马晓华

(陕西省气象台，陕西西安 710015)



陕西暴雨气候背景分析

马晓华

(陕西省气象台，陕西西安 710015)

利用全国720站逐日降水资料和1968～1996年NCEP/NCAR 2.5°×2.5°月平均资料对陕西省1961～2000年发生的暴雨进行统计分析。结果表明，陕西省暴雨具有明显的时空分布特征，40年陕西共发生762个暴雨日，主要集中在7月份；暴雨日分布从陕北向陕南显著增加，每年均有占全省47.4%～78.9%的站发生暴雨；孟加拉湾低槽和副热带高压是影响陕西暴雨发生发展的主要天气系统，阿拉伯海和孟加拉湾为陕西暴雨的发生提供了水汽源。

陕西；暴雨；暴雨日；气候背景

暴雨是一种灾害性很强的天气过程，其具有极强的破坏性，直接影响国民经济和人民生命财产安全。近年来国内外学者对暴雨的研究取得了很多有意义的成果，但大部分是关于我国南方暴雨的气候背景分析[1-3]。对西北暴雨的研究主要是集中在对个例的分析和一般降水特征方面的研究[4-7]，对暴雨的气候背景研究尚不够深入。尤其陕西省位于西北地区内陆、青藏高原东北侧，以北山、秦岭和大巴山为界，形成陕北黄土高原、关中平原和陕南秦巴山地3个各具特色的自然区，地形非常复杂，由于其独特的地形地貌常受暴雨灾害袭击，发生滑坡、泥石流自然灾害现象，有必要对陕西多年来发生暴雨灾害的气候背景进行研究。笔者利用国家气象信息基础资料专项收集整理的1961～2000年全国720站逐日降水资料、1968～1996年美国NCEP/NCAR2.5°×2.5°月平均资料，采用简单统计和天气学诊断分析方法，对陕西省1961～2000年发生的暴雨进行分析。

1 陕西暴雨的时空分布特征

1.1 空间分布根据全国720站日降水资料，统计了陕西省20站从建站到2000年各站年降水量(图1a)可看出，陕西省年降水量分布由北向南逐渐增多，这与李兆元等研究指出陕西省降水量的分布基本上是从北到南逐渐增多的结论[8]是相一致的。降水量最少为陕北定边，年降水量约318.9 mm，关中年均降水量在600.0 mm左右，降水量最多站位于陕南佛坪，年降水量为909.1 mm，整个陕西省年降水量从北到南成倍数增加。统计20站从建站到2000年各站的年均暴雨日数(图1b)发现，整个陕西省年均暴雨日数也是呈北少南多的趋势，陕北定边年暴雨日数为0.33 d，为陕西最少，最多位于汉中市，暴雨日数为1.98 d。

1.2 时间变化特征

1.2.1月变化。从1961～2000年陕西月累计发生暴雨日数的统计结果(图2)可看出，40年陕西省共出现762个暴雨日，陕西省暴雨最易发生在6～9月，主要集中在7月份，共出现288个暴雨日，占全省暴雨日37.8%，其次是8月份，共出现219个暴雨日，占全省的28.7%，再次为9月份，共计110个暴雨日，占全省的14.4%；40年间12月～次年3月均无暴雨发生，可见陕西省暴雨发生日具有明显的月季分布特征，这可能与副热带高压在6～9月西伸北抬有关，副高把大量的暖湿气流带到内陆地区，为陕西暴雨发生提供了充足的水汽供应。

1.2.2年代际变化。统计分析1961～2000年以来的降水天气过程发现，整个陕西省年降水量总体上呈下降趋势，20世纪60年代初年降水量最多，1964年降水量达1 808.91 mm，60年代后期～70年代末总体趋势相当，80年代初降水量增多至1 743.62 mm， 然而1986年突然减少至963.52 mm，90年代整个降水量呈逐渐减少趋势，1997年减少至839.55 mm。从 图3a可看出，陕西年暴雨降水量是呈现先增多再减少再增多的趋势，20世纪60年代末期～80年代初暴雨降水量呈上升趋势，尤其在1983年，年暴雨降水量达2 500.5 mm，占全年总降水量的14.3%。1985年暴雨年降水量猛减至434.1 mm，仅占全年总降水量的3.5%，到1993年仍然维持在占全年总降水量的3.5%的情况，1998年暴雨年降水量猛增至2 264.5 mm,占全年总降水量的17.3%，可见陕西暴雨年总降水量存在15～20年的周期变化。

统计40年陕西每年出现暴雨站数和暴雨日数(图3b、c)发现，暴雨站数均维持在9～15站，1993年仅有5站发生暴雨，1983年虽然仅有14站出现暴雨却有35个暴雨日发生，创陕西年暴雨日数之最，1996年有6个暴雨日，为整个陕西40年间最少。

2 环流场分析

陕西省暴雨主要集中在6～9月份，研究6～9月33年的月平均500 hPa高度场可看出，6月份孟加拉湾低槽开始加强，副热带高压呈带状分布，脊点位于128°E、22°N附近，陕西省位于槽前西南气流控制下，来自孟加拉湾的大量暖湿气流将沿低槽源源不断地向内陆地区输送，同时副高南侧的东风气流也将海上的暖湿气流向我国内陆输送，这两股气流为陕西暴雨发生提供了充沛的水汽供应。7月份正是陕西暴雨高发期，从500 hPa天气图上可清楚地看出孟加拉湾低槽南伸加深，范围变大，陕西仍然位于槽前西南气流控制下，此时副高脊线北抬，仍呈东西带状分布(图4)，北抬后的副高南侧东风气流携带的水汽将直接到达陕西，为陕西暴雨提供水汽源地；8月份孟加拉湾槽成一闭合的小低压，强度不变，范围缩小，副高也成一孤立的闭合高压且向东北方向移动，位于日本东南部，陕西位于平直的西风气流控制下；9月份孟加拉湾槽消失，副高减弱，整个陕西暴雨发生日数快速减少。可见孟加拉湾槽与副热带高压在陕西夏季暴雨天气过程中起了重要的作用。

3 水汽条件

3.1 水汽通量分析各层水汽通量分布可知，陕西暴雨的水汽通量主要是集中在850 hPa,来自阿拉伯海和孟加拉湾的水汽源源不断地被输送到我国内陆地区，陕西省位于水汽输送带的左前方，6月份(图5a)，西南气流比较强盛，大量的水汽被输送到我国南方地区，陕西省位于水汽输送大值区边缘。副高西北侧的西南气流与来自阿拉伯海孟加拉湾的水汽合为一股强劲的西南水汽输送带。7月份(图5b)，阿拉伯海水汽通量增强，范围变大，进入内陆后偏南气流输送加强，大量的水汽被输送到陕西境内，这与图2所示暴雨日多发生在7月份相对应；8月份(图5c)，副高东移，阿拉伯海、孟加拉湾水汽通量减小，水汽仅被输送到青藏高原地区，高原阻挡了水汽向东北方向的输送，陕西位于水汽通量微弱区；9月份(图5d)，由于孟加拉湾槽消失，水汽已无法沿槽前向我国内陆输送，陕西的水汽供应被切断。

3.2 比湿分析33年地面的月平均比湿场发现，夏季青藏高原上有明显的“湿池”[9]，比湿大值中心就位于高原上，陕西省位于比湿高值中心东北侧，6月份整个陕西处于8～20 g/kg的比湿场中，7月份位于青藏高原的比湿大值中心值增加至32 g/kg，陕西的比湿场也相应的增加至12～24 g/kg，8月份与7月份比湿场分布形势相当，9月份高原上比湿中心迅速减小至28 g/kg，陕西的比湿场也相应的减小至8～20 g/kg。可见6～9月份整个比湿场经历了由小到大再由大到小的变化过程，比湿场的变化与6～9月的暴雨日变化趋势是相一致的。

4 结论

通过统计分析得出了陕西1961～2000年的暴雨气候基本特征，陕西地区暴雨日数的空间分布呈现北少南多的特点，与陕西年均降水量陕北地区少、陕南地区多的变化趋势是相一致的。全省暴雨日盛发期在6～9月份，主要集中在7月份，近40年暴雨日的年际变化趋势保持平稳，每年均有占全省47.4%～78.9%的站发生暴雨日。40年陕西暴雨总降水量存在15～20年的周期变化。

同时利用1968～1996年的月平均资料从大尺度环境场的角度出发，分析了陕西暴雨主要集中在7月的原因是孟加拉湾槽和副热带高压系统共同影响造成的，阿拉伯海和孟加拉湾的水汽沿孟加拉湾低槽前西南气流被源源不断地输送到陕西地区。夏季青藏高原为高比湿源，陕西受高原影响比湿经历了由小到大再由大到小的变化过程，比湿月变化与暴雨日月分布情况相一致。

[1] 徐桂玉，杨修群.我国南方暴雨的一些气候特征的统计分析[J].气象与环境研究，2002，12(7)：447-456.

[2] 乔全明，罗坚，范红军.夏季中国东部地区性暴雨的统计分析[J].气象科学，1995，15(2)：55-64.

[3] 苏俊辉，徐愫莲.2002年6月9日汉中区域性暴雨过程分析[J].气象，2003，29(4)：53-56.

[4]于淑秋,林学椿,徐祥德.我国西北地区近50年降水和温度的变化[J].气候与环境研究,2003,8(1):9-18.

[5] 郭艳君,孙安健.我国西北地区夏季旱涝气候特征研究[J].自然灾害学报,2004,13(5):97-102.

[6] 李耀辉,李栋梁,赵庆云.中国西北地区秋季降水异常的特征分析[J].高原气象,2001,20(2):158-164.

[7] 黄山江,王谦谦,刘星燕.西北地区春季和夏季降水异常特征分析[J].南京气象学院学报,2004,27(3):336-346.

[8] 李兆元,庞文保,鲁渊平，等.陕西省年降水量的长期变化趋势[M]//中国西北干旱气候研究.北京:气象出版社,1997：94-98.

[9] 王霄,巩远发,岑思弦，等.夏季青藏高原“湿池”变化特征的小波分析[J].成都信息工程学院学报，2009,24(2):167-172.

Climate Background Analysis of Shaanxi Rainstorm

MA Xiao-hua

(Shaanxi Meteorological Observatory, Xi'an, Shaanxi 710015)

NCEP 2.5°×2.5° reanalysis data from 1968 to 1996 and the 720 stations daily precipitation data from 1961 to 2000 are used to analyze Shaanxi rainstorm. The results showed that: Shaanxi heavy rain has obvious time and space distribution characteristics, there are 762 heavy rain days in the last 40 years, mainly concentrates in July, the distribution of rainstorm days significant increases from northern to eastern, it accounts for 47.4%-78.9% of the heavy rain day every year. The trough which located in the Bay of Bengal and the subtropical high are the main weather system which affected the development of Shaanxi heavy rain, the water vapor source which affected Shaanxi rainstorm come from the Arabian Sea and the Bay of Bengal.

Shaanxi; Rainstorm; Heavy rain days; Climate background

马晓华(1986-)，女，陕西宝鸡人，工程师，硕士，从事短期预报及中尺度暴雨数值模拟研究。

2014-11-12

S 161.6

A

0517-6611(2015)01-143-03