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同仁地区精细化降水分布特征研究

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摘要 随着气象现代化发展,区域自动气象站在气象服务中的应用越来越广泛。通过对同仁地区区域自动气象站降水数据的分析,了解和掌握同仁地区降水量分布情况,为气象服务、防灾减灾等提供真实可靠的科学数据。

关键词 降水;分布特征;精细化;区域自动气象站;青海同仁

中图分类号 P426.61 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2017)12-0243-03

随着我国气象事业现代化的发展,自动气象站在大气探测领域发挥了越来越重要的作用,而区域自动气象站具有获取资料准确度高、时间和空间分辨率强并能获取空白区域资料的特点,在气象服务中得到广泛应用[1-4]。近年来,依托各类项目建设,同仁县在各乡镇建设了区域站、单雨量站、温雨站及山洪站等自动气象站,区域站观测网的建成,实现了气象要素的连续动态实时监测,通过区域站监测系统能随时了解各个乡镇的雨情变化情况,对同仁县短时临近预报有较好的指导意义。区域站资料的应用,为提高天气预报的准确率和精细化水平提供了重要的基础资料,但目前台站对区域站数据资料的利用率较低,大多数只用于雨情服务,在开展乡镇级预报时不能发挥很好的指导作用。因此,开展县以下区域降水分布的研究,可直接服务于乡镇级预报预警服务,降低气象灾害造成的损失,为地方政府提供更加科学化、精细化的气象决策服务。

1 资料与方法

1.1 资料选取

选取同仁地区1个国家基本气象站、1个山洪站、2个区域自动站、6个单雨量站、12个温雨站共22个自动气象站2014年、2015年5―9月(汛期)、2016年5―7月逐小时降水资料。

1.2 资料处理

除同仁国家基本站外,其余站点均用GPS手机卡传输数据,因受传输条件限制,研究时段内数据有部分缺测,根据中国气象局《地面气象观测规范》第二十三章《缺测记录和不完整记录的统计》中规定的方法:降水量直接剔除缺测的时段,按实有记录进行统计分析,降水缺测率为2.73%。

1.3 降水统计方法

日界同气温相同,以北京时间20:00为日界,统计5―9月逐日20:00至次日20:00的降水资料。只统计日降水量 ≥0.1 mm的降水事件,并将日降水量≥0.1 mm的降水称为有效降水,根据中国降水量标准[5]将24 h日降水量分为4级:小雨、中雨、大雨和暴雨(表1),各级别降水日数即为该降水级别的降雨日数,所有降水级别的雨日(量)之和为总雨日(量),即有效降水的总雨日(量)。

某日8:00―20:00的累积降水量为该日昼雨量。若其值 ≥0.1 mm则该日为一个昼雨日;前一日20:00至当日8:00的累计降水量为该日夜雨量,若其值≥0.1 mm则该日为一个夜雨日。当前一日20:00至当日20:00 24 h降水量 >0 mm时,理论上就可以计算当日的“夜雨率”,即:夜雨率(%)=(前一日20:00至当日8:00降水量)÷(前一日20:00至当日20:00降水量)×100,如果20:00至次日8:00 12 ho降水时也参与计算,计当日夜雨率为0[6]。

2 结果与分析

2.1 降水量的空间分布

同仁地区汛期降水量在442.7~258.8 mm之间,从图1可以看出,降水总体呈现北部少南部多。以同仁基本站降水量做参照标准,基本以县城隆务为界,以北低于参照站,降水量

2.2 月降水量分布

同仁地区汛期月平均降水量在50.7~70.4 mm之间;8月降水最多,为78.4 mm;7月次之,为77.9 mm;然后依次为6月、9月;5月降水最少,各月降水量分布较为均衡。从各站点降水量的分布来看,大部分站点8月降水量最多,如图2所示,其中8月有14个站降水量均高于其他月份,占所有站点的60.9%,降水量最多的站为加吾,降水量为100.5 mm;7月有7个站降水多于其他月份,占所有站点的30.4%,降水量最多的站为兰采林场,降水量为100.1 mm。由于同仁地区地形复杂,月内各站点降水量分布不均,最大降水量是最小降水量的2倍以上,如6月加吾乡降水量为93.7 mm,而保安镇浪加村降水量为43.4 mm。

2.3 日降水量分布

从图3可以看出,就5―9月来说,同仁地区的降水量有明显的日变化,降水曲线呈单峰型分布:一日最高值出现在21:00,21:00之后降水量逐渐减小,11:00降水量达到最小值,11:00之后开始缓慢增加,16:00后增加明显。其中,17:00至次日3:00为同仁地区降水量丰富时段,该时段内各小时累积降水量几乎都在40 mm以上,21:00达到50.9 mm,4:00―16:00降水相对较少,各小时累积降水量在26.4~35.7 mm之间。经统计,夜雨率为55.1%,这与青藏高原夜雨率一致[6],由此可见,同仁地区日降水量总的分布特征为白天少雨、夜间多雨,即同仁地区有明显的夜雨特征。

从表2可以看出,同仁地区2014―2016年汛期月昼雨量平均为30.2 mm,月平均昼雨日数为11.7 d。月夜雨量的平均值为37.1 mm,月平均夜雨日数为9.9 d。昼雨量最大值为43.4 mm,出现在力吉村;最小值为21.0 mm,出现在浪加村。夜雨量最大值为45.7 mm,出现在加吾乡;最小值为29.3 mm,出现在浪加村。昼雨日最大值为14.8 d,出现在多哇乡;最小值为9.1 d,出现在浪加村。夜雨日最大值为12.1 d,出现在瓜仕则乡;最小值为8.6 d,出现在羊智沟村。除多哇乡和力吉村站昼雨量大于夜雨量之外,其余各站均为夜雨量大于昼雨量,这与日降水量的分布一致。虽然夜雨量多于昼雨量,但从雨日的分布上来看,雨日的分布与雨量相反:各站均为昼雨日大于夜雨日。

2.4 各量级降水分布

同仁地区汛期有效降水日数为78.7 d,降水量为339.6 mm(表3)。在各级降水中,小雨日数和小雨级降水量最多,分别占总雨日和总降水量的88.4%和57.0%,大雨日数和大雨级降水量最少,分别占总雨日和总降水量的0.8%和6.7%。从雨日上看,中雨和大雨的雨日对有效降水日数的贡献小,尤其是大雨占降水日数的比例不到1%,但是对降水量的影响却非常明显,两者雨日之和不到10 d,降水量却达到了整个汛期降水量的43%。由此可以看出,同仁地区汛期降水以小雨和中雨量级降水为主,大雨相对较少。在研究期内同仁地区未出现暴雨量级的降水。

从图4可以看出,小雨的日数在86.2~61.5 d之间,各站均超过了60 d,其中最多出现在瓜仕则乡站,最少出现在浪加站;中雨日数在13.3~5.3 d之间,最多出现在加吾乡站,最少出现在夏卜浪站;大雨日数在0~1.7 d之间,最多出现在兰采林场站,双朋西和浪加站未出现大雨天气。小雨雨量在162.9~237.3 mm之间,最多出现在多哇乡站,最少出现在浪加站;中雨量在77.4~196.6 mm之间,最多出现在加吾乡站,最少出现在夏卜浪站;大雨量在0~53.4 d之间,最大雨量在兰采林场站,因双朋西和浪加站未出现大雨天气故无大雨降水量。从各站各量级雨日和雨量的关系上来看,各量级降水量的多少与雨日成明显正相关关系,小雨、中雨、大雨的雨量与雨日的相关系数分别为0.848、0.985、0.982,均通过了0.001的显著性水平检验。

3 结论

利用同仁地区区域自动气象站2014―2016年5―9月逐小时降水资料,分析了同仁地区降水空间分布及各级降水量分布情况,主要结论如下:一是同仁地区汛期降水总体呈现北部少南部多。以同仁基本站降水量作参照标准,以县城隆务为界,以北低于⒄照荆降水量

4 参考文献

[1] 王承军,王琪珍,卜庆雷.区域自动气象站资料在防灾减灾中的应用[J].安徽农学通报,2009,15(13):165-166.

[2] 张万东,龙昭芪,张伦凯.浅谈区域自动气象站资料在防灾减灾中的运用[J].贵州气象,2010,34(5):42-44.

[3] 施秀娥,董佳蕊.奈曼旗区域自动气象站资料在防灾减灾中的应用[J].现代农业科技,2015(4):343.

[4] 石宏辉,顾欣,杨通荣,等.利用区域自动站资料作短时临近预报预警[J].贵州气象,2010,34(1):29-30.

[5] 中华人民共和国国家标准质量监督检验检疫总局.降水量等级:GB/T 28595-2012[S].北京:中国标准出版社,2012.

[6] 余忠水,康世昌,蒋建莹,等.青藏高原夏季夜雨率空间分布及其变化特征[J].山地学报,2011,29(5):627-632.