級閾值應用時需結合當地歷史MARI指數計算?！度A西秋雨監測業務規定(試行)》以秋雨期長度指數、秋雨量指數為基礎，既可進行秋雨期長度指數、秋雨量指數的單一指標評定，也可進行秋雨綜合強度評定，主導地位的影響因子一目了然，更便于決策氣象服務參考應用。

經比較氣候標準期(1981—2010年)內兩種指數標準評估的強度等級，其強度等級趨勢一致，僅部分年份強度等級在分級界限值附近略有差異。兩種指數標準評估的2017年安康市秋雨強度等級結果一致，均達各自綜合強度分級的最強等級。

5 結論

(1)安康市秋雨以秋雨期長、多雨期頻次多、秋雨量大、降水日數多為主要氣候特征；顯著偏強及顯著偏弱的秋雨事件占比為16%；秋雨強度呈現自西南向東北遞減的地域分布特征。

(2)安康市2017年秋雨量、MARI指數均位居1961年以來第1位。該秋雨事件開始、結束日期均偏早，秋雨期長度偏長，降水日數偏多，秋雨量指數(I2)及秋雨綜合強度指數(I3)均達1級顯著偏強強度等級。