紅河南部暴雨的時空分布特征及其指標分析

中圖分類號：P458.121.1 文獻標志碼：B 文章編號：2095-3305（2025）05-0139-03

紅河州地處云南省南部地區，屬亞熱帶季風氣候區。紅河州南部包括金平、綠春、河口、屏邊、元陽、紅河6個縣，由于地形復雜，海拔高低懸殊，該地成為暴雨的多發區。暴雨的持續性、突發性極易引發泥石流、洪澇等災害，造成人民生命財產損失。因此，研究紅河州南部暴雨時空分布的特征、機理及指標，對防災減災、災害防御、精準預報等具有重要的意義。

在全球變暖的氣候背景下，極端天氣氣候事件的發生變得更頻繁。分析紅河州南部暴雨過程的時空分布特征，并尋找出優秀預報指標，能夠提高紅河州南部地區暴雨的短期和臨近預報水平，增強防災減災總體能力。

1資料與方法

氣象觀測規范規定 24h 累計雨量 ?50mm 為暴雨。按照《云南省區域性暴雨過程監測和評價方法》，日降雨量 ?50mm 的相鄰站點（距離 ?350km 數 ?9 站，確定為一個區域性暴雨日。出現一個及以上連續區域性暴雨日，則為一次區域性暴雨過程。利用紅河州南部187個自動觀測站2013—2022年逐日雨量資料，按照上述標準，對紅河州南部暴雨的時空分布特征進行分析，凝練預報指標。

2暴雨的時空分布特征

2.1 時間分布特征

2.1.1 年分布特征

紅河州南部在2013—2022年間共出現128個區域性暴雨過程，平均每年12.8個區域性暴雨過程；164個暴雨日，平均每年16.4個暴雨日；3807次暴雨站次，平均每年380.7站次。

從紅河州南部暴雨過程數量的年變化（圖1a）看，總體呈現逐漸增加的趨勢，最多為2018年19次暴雨過程，最少為2016年3次暴雨過程，2018年后，每年的暴雨過程穩定在16個以上。

從紅河州南部暴雨過程站次的年變化（圖1b）看，總體呈現上升趨勢，但在2022年下降，最大為2021年761站次，最小為2014年78站次，2018年后，每年的暴雨過程站次穩定在451站次以上。

2.1.2季節分布特征

將紅河州南部2013一2022年暴雨過程進行季節性分析（圖2）發現，暴雨過程主要集中在夏季，數量和站次均為最高，分別為7.4個、209.7站次。紅河州南部暴雨過程數量和站次季節排序為夏季 gt; 秋季 gt; 春季gt;冬季。

2.1.3 月分布特征

對逐日雨量資料進行逐月分析，得到紅河州南部暴雨過程數量、站次表（表1）。從紅河州南部暴雨過程數量月變化（圖3a）來看，總體呈現正態分布，最大值出現在7月，為2.6個暴雨過程，其次為6月和8月，均為2.4個暴雨過程。從紅河州南部暴雨過程站次月變化（圖3b）來看，最大值出現在8月，為79.3站次，其次為6月，為65.5站次。

分析紅河州南部暴雨最多站次逐月分布情況（圖4可以發現，2013一2022年紅河州南部暴雨最多站次出現在8月，為3個（占比 30% ），3、4、9、10月均未出現，其余月份各出現1個過程。這表明，每年影響范圍最廣的暴雨過程出現在8月的可能性最大，3、4、9、10月出現的可能性較小。

2.1.4極值分析

從紅河州南部暴雨逐年降雨量極值（表2）可以看出，最大降雨量出現在2016年河口的 401.8mm ，最小降雨量出現在2014年綠春的 163.6mm10 年中的降雨量極值均出現在河口、綠春。2013一2022年有2年降雨量極值沒有出現在區域性暴雨過程中，屬于單點性強降雨。

2.1.5持續時間最長的暴雨過程

分析發現，紅河州南部暴雨過程的持續時間通常為1＼～2d，持續3d的暴雨過程占比較少，持續時間最長的暴雨過程為2018年6月24—27日和2020年8月16—19日，兩個過程均持續了 4d 尤其是后者，在過程開始前，2020年8月12—14日也出現了持續3d的暴雨過程，與8月16一19日的暴雨過程僅相隔1d。

2.2 空間分布

紅河州南部各縣市每年出現暴雨561.7站次，其中出現在暴雨過程中的有380.7站次，由圖5可以看出，綠春縣暴雨站次占比最高，為 25% ，金平苗族瑤族傣族自治縣次之，第三為河口瑤族自治縣。紅河州南部可分為南、北兩部分，南部縣市（綠春、金平、河口）的暴雨站次遠大于北部縣市（紅河、屏邊、元陽）。

3環流形勢分析

紅河州南部暴雨過程的影響系統多為切變、偏南氣流、西南氣流三類。 200hPa 高度上，低緯地區多受西風環流控制，紅河州南部常受西北氣流的影響。500hPa 高度中，中高緯處于一槽一脊形勢，紅河州南部常有西風急流，最大風速可達 28m/s ，副高西南側建立水汽通道，引導孟加拉灣水汽和西南氣流的輸送。700hPa 高度紅河州南部受偏南氣流控制，與北部南下的冷空氣交匯，形成切變。

4暴雨指標分析

研究表明，當紅河州蒙自站對流有效位能（CAPE）?358J/kg.700hPa 比濕 、濕層高度達400hPa.K?36.9， 抬升指數 （LI）?-1.5 時，紅河州南部易發生區域性暴雨。

4.1對流有效位能

CAPE是分析大氣層結是否穩定、對流能否生成的指標之一[2]。分析發現，CAPE在紅河州南部暴雨過程中表現值有高有低，蒙自站 CAPE 最低值 2.3J/kg ，最高值 1 310.4J/kg 選擇蒙自站平均 CAPE 值 358J/kg 作為預報指標。

4.2 700hPa 比濕與濕層高度

紅河州南部發生暴雨過程時，蒙自站700 hPa q 基本在 9.3g/kg 以上，最大值為 12.6g/kg ，平均值為10.1g/kg 選取平均值作為指標，當蒙自站 700hPaq≥ 10.1g/kg 時，水汽含量充足。對紅河州南部地區的剖面圖進行分析，濕層最強從對流層低層一直延伸到頂層，表明在此地區有深厚的水汽輻合，選取平均值400hPa 作為指標[3]。

4.3 κ 指數

紅河州南部暴雨發生的 K 指數最大為45.0，最小為28.0，平均為36.9。其中， K 指數在35以上的次數占 82.4% ，37以上的次數占 選取平均值作為指標，當蒙自站 K 指數 ?36.9 時，紅河州南部更易發生區域性暴雨。

4.4抬升指數

LI 在暴雨過程中在-3.23＼～3.49，正值變化范圍為0.85～3.49 ，負值變化范圍為 -3.23～-0.74 。由于LI為負值時代表層結不穩定，且 LI 為負值的占比為 66.7% ，故選取LI為負值的平均值-1.5為指標。但由于 LI 與是否發生暴雨關系較小，此指標僅作參考[4-5]。

5結論

（1）紅河州南部暴雨過程數量和出現站次的年變化總體呈現上升趨勢，暴雨過程主要集中在夏季，月變化總體呈現正態分布，暴雨過程數量最大值出現在7月，站次最大值出現在8月，2013—2022年這10年中的暴雨極值均出現在河口、綠春。

（2）綠春縣出現暴雨站次占比最高，金平苗族瑤族泰族自治縣占比次之，河口瑤族自治縣占比再次之。南部縣市的暴雨站次遠大于北部縣市。

（3）紅河州南部暴雨過程的影響系統多為切變、偏南氣流、西南氣流三類。

（4）當紅河州蒙自站 CAPE?358J/kg，700hPaq? 10.1g/kg 、濕層高度達 400hPa.K?36.9.LI?-1.5 時，紅河州南部易發生區域性暴雨。但在實際運用中，單一的指數或物理量并不能決定是否會出現暴雨過程，預報時還需綜合分析考慮。

參考文獻

[1]周秀美，劉佳，韓遷立.紅河州暴雨時空分布特征分析[J].云南地理環境研究，2018，30（1）：73-78.

[2]王詠薇.CAPE等環境參數在強對流風暴分析中的應用研究[D].南京：南京氣象學院，2004.

[3]劉志雄，戴澤軍，葉成志，等. 湘西北特大致洪暴雨形成機理分析[J].氣象，2005（10）：61-67.

[4]林健雄，米鑫.平陽縣梅汛降水集中期暴雨預報指標研究[J].農業災害研究，2022，12（7）：93-95.

[5]馬俊明，齊實，程柏涵，等.云南省紅河下游暴雨特征分析：以河口縣為例[J].中國水土保持科學，2018，16（6）：99-107.