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摘要 利用阜新地区61个自动气象站2015—2020年逐小时降水量资料，对阜新地区短时强降水的时空分布特征进行分析。结果表明：阜新地区短时强降水日2017年偏多，其余年份较为平均，月变化呈显著单峰型特征，峰值在8月;短时强降水多为局地短时强降水，具有局地性强的特点;短时强水个例年分布较为平均，降水量R主要以20 mm≤R≤30 mm为主;短时强降水多发时间在午后到前半夜（15：00～22：00），17：00和18：00是最多发时段;短时强降水个例空间分布自西南向东北呈“高-低-高-低-高”的五级分布，3个最多发站点均位于谷地、平原地区，与海拔高度成一定的反相关特征。
关键词 短时强降水;特征分析;阜新地区
中图分类号：P426.6 文献标识码：B 文章编号：2095–3305（2021）04–0110–02
短时强降水是短时间内降水量级达到或超过一定阈值的天气现象，其成因是在大尺度天气背景下，由中小尺度强对流风暴直接造成的，具有尺度小、突发性强、生命史短、预测难度大等特征，是强对流天气的重要类别之一，极易引发山洪、泥石流、城市内涝、桥梁损毁等次生灾害，危及人民群众的生命财产安全，是预报工作中的重点和难点[1]。不同地域受气候背景和地形等因素的影响，其短时强降水表现出一定的时空分布规律也有很大差异，目前对于短时强降水的研究绝大部分都是基于国家级气象观测站的降水资料，其空间分辨率低下，使得对短时强降水的特征分析具有局限性。选取国家站和空间分辨率大的区域站逐小时降水资料，对阜新地区的短时强降水进行特征分析，以期加强对本地区短时强降水特征规律的了解，进一步提高短时强降水的预报预警能力，为防灾减灾提供决策依据。
1 资料与方法
短时强降水的规定按照《全国短时临近预报业务规定》执行，定义为1 h降水量≥20 mm作为短时强降水的标准。采用阜新地区61个自动气象站2015—2020年逐小时降水量资料，对阜新地区短时强降水的时空分布特征进行分析。
定义1个测站小时降水量≥20 mm为一次短时强降水个例，单日内出现1次及以上短时强降水个例记为一个短时强降水日，单日内出现短时强降水测站数N，1<N≤5为局地短时强降水，5<N≤10为小范围短时强降水，10<N≤20为区域性短时强降水，20<N为全地区短时强降水。
2 结果分析
2.1 短时强降水日分布特征
研究阜新地区2015—2020年短时强降水日数资料，短时强降水日数共有105 d，平均每年17.5 d，2017年短时强降水日数偏多，其余年份日数较为平均，最早出现时间为4月6日（2019年），最迟出现时间为6月19日（2017年），最早结束时间为8月27日（2015年），最迟结束时间为9月24日（2016年）。按月份来看，短时强降水日只出现在4—9月，呈显著单峰型特征;4—8月呈增加趋势，5月增加不明显，6月显著增加，峰值出现在8月，9月明显下降（图1）。这种单峰型分布与中国大陆短时强降水发生频率的分布一致，是典型的季风气候[2]，即夏季（6—8月）最多（占比85.3%），秋季（9—11月）次之（占比10.4%），春季（4—5月）最少（占比4.3%）。这是由于6月中、下旬副高开始逐渐北抬，7月和8月阜新位于副高外围，水汽和不稳定能量的稳定输送，加之500 hPa低槽东移带来冷空气，是导致阜新地区短时强降水在6—8月多发的主要原因。
阜新地区短时强降水类型多为局地短时强降水，表明阜新地区短时强降水具有局地性强的特点（表1）。
2.2 短时强降水个例分布特征
分析阜新地区2015—2020年短时强降水个例资料，阜新地区短时强降水个例共有597站次，年分布较为平均，月变化趋势与短时强降水日月变化趋势大致相同。从量级上来看，降水量（R）以10 mm为1个区间划分降水强度，20 mm≤R<30 mm共出现422站次，占比70.7%;30 mm≤R<40 mm共出现111站次，占比18.6%;40 mm≤R<50 mm共出现46站次，占比7.7%;50 mm≤R共出现18次，占比3%;因而阜新地区短时强水量级主要以20 mm≤R<30 mm为主。
对短时强降水个例发生时间进行统计图2：短时强降水多发时间在午后到前半夜（15：00～22：00），17：00和18：00是短时强降水最多发时段，这是由于白天太阳辐射直接加热下垫面，在近地面形成不稳定层结，有利于对流发展[3];20：00～22：00为次多发时段。有研究表明，低空急流在夜间会逐渐增大，并在凌晨达到最大值，有利于短时强降水的发生;00：00～04：00是最少发生时段，05：00～07：00出现小幅增加，这可能是由于04：00～05：00是地面气压一天中的次低值，气压降低造成辐合增强，有利于短时强降水的发生[4-5]。
短时强降水个例空间分布存在差异，9个多发站点具体分布如图3所示，自西南向东北呈“高-低-高-低-高”的五级分布;其中3个短时强降水最多发站点分别位于红帽子镇、招束沟镇和新民镇以及二道河子镇。结合地形分析，9个多发站点均位于海拔较低处，其中红帽子镇位于努鲁尔虎山脉西侧谷地，招束沟镇和新民镇分别位于努鲁尔虎山脉和医巫闾山脉末端交汇间的东侧和西侧，二道河子镇位于松辽平原沉降带，3个最多发站点均位于谷地、平原地区，这表明海拔较低处易发生短时强降水。由此可见，阜新地区短时强降水个例空间分布自西南向东北呈“高-低-高-低-高”的五级分布，3个最多发站点均位于谷地、平原地区，与海拔高度成一定的反相关特征。
3 结语
利用阜新地区59个区域站和2个国家站2015—2020年逐小时降水量资料，对阜新地区短时强降水的时空分布特征进行分析，结果如下：
（1）阜新地区短时强降水日其年变化2017年偏多，其余年份日数较为平均;只出现在4—9月，月变化呈显著单峰型特征，即4—8月呈增加趋势，5月增加不明显，6月显著增加，峰值出现在8月，9月明显下降;从季节来看，夏季（6—8月）最多，秋季（9—11月）次之，春季（4—5月）最少。
（2）阜新地区短时强降水类型多为局地短时强降水，表明阜新地区短时强降水具有局地性强的特点。
（3）阜新地区短时强水个例其年分布较为平均，月变化趋势与短时强降水日月变化趋势大致相同;从量级上来看，降水量R主要以20 mm≤R<30 mm为主。
（4）阜新地区短时强降水多发时间在午后到前半夜（15：00～22：00），17：00和18：00是最多发时段，20：00～22：00为次多发时段，00：00～04：00是最少发生时段。
阜新地区短时强降水个例空间分布自西南向东北呈“高-低-高-低-高”的五级分布，3个最多发站点均位于谷地、平原地区，与海拔高度成一定的反相关特征。
参考文献
[1] 丁一汇.高等天气学[M].北京：气象出版社， 2005： 443.
[2] 郝瑩，姚也青，郑媛媛，等.短时强降水的多尺度分析及临近预警[J].气象， 2012， 38（8）： 903-912.
[3] 胡迪，李跃清.2015.青藏高原东侧四川地区夜雨时空变化特征[J].大气科学， 39（1）： 161-179.
责任编辑：黄艳飞
关键词 短时强降水;特征分析;阜新地区
中图分类号：P426.6 文献标识码：B 文章编号：2095–3305（2021）04–0110–02
短时强降水是短时间内降水量级达到或超过一定阈值的天气现象，其成因是在大尺度天气背景下，由中小尺度强对流风暴直接造成的，具有尺度小、突发性强、生命史短、预测难度大等特征，是强对流天气的重要类别之一，极易引发山洪、泥石流、城市内涝、桥梁损毁等次生灾害，危及人民群众的生命财产安全，是预报工作中的重点和难点[1]。不同地域受气候背景和地形等因素的影响，其短时强降水表现出一定的时空分布规律也有很大差异，目前对于短时强降水的研究绝大部分都是基于国家级气象观测站的降水资料，其空间分辨率低下，使得对短时强降水的特征分析具有局限性。选取国家站和空间分辨率大的区域站逐小时降水资料，对阜新地区的短时强降水进行特征分析，以期加强对本地区短时强降水特征规律的了解，进一步提高短时强降水的预报预警能力，为防灾减灾提供决策依据。
1 资料与方法
短时强降水的规定按照《全国短时临近预报业务规定》执行，定义为1 h降水量≥20 mm作为短时强降水的标准。采用阜新地区61个自动气象站2015—2020年逐小时降水量资料，对阜新地区短时强降水的时空分布特征进行分析。
定义1个测站小时降水量≥20 mm为一次短时强降水个例，单日内出现1次及以上短时强降水个例记为一个短时强降水日，单日内出现短时强降水测站数N，1<N≤5为局地短时强降水，5<N≤10为小范围短时强降水，10<N≤20为区域性短时强降水，20<N为全地区短时强降水。
2 结果分析
2.1 短时强降水日分布特征
研究阜新地区2015—2020年短时强降水日数资料，短时强降水日数共有105 d，平均每年17.5 d，2017年短时强降水日数偏多，其余年份日数较为平均，最早出现时间为4月6日（2019年），最迟出现时间为6月19日（2017年），最早结束时间为8月27日（2015年），最迟结束时间为9月24日（2016年）。按月份来看，短时强降水日只出现在4—9月，呈显著单峰型特征;4—8月呈增加趋势，5月增加不明显，6月显著增加，峰值出现在8月，9月明显下降（图1）。这种单峰型分布与中国大陆短时强降水发生频率的分布一致，是典型的季风气候[2]，即夏季（6—8月）最多（占比85.3%），秋季（9—11月）次之（占比10.4%），春季（4—5月）最少（占比4.3%）。这是由于6月中、下旬副高开始逐渐北抬，7月和8月阜新位于副高外围，水汽和不稳定能量的稳定输送，加之500 hPa低槽东移带来冷空气，是导致阜新地区短时强降水在6—8月多发的主要原因。
阜新地区短时强降水类型多为局地短时强降水，表明阜新地区短时强降水具有局地性强的特点（表1）。
2.2 短时强降水个例分布特征
分析阜新地区2015—2020年短时强降水个例资料，阜新地区短时强降水个例共有597站次，年分布较为平均，月变化趋势与短时强降水日月变化趋势大致相同。从量级上来看，降水量（R）以10 mm为1个区间划分降水强度，20 mm≤R<30 mm共出现422站次，占比70.7%;30 mm≤R<40 mm共出现111站次，占比18.6%;40 mm≤R<50 mm共出现46站次，占比7.7%;50 mm≤R共出现18次，占比3%;因而阜新地区短时强水量级主要以20 mm≤R<30 mm为主。
对短时强降水个例发生时间进行统计图2：短时强降水多发时间在午后到前半夜（15：00～22：00），17：00和18：00是短时强降水最多发时段，这是由于白天太阳辐射直接加热下垫面，在近地面形成不稳定层结，有利于对流发展[3];20：00～22：00为次多发时段。有研究表明，低空急流在夜间会逐渐增大，并在凌晨达到最大值，有利于短时强降水的发生;00：00～04：00是最少发生时段，05：00～07：00出现小幅增加，这可能是由于04：00～05：00是地面气压一天中的次低值，气压降低造成辐合增强，有利于短时强降水的发生[4-5]。
短时强降水个例空间分布存在差异，9个多发站点具体分布如图3所示，自西南向东北呈“高-低-高-低-高”的五级分布;其中3个短时强降水最多发站点分别位于红帽子镇、招束沟镇和新民镇以及二道河子镇。结合地形分析，9个多发站点均位于海拔较低处，其中红帽子镇位于努鲁尔虎山脉西侧谷地，招束沟镇和新民镇分别位于努鲁尔虎山脉和医巫闾山脉末端交汇间的东侧和西侧，二道河子镇位于松辽平原沉降带，3个最多发站点均位于谷地、平原地区，这表明海拔较低处易发生短时强降水。由此可见，阜新地区短时强降水个例空间分布自西南向东北呈“高-低-高-低-高”的五级分布，3个最多发站点均位于谷地、平原地区，与海拔高度成一定的反相关特征。
3 结语
利用阜新地区59个区域站和2个国家站2015—2020年逐小时降水量资料，对阜新地区短时强降水的时空分布特征进行分析，结果如下：
（1）阜新地区短时强降水日其年变化2017年偏多，其余年份日数较为平均;只出现在4—9月，月变化呈显著单峰型特征，即4—8月呈增加趋势，5月增加不明显，6月显著增加，峰值出现在8月，9月明显下降;从季节来看，夏季（6—8月）最多，秋季（9—11月）次之，春季（4—5月）最少。
（2）阜新地区短时强降水类型多为局地短时强降水，表明阜新地区短时强降水具有局地性强的特点。
（3）阜新地区短时强水个例其年分布较为平均，月变化趋势与短时强降水日月变化趋势大致相同;从量级上来看，降水量R主要以20 mm≤R<30 mm为主。
（4）阜新地区短时强降水多发时间在午后到前半夜（15：00～22：00），17：00和18：00是最多发时段，20：00～22：00为次多发时段，00：00～04：00是最少发生时段。
阜新地区短时强降水个例空间分布自西南向东北呈“高-低-高-低-高”的五级分布，3个最多发站点均位于谷地、平原地区，与海拔高度成一定的反相关特征。
参考文献
[1] 丁一汇.高等天气学[M].北京：气象出版社， 2005： 443.
[2] 郝瑩，姚也青，郑媛媛，等.短时强降水的多尺度分析及临近预警[J].气象， 2012， 38（8）： 903-912.
[3] 胡迪，李跃清.2015.青藏高原东侧四川地区夜雨时空变化特征[J].大气科学， 39（1）： 161-179.
责任编辑：黄艳飞