張家川縣暴雨氣候特征及氣象防御措施

楊春芽

摘要 根據張家川國家氣象觀測站1991—2020年降水觀測資料，統計降雨量（日數）、暴雨降雨量（日數）等數據，建立一元線性趨勢方程，分析年降雨量（日數）及暴雨量（日數）的變化特征，得出：張家川縣近30年暴雨量與年降雨量變化一致，均呈增加趨勢，21世紀10年代增加明顯;一年之中暴雨集中于6—8月，8月出現最多，暴雨日數與年降雨日數的變化也呈現出增加趨勢。隨著暴雨天氣增多，氣象部門應完善暴雨天氣監測預報系統，拓寬氣象信息發布渠道，及時有效發布災害天氣預警，保證國民經濟及群眾生命財產安全。

關鍵詞 暴雨;氣候特征;變化趨勢;氣象防御

中圖分類號：P426.614 文獻標識碼：B 文章編號：2095–3305（2021）06–0098–02

暴雨是引發洪澇、地質災害及水土流失的災害性天氣，持續較強暴雨天氣造成的損失巨大，因此暴雨天氣的預測、預報、預警是氣象部門夏季的重點工作。張家川回族自治縣（以下簡稱張家川縣）位于甘肅省東南部，境內以山地地形為主，海拔落差大，地貌復雜多樣，具有顯著的地域性立體小氣候環境，整體屬于溫帶大陸性季風氣候，全年受東南、西南季風交替影響，光熱資源豐富，降雨相對較少，雨熱同季。盡管張家川縣干燥少雨，但夏季仍會出現暴雨天氣，個別年份暴雨出現頻次多、降雨量大，危害嚴重[1]。對近30年張家川縣年降雨量及出現的暴雨樣本資料進行分析，探討張家川縣暴雨發生的特征及變化趨勢，為暴雨天氣監測預報業務工作提供技術基礎，這也是各級部門開展防災減災工作的依據[2]。

1 研究資料和方法

采用張家川縣1991年1月—2020年12月逐日常規地面觀測資料，選取其中降水量觀測記錄，并從中篩選出24 h降雨量≥50.0 mm的過程為一次暴雨過程，運用氣候資料統計方法，整理數據并建立一元線性趨勢方程，分析張家川縣暴雨氣候特征及其變化趨勢。以表示樣本量為30的張家川縣降雨量（暴雨量、暴雨日數）因子，與表示對應的時間，建立一元線性回歸方程：

其中，b為方程的傾斜率，表示降雨量（暴雨量、暴雨日數）因子隨著時間序列的變化趨勢，b>0時表示降雨量（暴雨量、暴雨日數）上升或增加，b<0表示降雨量（暴雨量、暴雨日數）下降或減小，而且值越大，說明降雨量（暴雨量、暴雨日數）隨時間變化越明顯，越小則說明隨時間變化越不明顯。

2 張家川縣暴雨氣候特征

2.1 暴雨降雨量分析

根據張家川縣1991—2020年逐日降水量觀測資料得出，該縣年平均降雨量為546.7 mm，最多年份降雨量達815.4 mm，出現在2003年，最少年份降雨量僅為382.5 mm，出現在1997年，最多年份降雨量較最少年份多432.9 mm，是其2倍多。年降水量在600.0 mm以上的有8年，年降水量在500.0 mm以下的有13年，可見大風每年出現日數存在著較大的年際間變化特征。進一步分析張家川縣近30年降水量變化可知，20世紀90年代年平均降雨量最少為493.7 mm，其中年降水量最少年份也出現在90年代，并且有2年降雨量均在400.0 mm以下;21世紀00年代年平均降雨量為524.3 mm，與20世紀90年代相比，增加了30.6 mm，但該年代平均值仍低于30年平均值;21世紀10年代年平均降雨量為622.1 mm，增多趨勢非常明顯，與30年平均值相比增多了97.8 mm，與平均降雨量最少的20世紀90年代相比增多了128.4 mm，除2014—2016年降雨量少于30年平均值外，其他7年的年降雨量與歷年平均值相比均為正距平，且2018—2020年降雨量均超過700.0 mm，年降雨量明顯較多。近30年張家川縣年降雨量整體呈現出逐漸增多的趨勢（圖1），氣候傾向率為51.037 mm/10 a，且根據趨勢系數計算得到的降雨量和時間的相關系數R較大，為0.1362，說明張家川縣30年降雨量增加速度顯著。

分析近30年期間張家川縣出現的暴雨天氣過程發現，有11年出現暴雨天氣，共發生暴雨日數16 d。年暴雨量最多的是2003年，暴雨量為175.8 mm，降暴雨量最少的是2012年為51.3 mm，最多年份暴雨量是最少年份的3倍多。由圖1可知，張家川縣在近30年中，20世紀90年代暴雨量為124.6 mm，為暴雨量相對較少期;進入21世紀以后，暴雨量明顯增多，其中00年代累計降暴雨量為381.3 mm，暴雨降雨量較90年代明顯增多，到了10年代累計暴雨量達到528.9 mm。整體上近30年張家川縣年暴雨降雨量呈現出略增多的趨勢，氣候傾向率為13.346 mm/10 a，暴雨降雨量和時間的相關系數r較小，說明張家川縣年暴雨降雨量增加速度不明顯。

張家川縣年暴雨降雨量與年降雨總量變化趨勢基本一致，且均進入21世紀以后呈現明顯增多現象，特別是21世紀10年代增多趨勢顯著。

2.2 暴雨日數分析

分析張家川縣近30年暴雨日數（圖2），張家川縣暴雨日數共計16 d，其中2003年出現暴雨日數最多，達到了3 d，其次是2005年、2011年和2018年，均為2 d，1991年、1993年、2008年、2012—2013年、2016年和2020年均出現1 d。出現暴雨日數最多的是21世紀10年代，共有8 d，出現暴雨日數最少的是20世紀90年代，僅為2 d，其他年份均未出現暴雨天氣。1994—2002年，張家川縣連續9年未發生暴雨天氣，而2011—2013年暴雨頻發，3年間共出現4 d暴雨日數。近30年暴雨發生日數總體表現為增多趨勢，氣候傾向率為0.187 d/10 a。

通過分析張家川縣年降雨日數可知，近30年張家川縣年平均降雨日數為110 d，出現降雨日數最多的年份為2003年，達到131 d，降雨日數最少的是2004年為90 d。21世紀10年代張家川縣年出現降雨日數明顯增多，年平均降雨日數達到了114 d，整體上張家川縣近30年降雨日數趨于增多，氣候傾向率為2.376 d/10 a。

由上述分析得出，張家川縣近30年暴雨出現日數基本與年降雨日數一致，暴雨日數最多年份與年降雨日數最多年份均為2003年，且30年間暴雨日數變化趨勢符合年降雨日數變化趨勢，說明隨著張家川縣年降雨日數的增多，暴雨天氣出現頻率也趨于增多。

分析張家川縣暴雨日數時空分布特征，由圖3可知，張家川縣一年中暴雨日數集中于6—8月，7月出現暴雨日數最多，達到9 d，其次是8月出現暴雨日數為5 d，6月相對最少為2 d;張家川縣近30年來1—5月、9—12月未發生暴雨天氣（圖3）。

3 暴雨天氣氣象防御措施

張家川縣位于我國西北地區，深居內陸，距離海洋較遠，加上西北地區高原與山地的阻擋，來自海洋的水汽很難到達，因此這些地區降水較少，氣候干燥，但如果出現強降水天氣，在有效補充水資源不足的同時，極易誘發地質災害等，造成的影響和損失也極大，因此要加強暴雨天氣防御措施。

3.1 完善暴雨天氣監測預報系統

依托常規地面氣象觀測資料、Mi-Cape信息、物理量場資料等，基于數值預報產品資料、新一代天氣雷達產品，加上預報員綜合分析訂正子系統等，構建完善的暴雨天氣預報業務系統，并針對不同天氣影響系統，建立暴雨預報模型，認識暴雨天氣發生發展機理，分析掌握形成暴雨的天氣環流形勢及各種物理量場變化特征，并充分利用衛星云圖等識別天氣，正確判斷暴雨發生發展的時間、趨勢及暴雨落區走向、強度等，依據指標站的指數建立預報預警系統，實現短期、短時暴雨預報預警，獲取準確及時的天氣預報預警信息。

3.2 及時有效發布氣象災害預警信息

當預測預報出暴雨天氣時，應及時啟動災害性天氣預警系統，通過氣象短信發布平臺等將預報結果發送至相關部門領導，通過氣象短信、天氣APP、微信公眾號、電視天氣預報節目、廣播、電子顯示屏等向社會及時有效地發布暴雨預警信息，提醒公眾加強防范和注意出行安全。對于偏僻山村等，可利用鄉村大喇叭播報、氣象信息員進村入戶等方式傳播氣象預警信息，確保天氣信息發布的時效性，保障區域內群眾生命財產安全。

參考文獻

[1] 丁國超，張艷玲，余衛東，等.商丘暴雨日及分布特征研究[J].氣象與環境科學，2007（S1）：52-55.

[2] 榮濤.中國西北地區降水氣候特征分析[D].蘭州：蘭州大學，2004.

責任編輯：黃艷飛

Abstract According to the precipitation observation data of Zhangjiachuan National Meteorological Observation Station from 1991 to 2020， the rainfall （days） and rainstorm rainfall （days） are counted， the univariate linear trend equation is established， and the variation characteristics of annual rainfall （days） and rainstorm （days） are analyzed. It is concluded that the rainstorm in Zhangjiachuan county in recent 30 years is consistent with the annual rainfall， both showing an increasing trend， It increased significantly in the decade of the 21st century; In a year， the rainstorm is concentrated from June to August， with the most in August. The change of rainstorm days and annual rainfall days also shows an increasing trend. With the increase of rainstorm weather， the meteorological department should improve the rainstorm weather monitoring and forecasting system， broaden the channels of meteorological information release， timely and effectively release disaster weather early warning， and ensure the safety of the national economy and peoples lives and property.

Key words Rainstorm; Climatic charact-eristics; Change trend; Meteorological defense