河池市主汛期暴雨氣候特征分析

摘 要：利用1985—2015年河池市10個國家地面氣象觀測站以及2006—2015年全市151個自動站的逐日降水資料和1979—2016年ECMWF再分析資料，分析河池市暴雨時空分布特征和主汛期暴雨氣候背景。結(jié)果表明，河池市暴雨主要發(fā)生在汛期（5—8月），夜間暴雨概率遠(yuǎn)大于白天暴雨概率，同時河池南部暴雨概率大于北部暴雨概率。南壓高壓的位置和副高的強(qiáng)弱和位置對河池暴雨的發(fā)生有很重要的作用，印度季風(fēng)和南海季風(fēng)的暴發(fā)為河池暴雨提供了豐沛的水汽，高空槽、切變線或低渦為暴雨提供了動力條件，地面鋒面和輻合線或倒槽為暴雨提供了良好的觸發(fā)條件。

關(guān)鍵詞：主汛期；暴雨；時空分布；氣候特征

中圖分類號：P458 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）05–0-03

暴雨是華南出現(xiàn)最頻繁的災(zāi)害性天氣，部分專家就華南暴雨氣候特征進(jìn)行了不同方面的統(tǒng)計分析[1-4]，

關(guān)于廣西暴雨天氣特征一些專家學(xué)者也做了較多研

究[5-7]。河池市位于廣西西北部，每年5—8月是河池市主汛期，暴雨天氣頻發(fā)，給河池市各地帶來不同程度的洪澇和地質(zhì)災(zāi)害，是造成河池市災(zāi)害損失最嚴(yán)重的災(zāi)害性天氣，因此需要了解河池市主汛期暴雨的時空分布和氣候環(huán)流背景，就河池市主汛期暴雨的時間空間分布特征和氣候環(huán)流背景概況進(jìn)行詳細(xì)分析。

1 資料來源和方法介紹

1.1 資料來源

降水時空分布特征采用河池市10個國家地面氣象觀測站1985—2015年5—8月地面月報表的逐日降水、白天降水（當(dāng)日8：00～20：00）、夜間降水（當(dāng)日20：00～次日8：00）資料，以及全市151個自動站2006—2015年逐日降水、白天降水、夜間降水資料。環(huán)流背景采用1979—2016年5—8月ECMWF ERA-interim的Level 1再分析資料，水平分辨率為0.75°×0.75°。

1.2 方法介紹

降雨的空間分布采用河池市10個國家級地面氣象觀測站30年以及全市151個自動站10年5—8月逐日逐12 h降水量，統(tǒng)計各個站點(diǎn)夜間降水、白天降水的比例。空間插值方法采用最小曲率法。

環(huán)流氣候背景分析通過對1979—2016年5—8月ECMWF再分析資料的500～700 hPa位勢高度、700～925 hPa風(fēng)場、溫度、比濕、假相當(dāng)溫度及海平面氣壓、地面露點(diǎn)溫度、10 m風(fēng)場等資料進(jìn)行38年平均來分析研究。

2 河池市主汛期暴雨的時空分布特征分析

2.1 主汛期暴雨的時間分布特征

從圖1可以看出，5—8月年均夜間暴雨概率普遍高于白天暴雨概率；6月夜間暴雨現(xiàn)象最為明顯，年平均在3.8%以上，8月白天暴雨概率逐漸接近夜雨暴雨概率，兩者之間的差異明顯減小。因此，主汛期內(nèi)河池市大部分暴雨發(fā)生在夜間時段。

2.2 主汛期暴雨空間分布特征

2.2.1 10個國家級地面氣象觀測站30年數(shù)據(jù)分析

由圖2表明，1985—2015年河池市主汛期夜間出現(xiàn)暴雨的概率呈現(xiàn)由南向東北遞減的趨勢，白天出現(xiàn)暴雨的概率呈現(xiàn)由南向西北遞減的趨勢。各地夜間暴雨概率明顯高于白天，大部在20%以上，尤其是河池西南部站點(diǎn)夜間暴雨概率較白天暴雨概率高17%以上。

主汛期白天出現(xiàn)暴雨概率5月最少，6—8月基本差不多，大體是南部概率大于北部；夜間暴雨概率最高為6月，呈西南向東部和西北部遞減，其次是5月和7月，大體上是西部向東部趨于減小，8月夜間暴雨概率最小，基本由南部向北部遞減。

2.2.2 全市151個自動站10年數(shù)據(jù)分析

圖3表明，2006—2015年河池市主汛期夜間出現(xiàn)暴雨的概率呈現(xiàn)由南向西北和中東部減少的趨勢，白天出現(xiàn)暴雨的概率呈現(xiàn)由東向西減少的趨勢，全天出現(xiàn)暴雨的概率呈現(xiàn)南部和東北部高、中東部和西北部低。各地夜間暴雨概率明顯高于白天。全天暴雨高發(fā)區(qū)主要集中在都安、大化、東蘭和羅城。夜間暴雨高發(fā)區(qū)主要在都安南部、大化北部和東蘭南部，白天暴雨高發(fā)區(qū)在羅城、都安南部、大化北部、宜州西部和金城江區(qū)東南部。

主汛期逐月的夜間及白天的暴雨概率分布：5—8月夜間暴雨概率基本大于白天；主汛期白天出現(xiàn)暴雨概率整體看8月最低，7月最高，大體是東部概率大于西部，暴雨高發(fā)區(qū)在羅城、都安和宜州西部；夜間暴雨概率最高為6月，8月最低，6—8月大體是南部高于北部，5月東北部和西南部較高，夜間暴雨高發(fā)區(qū)在都安、東蘭、大化、南丹南部、環(huán)江和羅城北部；全天暴雨概率最高的月份是6月，其次是5、7、8月，5月東部暴雨概率大于西部，暴雨高發(fā)區(qū)在環(huán)江和羅城北部、東蘭南部和都安東部，6月全市性暴雨概率較高，暴雨高發(fā)區(qū)在南丹、鳳山、都安和東蘭南部，以及環(huán)江、羅城北部，7月和8月南部暴雨概率比北部高，暴雨高發(fā)區(qū)在東蘭和都安南部、巴馬東部以及大化中部。

總體上，河池市主汛期暴雨概率呈現(xiàn)的以上規(guī)律與影響系統(tǒng)的發(fā)展演變及移動和地形有關(guān)。5、6月河池受高空槽、切變線、急流、弱冷空氣影響，系統(tǒng)往往在夜間影響河池，配合地形差異，暴雨主要出現(xiàn)在西部和東北部，白天系統(tǒng)東移南壓，降雨出現(xiàn)在東部；7月已經(jīng)無冷空氣影響，但在河池市和百色市之間容易形成地面輻合線，配合高空槽和切變線南壓，或受加強(qiáng)西南季風(fēng)影響，河池西部和南部容易出現(xiàn)暴雨，加之系統(tǒng)經(jīng)常是夜間開始影響，因此夜間暴雨概率高于白天；8月主要受北抬的熱帶系統(tǒng)影響，偏南暖濕氣流強(qiáng)盛，午后熱對流現(xiàn)象明顯，夜間暴雨的南北差異和白天暴雨的東西差異較大。

3 河池市主汛期暴雨氣候環(huán)流背景分析

3.1 200 hPa形勢分析

在200 hPa環(huán)流形勢場（圖4）中看到，5—8月南亞高壓、副熱帶西風(fēng)急流和熱帶東風(fēng)急流有明顯北抬的過程。5月南亞高壓位于15°N印度至菲律賓一帶，河池位于南亞高壓北側(cè)西風(fēng)氣流，6月南亞高壓北抬至23°N伊朗至中國海南一帶，河池位于南亞高壓東北側(cè)西北氣流，5—6月西風(fēng)急流在經(jīng)過高原以后主要為西北風(fēng)氣流，配合南亞高壓和青藏高原地形和熱力作用容易在四川盆地和貴州出現(xiàn)低渦，南移影響河池。7—8月南亞高壓基本維持在28°N埃及至東海一帶，河池位于南亞高壓南側(cè)東風(fēng)氣流，東風(fēng)急流北抬有利于熱帶系統(tǒng)北抬影響華南。

3.2 500 hPa形勢分析

在500 hPa環(huán)流形勢場（圖5）中可以看到，5—8月環(huán)流差異明顯，特別是副高和中高緯西風(fēng)帶位置有明顯調(diào)整。5月東亞中高緯為兩槽一脊形勢，而低緯地區(qū)則在青藏高原南側(cè)有明顯南支槽活動，西太平洋副高位于海上，冷空氣容易被中高緯西北氣流引導(dǎo)南下至長江以南，南支槽前西南氣流將孟加拉灣暖濕水汽向華南輸送，河池剛好處于冷暖氣流交匯區(qū)，一旦有觸發(fā)條件，容易出現(xiàn)暴雨天氣。6月東亞中高緯西風(fēng)帶稍有北抬，但仍為兩槽一脊形勢，但高壓脊強(qiáng)度更弱，且低槽位置略有西移。低緯南支槽有所減弱北收，副高西伸加強(qiáng)。此時冷空氣仍能順著西北氣流南下至長江以南，南支槽則把暖濕氣流輸送至華南北部，河池位于冷暖交匯區(qū)南部，有利于暴雨天氣形成。7月東亞中高緯西風(fēng)帶繼續(xù)北抬，呈現(xiàn)多波動形勢，副高進(jìn)一步加強(qiáng)，并且明顯北抬，副高邊緣偏東氣流帶來的海面暖濕氣流會影響河池。8月東亞中高緯西風(fēng)帶繼續(xù)北抬，恢復(fù)兩槽一脊形勢，副高也繼續(xù)北抬，但有所東退。隨著副高北抬，赤道輻合帶也北抬至華南沿海，此時河池主要受熱帶系統(tǒng)的影響。

3.3 850 hPa形勢分析界面內(nèi)部

總體分析850 hPa可知：5月河池濕度條件開始變好，12 g/kg比濕區(qū)已覆蓋整個河池，桂黔交界處有西南氣流和東南氣流輻合，河池有風(fēng)速輻合，有利于切變線形成，同時有暖舌從中南半島北部北伸到云南北部，促使河池形成不穩(wěn)定能量。6—8月隨著印度季風(fēng)和南海季風(fēng)暴發(fā)，14 g/kg比濕區(qū)擴(kuò)大并覆蓋河池，濕度進(jìn)一步提高。6月印度季風(fēng)暴發(fā)，有利于華南一帶低空急流生成，桂黔交界仍有明顯風(fēng)速輻合，位于云南的暖舌有所東移影響廣西和貴州西部，河池低層不穩(wěn)定能量條件在增強(qiáng)。7月印度季風(fēng)依舊強(qiáng)勁，風(fēng)速輻合區(qū)有所北抬。8月南海季風(fēng)加強(qiáng)，華南一帶從西南風(fēng)轉(zhuǎn)為東南風(fēng)影響，桂黔交界有弱的風(fēng)速輻合，輻合條件減弱。7—8月雖沒有暖舌，但整個處于20 ℃范圍內(nèi)，溫度升高明顯，有利于積累能量。

3.4 地面形勢分析

5月河池位于冷暖交匯區(qū)內(nèi)，受冷空氣影響明顯，并在貴州存在地面輻合線，冷鋒和地面輻合線南壓易引發(fā)暴雨天氣。6月冷空氣明顯減弱，黔桂交界有地面輻合線，隨著地面氣壓降低，有利于地面形成低壓倒槽，同時地面露點(diǎn)升高，有利于不穩(wěn)定能量堆積，在弱冷空氣和地面倒槽觸發(fā)下容易形成更大范圍的暴雨天氣。7—8月無冷空氣影響河池，河池位于均壓場，暖平流增強(qiáng)，地面露點(diǎn)高，地面能量條件增強(qiáng)，當(dāng)有觸發(fā)條件或熱帶系統(tǒng)影響時，能量條件釋放易造成暴雨天氣。

4 結(jié)論

（1）河池市主汛期暴雨，主要特征是夜間暴雨概率基本大于白天暴雨概率，這主要跟造成暴雨的影響系統(tǒng)通常在夜間進(jìn)入河池或夜間對流容易發(fā)展有關(guān)。同時，河池南部和東北部暴雨概率大于西北部暴雨概率，這主要跟地形有關(guān)，北面系統(tǒng)和南面系統(tǒng)影響河池都容易造成河池南部出現(xiàn)暴雨。

（2）南壓高壓位置以及副高的強(qiáng)弱和位置變化對河池暴雨的發(fā)生有重要作用，同時印度季風(fēng)和南海季風(fēng)的暴發(fā)也為河池主汛期暴雨產(chǎn)生提供了豐沛水汽，高空槽、切變線或低渦為暴雨提供動力條件，地面鋒面和輻合線或倒槽為暴雨提供了良好的觸發(fā)條件。

參考文獻(xiàn)

[1] 李爭輝.華南前汛期降水及其天氣背景的統(tǒng)計特征[D].北京：中國氣象科學(xué)研究院，2019.

[2] 呂偉綺，諶蕓，李晟祺，等.黃淮地區(qū)一次暖區(qū)大暴雨的中尺度特征分析[J].成都信息工程大學(xué)學(xué)報，2017，32（4）：391-401.

[3] 張維，林少冰，杜堯東，等.華南地區(qū)1961-2008年暴雨事件的氣候變化特征[J].氣象與環(huán)境科學(xué)，2011，34（2）：20-24.

[4] 伍紅雨，杜堯東，秦鵬.華南暴雨的氣候特征及變化[J].氣象，2011，37（10）：1262-1269.

[5] 李亞琴，賴錫柳，蘇小玲，等.西太平洋副高影響下柳州暴雨統(tǒng)計特征及環(huán)流分型研究[J].高原山地氣象研究，2018， 38（1）：48-56.

[6] 吳玉霜，黃小燕，林開平，等.廣西前汛期大范圍持續(xù)性暴雨的月際特征及環(huán)流差異性分析[J].氣象研究與應(yīng)用， 2018，39（4）：9-13，106.

[7] 李艷蘭，黃卓，何潔琳，等.1961—2017年廣西區(qū)域性暴雨過程變化特征[J].氣象與環(huán)境學(xué)報，2020，36（1）：51-57.

作者簡介：黎云（1984—），女，廣西河池人，工程師，主要從事短期天氣預(yù)報工作。