三明市汛期降水集中度及其與地形的關系分析

中圖分類號：P461.3 文獻標志碼：B 文章編號：2095-3305（2025）05-0160-03

降水是衡量氣候變化的重要指標之一，也是造成旱澇災害的重要原因之一[1。一方面，降水過多易使土壤濕度達到飽和，直接影響作物生長環境及農業發展情況，嚴重時甚至導致洪澇災害，造成巨大經濟損失[2]。另一方面，降水過少會導致干旱災害及生態環境破壞[3-4]。因此，了解各區域年、月、日等不同時間尺度內的降水時空變化情況是氣候預測的關鍵因素之一，對水資源規劃、農業氣象服務等研究具有不可忽視的作用。

福建省三明市屬亞熱帶季風氣候，受低緯度熱帶天氣系統和中高緯度西風帶天氣系統的交替影響，氣候環境多變，強對流天氣發生頻繁且危害較大。全市降水主要集中在3一6月，且時常受地形影響，降水變化情況對農作物收成、地表徑流量、水環境污染等方面產生一定的影響，因此探究三明市降水變化情況具有重要意義。

近年來，眾多學者對三明市降水情況開展研究，但大多是基于個例分析，并未對降水的集中程度、分配、降水頻率、降水強度的變化特征等進行詳細研究[5-9]。擬選取2010—2024年三明市氣象站點汛期（3一6月）日降水資料，利用降水集中度（ PCD ）和降水集中期（PCP）等參數描述降水在汛期內的均勻性，研究汛期降水集中度與地形間的相關性，為三明市水循環演變、植被生長、土壤侵蝕等相關研究提供理論依據。

1數據與方法

1.1研究區地形與數據

三明市位于福建省中部，山丘河谷縱橫，地形復雜。境內以中低山及丘陵為主，西北部銜接武夷山山脈，中部為玳瑁山脈，東南角依傍戴云山脈，河谷與盆地交錯分布。地勢總體呈西南高、東北低的態勢。選取2010—2024年3一6月三明市關鍵站點的日降水數據，關鍵站點分布如圖1所示。

1.2 方法

利用 PCD 和 PCP 來定量描述降水的集中程度和集中時段，并作為表達氣象站降水量在一定時間內分配的參數，計算公式如下：

式 （1）～ 式（4中， R_i 表示研究時段內站點第 i 年的總降水量； j 表示3一6月的總日數； r_ij 表示研究時段內的某日降水量； θ_j 表示研究時段內各日對應的方位角（整個研究時段的方位角為- π～π ）； PCD 反映降水量在研究時段內的集中程度，范圍為0＼～1，越接近1降水量越集中，越接近0降水量越均勻； PCP 表示降水量集中出現的開始時期。

2結果與分析

2.1三明市汛期降水與極端降水的時空變化特征

分析三明市汛期年均日降水量和極端降水量的空間分布（圖2）可知，三明市汛期年均日降水量和極端降水量均表現為西北部多、東南部較少的特征。其中，日降水量和極端降水量的最大值位于建寧、泰寧、明溪三縣的交界處，可能是受到金饒山地形的影響；次大值區域位于三明市北部，三明市處于汛期時，西南季風活躍，北方冷空氣南下便會在北部形成降水，且進入閩西北的冷空氣多為中路和西路，因此北部降水會多于其他地區[10]

分析三明市汛期年均日降水量和極端降水量的年變化（圖3）可知，兩者均存在顯著的年際變化特征。年均日降水量的最大值出現在2010年，為 11.17mm 極端降水量的最大值出現在2023年，為 186.16mm ○此外，從極端降水量的變化趨勢（虛線）來看，2010一2024年三明市汛期極端降水量呈現增大的變化趨勢，表明研究時段內三明市降水極端性增強。

2.2三明市汛期降水集中度與集中期的時空變化特征

分析三明市汛期年均 PCD 和 PCP 的空間分布（圖4可知， PCD 大值區出現在建寧、泰寧交界區，且在清流南部、永安東部存在次大值區，而在泰寧、將樂交界區中北部存在小值區。從 PCD 來看，建寧東北部、泰寧西北部及大田南部的降水集中期出現較早，三明市中部及尤溪東部的降水集中期出現較晚。

分析2010—2024年三明市汛期年均 PCD 和PCP的年變化（圖5可知，研究時段內，三明市降水集中度呈不顯著的下降趨勢，而集中期呈不顯著的提前趨勢。 PCD 在2015年達到最大值（0.52），2016年達到最小值（0.11），平均值為0.26，表明三明市汛期降水集中度年際變化顯著。從PCP變化特征來看，研究時段內，三明市汛期降水集中期在2018年出現最早，2015年出現最晚。

2.3三明市汛期降水集中度及集中期與地形的關系

為進一步探究三明市汛期降水集中度及集中期與地形的關系，表1為不同地形條件下站點的 PCD 和PCP的平均統計值。根據表1可知， PCD 最大值出現在海拔 gt;800m 的地區，最小值出現在海拔 lt;300m 的地區。 PCP 最早出現在海拔 gt;800m 的地區，最晚出現在海拔 lt;300m 的地區。這表明 PCD 和 PCP 與海拔存在一定相關關系。隨著海拔升高，降水集中程度不斷增加，且降水集中期不斷提前。一般情況下，地形可通過動力抬升與動力輻合，使降水效率增加，且山地地形可誘導水汽輻合與輸送增強，因而海拔升高有利于降水集中度增強。此外，結合坡向來看，在所有類別的海拔中，坡向朝北的降水集中度要大于坡向朝南的降水集中度。

3結論

基于三明市關鍵站點日降水數據，通過 PCD 與PCP分析三明市汛期降水集中度及其與地形的關系，得出以下結論：

（1）2010一2024年三明市汛期年均日降水量及極端降水量分布總體呈現為西北部多、東南部較少的特征。并且在研究時段內，三明市汛期降水極端性呈現增強的變化趨勢。

（2）2010一2024年三明市汛期降水主要出現在建寧、泰寧交界區。從降水集中期來看，三明市汛期降水較早出現在建寧東北部、泰寧西北部及大田南部，較晚出現在三明中部及尤溪東部。

（3）在不同地形條件下，海拔上升有利于降水集中度增加及降水集中期提前，且北坡降水集中度大于南坡降水集中度。

參考文獻

[1]孫晉，崔曉琪，鈔錦龍.山西省汛期降水集中度及其與地形的關系[J].太原師范學院學報（自然科學版），2023，22（1）：71-78

[2]高穎會，顧斌賢，柳一玲，等.山東省降水集中程度及其與旱澇的關系[J].水電能源科學，2021，39（1）：18-21.

[3]韓會慶，李建鴻，白玉梅，等.貴州省主要糧食作物不同生長期的降水集中度時空演變[J].節水灌溉，2020（1）：66-72.

[4]史艷姝，李軍，談建國，等.上海地區單季晚稻生長期降水量對產量的影響及產量預估[J].氣候與環境研究，2021，26（5）：583-590.

[5]杜娟，于曉晶，黎小東，等.近60年三江源地區降水集中度和季節性降水特征變化分析[J].高原氣象，2024，43（4）：826-840.

[6]李承璐，李超超，彭文發，等.寧夏降水集中度和降水集中期的時空變化特征分析[J].寧夏工程技術，2023，22（4）：295-301.

[7]安彬，肖薇薇，朱妮，等.近60a黃土高原地區降水集中度與集中期時空變化特征[J].干旱區研究，2022.39（5）：1333-1344.

[8]周斌，劉佳，秦寧生，等.1961—2019年大渡河流域降水集中度、集中期特征及徑流響應研究[J].氣象與環境科學，2021，44（1）：56-64.

[9]葉正偉，殷鵬.淮河流域汛期候尺度降水集中度與集中期的時序變化特征[J].水土保持研究，2018，25（5）：295-299.

[10]章達華，張家斌，鄺美清，等.閩西北5月雨量特多年份環流特征及其成因分析[J].氣象科技，2016，44（1）：61-66.