近10年松桃縣典型暴雨天氣學分析

張惠珠 劉浩 鄒海東 潘婭瑩 吳雪亞

摘要：該文利用2010-2019年松桃縣28個鄉鎮53個區域自動站日降水數據，運用統計學方法分析近10年松桃典型暴雨出現頻次隨時間的變化趨勢、各暴雨站點的空間分布及與地形的關系。研究表明，近10a松桃典型暴雨總體上呈增加趨勢，主要集中在夏季，典型暴雨在初秋的9月出現的最頻繁;近10a松桃典型暴雨各站出現暴雨頻數和暴雨站累積降雨量都呈自西北向東南遞增的趨勢;當孟加拉灣或者南海的水汽通往松桃時，迎風坡的地形強迫和輻合性抬升，以及背風坡因迎風坡的繞流重新輻合而造成的垂直運動，均是觸發對流活動的重要因子，且受地形影響，降水較多地區多在山地迎風坡，使長坪、麥地、興隆塘、寨英、車子坡、長興、甘龍成為松桃典型暴雨的暴雨中心。定義典型暴雨為單日雨量>40個暴雨區域自動站的事件，選取并分析松桃近10年典型暴雨為研究對象，結合各層次天氣系統，得出松桃典型暴雨天氣模型。

關鍵詞：典型暴雨;時空分析;地形;天氣模型

1、引言

近年來，省內外一些學者對暴雨的分析已有大量研究，黎榮[1]對近31年來銅仁市暴雨氣候特征進行分析，得出銅仁市暴雨日出現在春、夏和秋季且主要集中在5月到7月，6月暴雨日數最多，基本呈東多西少的暴雨特點;楊群[2]在貴州銅仁暴雨特征分析及物理機制研究中指出銅仁的暴雨主要分為五類：冷鋒低槽型暴雨（占34%）、長江橫切變型暴雨（梅雨鋒型，占25%）、低渦切變型暴雨（占22%）、臺風倒槽型暴雨（占12%）、兩高切變型暴雨天氣過程（占7%）。張新主[3]在西南地區水汽輸送特征分析中指出，貴州東部地勢較低，而貴州東部與重慶交界處的大婁山地形較高;貴州東部來自南海的暖濕水汽受到大婁山的阻擋，在貴州東部地區聚集較多，使貴州東部獲得較多的水汽。楊群[4]在銅仁近40年暴雨氣候特征及氣候背景差異分析中指出，影響貴州的冷空氣主要有3條路徑，第一條是西北路徑，冷空氣由西北地區翻越青藏高原東側從西北方向入侵貴州;第二條是偏北路徑，冷空氣由四川盆地從偏北方向南移入侵貴州;第三條是東北路徑，冷空氣經東北地區，經華北地區南下由兩湖盆地從東北向西南移動影響貴州。

松桃縣地處貴州省銅仁市東北部，渝、湘、黔3省（市）交界處，地處武陵山脈主峰梵凈山東麓。松桃縣是銅仁市的暴雨中心之一，近年來，松桃縣由暴雨引發的洪澇、滑坡等地質災害較為頻繁，暴雨給市場經濟帶來了巨大損失，對人民生命財產安全等構成了威脅;特別是2014年7月16日的典型暴雨，造成松桃縣城停水停電，群眾出行受阻部分地區出現山體滑坡、道路受損等。本課題主要采用松桃縣區域自動站逐日降雨量資料，定義典型暴雨為單日雨量>40個暴雨區域自動站的事件，運用天氣學分析方法，得到松桃縣暴雨產生的天氣學類型，為以后松桃縣暴雨預報預警及防洪救災提供一定的參考。

2、數據與方法

2.1數據

由貴州省氣象信息中心提供的2010-2019年松桃53個區域自動站逐日降水數據、2010-2019年MICAPS天氣圖資料。

2.2典型暴雨事件定義方法

本文定義典型暴雨為單日雨量>40個暴雨區域自動站的事件;典型暴雨頻數為每年典型暴雨出現的總數;

2.3分析方法

采用統計方法和Surfer畫圖軟件分析松桃縣典型暴雨時空分布特征，利用Micaps數據和天氣學方法分析典型暴雨的天氣學類型特征。

3、典型暴雨事件特征分析

3.1典型暴雨頻數時間分布圖

我國氣象定義日降雨量≥50mm為暴雨量級。分析10a松桃出現典型暴雨總共10次，2013年出現1次，2014年出現2次，2016年出現2次，2017年出現3次，2018年出現1次;5月出現1次，6月、7月、8月均出現2次，9月出現3次（圖1）。發現近10a松桃典型暴雨總體上呈增加趨勢，2017年出現最多;從春末5月開始出現，主要集中在夏季，初秋9月結束，9月出現頻數最多（圖2）。

3.2典型暴雨各站點頻數和累積降雨量空間分布圖

分析近10a典型暴雨松桃縣28個鄉鎮53個區域自動站出現暴雨的頻次，研究結果表明，近10a松桃典型暴雨各站出現暴雨頻數呈自西北向東南遞增的趨勢，其中長坪、正大出現頻數最多，其次是興龍塘、楊柳、大鵬、沙壩、麥地、孟溪、松桃、尖巖、鎮江、長興、寨英，其中甘龍屬于松桃西北部典型暴雨暴雨頻數較多的一個站點（圖3）。

根據近10a松桃典型暴雨的暴雨站累積降雨量空間圖，發現10a松桃典型暴雨暴雨站累積降雨量同樣呈自西北向東南增加的趨勢，其中以長坪、麥地、興隆塘累積降雨量最大，其次是楊柳，寨英、車子坡、長興、甘龍也典型暴雨的暴雨中心（圖4）。

4、典型暴雨與地型關系

松桃處于梵凈山東部，總體上看，東、西部高，中部低（圖5）。長坪、麥地、興隆塘、寨英、車子坡、長興、甘龍是近10a松桃典型暴雨的暴雨中心;從地形圖可見，長坪、麥地、興隆塘、寨英、車子坡、長興、甘龍基本處在迎風坡，當孟加拉灣或者南海的水汽通往松桃時，迎風坡的地形強迫和輻合性抬升，以及背風坡因迎風坡的繞流重新輻合而造成的垂直運動，均是觸發深對流活動的重要因子[5]，且受地形影響，降水較多地區多在山地迎風坡[6]，因此，使長坪、麥地、興隆塘、寨英、車子坡、長興、甘龍成為松桃典型暴雨的暴雨中心。

5、建立典型暴雨天氣模型

研究近10a松桃典型暴雨事件，查看挑選出的近10a共10次典型暴雨事件天氣圖資料，并運用MICAPS4.5繪圖軟件繪制天氣形勢分析圖，綜合分析500hPa高空槽、700hPa與800hPa切變線、700hPa與800hPa、及地面輻合線的位置關系[7]。發現近10a松桃典型暴雨天氣過程，是由于槽后西北氣流攜帶冷空氣南下與副熱帶高壓外圍西南暖濕氣流在貴州北部相交，使該區域上空大氣持續不穩定;同時高層的反氣旋環流與低層低渦切變之間，形成了低層輻合上升、高層輻散下沉的垂直環流形勢，此垂直動力場結構使對流不穩定系統進一步發展[8]。低層低渦系統及地面輻合線穩定維持，為松桃典型暴雨的發生發展提供了有利的動力條件;松桃位于低空偏西南風急流的左側的強上升運動區內，低層急流的副合導致了松桃典型暴雨的發展。水汽的不斷輸送和水汽的輻合為松桃典型暴雨提供了有利的水汽條件，不穩定能量的建立和釋放，為松桃典型暴雨提供了能量條件;同時干冷空氣的不斷入侵進加強不穩定能量的積聚和釋放[9]。

根據近10a松桃典型暴雨天氣形勢分析圖，對松桃10次典型暴雨天氣形勢進行分析，得出松桃典型暴雨天氣模型（圖6）：500hPa高空槽線位于貴州北部，松桃處于槽前，受西南風影響，588線位于沿海一帶;700hPa切變線位于川南-渝東-湘北一帶，西南急流位于貴州中部，松桃處于急流左側，有上升運動，水汽由孟加拉灣輸送到貴州[10];850hPa在湘西北存在低渦，切變線位于我省中部，偏南急流不斷從南海向貴州東部輸送水汽，松桃仍處在急流左側;地面輻合線位于貴州中部一線，松桃處于中尺度輻合線附近。綜上，不斷發展東移的高空槽帶動冷空氣南下與副熱帶高壓附近的暖濕空氣匯合，配合中低空低渦切變及低空急流，地面冷空氣觸發抬升作用下，促成了松桃典型暴雨的生成[11]。

6、結論

（1）近10a松桃典型暴雨總體上呈增加趨勢，主要集中在夏季，典型暴雨在初秋的9月出現的最頻繁。

（2）近10a松桃典型暴雨各站出現暴雨頻數和暴雨站累積降雨量都呈自西北向東南遞減的趨勢，其中，長坪、興龍塘、楊柳、寨英、長興出現的頻數和降雨量都較多，甘龍站是松桃西北部的暴雨中心點。

（3）當孟加拉灣或者南海的水汽通往松桃時，迎風坡的地形強迫和輻合性抬升，背風坡因迎風坡的繞流重新輻合而造成的垂直運動，以及受地形影響，降水較多地區多在山地迎風坡，使長坪、麥地、興隆塘、寨英、車子坡、長興、甘龍成為松桃典型暴雨的暴雨中心。

（4）松桃典型暴雨天氣模型，高空槽線位于貴州北部，松桃處于槽前，中低空低渦切變及低空急流配合，松桃處于急流左側，不斷向貴州東北部輸送水汽，地面輻合線位于貴州中部一線，在各天氣系統配合下產生了松桃典型暴雨。

參考文獻：

[1]黎榮，張丹丹，梅思雨，許文亞，王棚，徐大紅.近31年來銅仁市暴雨氣候特征分析[J].貴州科學，2020（02）.

[2]楊群.貴州銅仁暴雨特征分析及物理機制研究[D].

[3]張新主.西南地區水汽輸送特征分析[J].湖南師范大學，2011.

[4]楊群，蔡海朝，高紅梅.銅仁近40年暴雨氣候特征及氣候背景差異分析[J].安徽農業科學，2011，（第33期）.

[5]王凌梓，苗峻峰，韓芙蓉.近10年中國地區地形對降水影響研究進展[J].氣象科技，2018，（第1期）.

[6]程東亞，李旭東.貴州烏江流域氣溫與降水空間分布特征及其地形影響分析[J].水土保持研究，2020，（第2期）.

[7]張丹丹，雷霆，王棚，黎榮，許文亞.德江縣極端降水事件特征及天氣模型[J].中低緯山地氣象，2020，（第3期）.

[8]陳軍，王祿靜，楊琳。貴州省銅仁市夏季暴雨過程成因分析。第31屆中國氣象學會年會，2014.

[9]楊群，陳關清，茅海祥，陳方遠.2014年7月貴州銅仁一次持續性暴雨過程物理機制分析[J].暴雨災害，2016，（第3期）.

[10]徐蓉，朱曉翠，楊怡曼，岳俗甲，王武軍.2014年8月18～20日寧波暴雨過程綜合分析[J].氣候變化研究快報，2021，（第1期）.

[11]王思璇，張彤，郭俊廷.柳河縣2016年8月7日強降雨天氣過程分析[J].鄉村科技，2017，（第10期）.