贵州大气降水的时空分布规律研究

2006年第4期　　　　　　　　　　　　贵　州　气　象　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　第30卷　　　　　　　　　　　　　　JournalOfGuizhouMeteorology　　　　　　　　　　　　　VoL130　NO14文章编号:1003-6598(2006)04-0003-05

贵州大气降水的时空分布规律研究

罗　宁,许炳南,文继芬,许　弋,李　玮

1

1

2

2

2

(11贵州省气象局,贵州贵阳　550002;21贵州省人工影响天气办公室,贵州贵阳　550002)

　　摘　要:用全省现有84个气象台站的雨量资料,分析研究大气降水的时空分布规律,研究指出:贵州各地有着相对稳

定而充沛的年降水资源,年降水量大多数县市为1200mm左右,站平均年降雨量的相对变率为1118%;各地降水量年内分配不均,夏半年(4-9月)多雨,约占全年雨量的3/4,冬半年(10-次年3月)少雨,仅占1/4,夏半年各月雨量年际变化呈现不稳定性,导致春夏干旱的频繁发生;各地重大降水过程集中在汛期,暴雨以上(≥50mm)降水日数主要出现在5-9月,约占全年的91%;对贵阳站长达84a连续降水量序列的分析表明,其年、季雨量的年际和年代际波动较明显。最后结合贵州大气降水资源现状对开展人工增雨问题进行了讨论。

　　关键词:大气降水;时空分布;气候变化　　中图分类号:P46810+24　文献标识码:B

,但在分析中仍注意尽量使用现。

1　引言

带季风润湿型气候环境,地形地貌复杂,73%的面积为喀斯特岩溶地貌所覆盖,干旱洪涝灾害天气发生频繁,每年都给工农业生产造成不同程度的危害,某些年份还带来十分严重的灾情。研究贵州大气降水的时空分布规律,对于充分利用有利的气象条件,减轻和防御气象灾害,确保国民经济建设的顺利进行有着重要的意义。

3　年降水资源充沛而稳定

据1957-2004年的降雨量统计分析,在全省84个气象测站中,多年平均年降雨量超过1200mm

的测站数占总站数的50%,超过1100mm的测站数占82%。图1是贵州省1957-2004年平均年降雨量分布图。如图所示,1100mm等雨量线从省东北部边缘的道真、正安、遵义至黔西县东部再折向西经大方、水城北部,最后延伸到省的西部边界,其北侧少雨,南侧多雨。1100mm等雨量线以北以西约占全省1/5面积年降雨水量均

2　使用资料说明

本文分析使用的雨量资料来源于贵州现有84

个地(州、市)县气象台站的正式气象观测记录。84个观测站中有5个基准气候站和14个基本气候站,其余65个为一般气候站。在19个基准、基本站中,贵阳站自1921年起有连续84a的正式记录,遵义、桐梓、湄潭、思南、铜仁、镇远、安顺、盘县、毕节、威宁、兴仁、独山、罗甸13个站自1951年起有连续54a的正式记录,榕江站自1953年起有连续52a的正式记录;在65个一般气候站中,有15站的正式观测记录开始于1956年,有20站开始于1957年或1958年,其余除少数站外,均开始于1959年。文中的多年平均值采用1957-2004年的48a平均值。对1957年以后尚无正式记录的部分测站雨量,我们进

图1　贵州各地年平均降水量分布图

收稿日期:2006-07-24

第一作者简介:罗宁(1959-),女,高工,主要从事行政管理工作。3基金项目:贵州省科技十五攻关课题《贵州降水(冰雹、雨水)资料调控技术研究》资助。

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　　第30卷　　　　　　　　　　　　　　JournalOfGuizhouMeteorology　　　　　　　　　　　　　VoL130　NO141100mm等雨量线以东以南,约包括全省4/5的面

1210%,省东部的镇远、岑巩和玉屏3站相对变率最

积,年降雨量均>1100mm,其中大多数测站在>1200mm以上,存在3个明显的多雨区。第1个多雨区位于贵州境内的西南部,覆盖黔西南州全部、黔南州西部、六盘水市和安顺市大部,最大雨量中心在晴隆(1527mm)至六枝(1490mm)一带,是全省年降雨量最多的区域。该多雨区的形成原因,一是在盛夏季节该区域位于省的东部地区偏离西太平洋副热带高压主体,容易受到印度季风槽前西南暖湿气流东扩影响;二是该区域北高南低的倾斜地形对偏南暖湿气流的抬升作用也是造成多雨的一个重要因素。第2个多雨区位于苗岭山脉南侧以南,包括黔东南州中部以南和黔南州东部,雨量值仅次于第1个多雨区,多雨中心位于都匀1443mm至丹寨1430mm一带。显然,苗岭山脉南侧地形对偏南暖湿气流的抬升作用是多雨的主要原因。第3个多雨区分布在省东北部武陵山脉东西两侧,东侧的地形作用大于西侧,(1349mm)和松桃(1327,雨量为2342mm(),次大年雨量为2103mm(盘县1965年),最小和次小年雨量依次为555mm(威宁)和615mm(毕节),均出现在1989年。各地历年最大年降雨量超过1500mm的站数占全省总站数达81%,而历年最小年降雨量少于730mm的站数仅占总站数的14%。

低,分别为911%、915%和1010%。这充分反映了各地年降水量的年际变化有着很大的稳定性。

4　降水量年内分配不均,春夏干旱发

生频繁

　　贵州各地常年降水量的年内分布一个明显的特点是。夏半年(4-9月)多雨,约占全年雨量的3/4,其中省的西部和西南部超过4/5;冬半年(10-次年3月)少雨,仅占1/4。春夏秋冬四季的雨量分布,各地均以夏季为最多,分别占年降雨量的4013%～5615%,以冬季为最少,仅占年降雨量的414%～815%。春秋两季雨量居中,省内大部份地,只有常年春旱。如表1所示。

12004年各季和(%)

春　季

3-5月

夏　季

6-8月[***********]1649115615

秋　季冬　季夏半年

4-9月[***********]1881178313

9-11月12-2月[***********]1417162213

[***********]414

全省(84站平均)中部　(贵阳)东部　(铜仁)北部　(遵义)西部　(毕节)南部　(罗甸)西南部(盘县)

[***********]1528161618

贵州各地降水的另一个特点是年降雨总量的年

际变化相对稳定。用降水量距平百分率的绝对值表示某地降水量的绝对变率,用降水量距平百分率的绝对值的多年平均值表示某地降水量的相对变率。绝对变率可以反映出当年降水量对于气候均值的偏离程度,相对变率可以反映出当地降水量的年际变化的稳定程度。据统计,1957-2004年84个站年降雨量相对变率的全省站平均值为1118%。从全省各站年降水量相对变率分布图(图略)可看出,有>12%的3个高值中心,其位置与年降雨量分布图

为了说明贵州夏半年及其各月降水量年际波动特点,表2列出了1957-2004年全省(84站)站平均的夏半年及各月降水量的相对变率。由表可见,夏半年(4-9月)总降水量的相对变率为1412%,比年降雨量的相对变率1118%略高,而分月降雨量的相对变率则明显增大,相对变率最小的5、6月份也超过年降雨量相对变率两倍,其余月份达到其值的215～3倍,夏半年各月雨量年际变化的不稳定

[1]

性,导致各地春夏干旱的频繁发生。文献对此曾作过详细的分析研究。

的3个多雨中心位置基本上相对应,位于省西南部的高值中心值最大,出现在关岭站,其值高达1514%,苗岭南侧和武陵山北侧的两个高值中心,其值均为1413%。全省有67%的测站相对变率

4-～9月

4月1003716

5月1772912

表2　1957-2004年全省(84站)夏半年平均降水量及其相对变率

6月2183110

7月1904010

8月1504114

9月1054319

降雨量(mm)相对变率(%)

9201412

・4・

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　第30卷　　　　　　　　　罗宁,等:贵州大气降水的时空分布规律研究　　　　　　　　　　VoL130　NO14　　把贵州各地发生在3-5月和6-8月的干旱分别称为春旱和夏旱。贵州春旱的地区分布特点是西重东轻。据1957-2004年资料统计,各地多年平均春旱总日数,西半部为50～65d,东半部为35～50d。各级春旱发生频率的地区分布是:中级春旱以上的发生频率省的西部和西南部>60%,其中毕节、六盘水、黔西南三地州市>70%。省的东部和北部频率

县市全月滴雨未下。

5　重大降水过程集中在汛期,局部洪

涝危害严重

　　在我省各地,每年汛期集中了全年降雨量的3/4以上,是重大降水过程最集中的季节。表3列出全省(84站)1957-2004年1-12月各级降雨强度的累年站日数。从表3可知:①小雨以上累年站日数在全年各月大致呈均匀分布,将表中所列累年站日数除以实有累年站日数得到各月多年站平均雨日数,各月雨日均在12～18d之间;②中雨和大雨以上的雨日在全年各月均可发生,但从各月累年站日数的月际分布可看出这两类降水主要集中在4-10月,8818%和9514%,此期③暴雨以上的降水在全,,它们主-,9018%,是我省每年暴雨天气最集中的季节;④大暴雨以上的降水仅见于每年3-11月,其中主要出现在5-9月,此期间出现的大暴雨以上降水日数占全年累计站日数的9511%,主要集中在每年的6、7两月,大暴雨以上降水日数占全年累计站日数的6513%。⑤特大暴雨以上的雨日全省仅出现过36d,而且只发生于5-9月。

表3最右侧列出全年各级降雨强度的累年站日数,若进一步将其相应地除以实有站年总数,即可得到小雨以上、中雨以上、大雨以上、暴雨以上、大暴雨以上、特大暴雨的全省站年平均发生频数分别是:18119d、3510d、1210d、3103d、01316d、01009d。经计算,全省大雨以上雨日(1210d)累计雨量的多年站平均值

7月[1**********]50

8月[1**********]9

9月[1**********]

10月0374872988

11月[1**********]3

12月003155

西部和西南部大多数县在20%～30%之间,约3～5a一遇,东部和北部在10%左右,约为8～10a一遇。

贵州夏旱的地区分布与春旱恰好相反,表现为东重西轻的特点。多年平均夏旱总日数东北部在45d以上,自东北向西南逐渐减少,至西南部边缘地区不足30d是:70%,西半部为频率东部为30%～23a一遇,西半部为10%～20%,约5～7a一遇;特重级夏旱发生频率东部为10%,约10a一遇,西部为5%左右,约15～20a一遇。

1957-2004年发生的5个重春旱年是1988、1963、1987、1966和1960年,5个重夏旱年是1972、1981、1975、1989和1959年。在重春旱年中,1988

年春旱危害最重,该年春旱灾害波及全省,有78%的县市发生了重级以上的春旱。重夏旱年则以1972和1981年最严重,属贵州特重夏旱年,这2a的7月份降雨量大部分地区偏少5成以上,有不少

日雨量≥20010mm≥10010mm≥5010mm≥2510mm≥1010mm≥011mm

1月0051231731

2月0072682203

3月[1**********]

4月0225253362

5月[1**********]5

6月[1**********]01

表3　全省(84站)1957-2004年1-12月各级降雨强度的累年站日数

全年

[**************]0

[***********][***********]791141185

[***********][***********][***********][1**********]4

为52312mm,而多年站平均年降雨量为120919mm,这表明全年降水量有一半以上是集中在12d之

和特大暴雨的发生频数很小,但根据我省暴雨天气成因分析,各地汛期重大降水过程都是在特定的

天气影响系统如冷锋、低槽、低涡、切变等的作用下产生的,这种大范围的区域性暴雨或大暴雨过程比

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内以强降水的形式迅速降落到地面的,是导致各地洪涝灾害频发的重要原因。尽管贵州暴雨、大暴雨

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　　第30卷　　　　　　　　　　　　　　JournalOfGuizhouMeteorology　　　　　　　　　　　　　VoL130　NO14某一固定地点暴雨或大暴雨有着较大的重现率,所带来的危害更严重。1957-2004年的资料统计表明,在全省84个测站中,同日有≥10站24h降水量≥50mm以上的区域性暴雨过程共发生193次,年平均711次;同日有≥3站24h降水量≥100mm的区域性大暴雨过程共发生132次,年平均218次。表3列出的36个24h降水量≥200mm的特大暴雨站日中同日3站降特大暴雨的有2d,出现日期在1970年7月12日(雷山26117mm、凯里25615mm、长顺24318mm)和1996年7月2日(凯里24816mm、花溪23116mm、乌当22612mm);同日2站降特大暴雨的也有2d,出现日期在1983年5月25日(关岭26815mm、六枝20619mm)和1995年7月1日(江口28116mm、铜仁25110mm);其余26d为同日仅有1站降特大暴雨。在1957-2004年特大暴雨站日中,以1976年5月24日罗甸日雨量33617mm为全省极大值,2000年6月7日都匀日雨量30714mm为全省次大值

。

6　大气降水量的年际变化趋势特点

贵阳站是贵州省建站最早的气象观测站,至今拥有84a的长记录雨量序列,而贵阳站又位于全省中心部位,海拔高度约1100m,其雨量观测记录对全省具有代表性。据统计,1957-2004年春夏秋冬各季降水量和年降水量,贵阳站与全省84个站的站平均值之间的相关系数分别达到0178、0184、0187、0185、0173,故以贵阳为代表站对贵州降雨量的年际和年代际变化趋势进行分析。贵阳站1921-2004年的分年降雨量以1954年最多,雨量值达1761mm,比多年平均值偏多54%;以1981年最少,雨量值仅719mm,比多年平均值偏少38%。图3是贵阳站年降雨量11a滑动平均变化趋势图。分析该图发现,贵阳近84a,20世纪30年、、70年代后期和90年代末期,20～25a,以50年代前期峰值最高,以90年代末期峰值雨量最小,目前处在第四峰值年附近并略呈下降的趋势。3个谷值出现在40年代中期、60年代后期和80年代末期,前后两谷点间隔约20～22a,以80年代末期谷值最低,而且3

个谷值雨量呈递减趋势。

图2　贵州年暴雨以上站日数距平百分率变化趋势线

图2是1957-2004年全省暴雨以上总站日数距平百分率的年际变化曲线图。由图可见,贵州历年暴雨以上总站日数距平百分率具有明显的年际变化特点。暴雨频数可分为3个变化阶段:1957-1968年是贵州少暴雨期,暴雨站日数明显偏少,但随年份后延而逐渐增多;1969-1990年间,暴雨发生站日数稳定在多年平均站日数上下变动;1991年以后全省进入多暴雨期,暴雨站日数明显偏多。48a中全省暴雨以上总站日数距平百分率>30%和

图3　贵阳年降雨量11a滑动平均变化趋势线注:图中横坐标的年份号1931年表示1921

-1931年,1932年表示1922-1932年,余类推。

表4列出了贵阳站1921-2004年各年代的

年、季雨量及雨量距平百分率。由表可见,贵阳各季雨量的年代际存在一定的波动,其中春季雨量以21世纪头4a为最多,20世纪50年代为次多,以80年代和90年代为最少;夏季雨量以90年代为最多,以2001-2004年为最少,20世纪80年代为次少,而20年代-70年代雨量变化均较平稳;秋季雨量以20年代为最多,30年代和70年代为次多,以2001-2004年为最少;冬季雨量以30年代为最多,2001-2004年为次多,以70年代为最少,20年代为次

年,属暴雨明显偏多年,洪涝灾害偏重,后者是1957(-56%)、1961(-34%)、1962(-38%)、1975(-33%)、1989(-35%)年,属暴雨明显偏少年,除1957年由于降雨量季节分配均匀,重大降水过程较

少,未发生大范围干旱外,其余4个暴雨偏少年都出现了大范围的春旱、夏旱或春夏连旱。・6・

少。年降雨量的年代际变化总体上均较平稳,80年

代和2001-2004年呈现较明显的偏少。就各年代

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　第30卷　　　　　　　　　罗宁,等:贵州大气降水的时空分布规律研究　　　　　　　　　　VoL130　NO14变化特点看,其中有2个年代距平特点完全相反:80年代春夏秋冬和全年雨量均偏少,40年代春夏秋冬

和全年雨量均偏多。

表4　贵阳站1921-2004年各年代年、季雨量(mm)及雨量距平百分率(%)

年　代

1921-1930

1931-[***********]44212216

1941-[***********]7212307

1951-[**************]3-971811974

1961-1970304-35260233-565-211971-[1**********]0-12761254-4

1981-1990254-19457-13230-760-913

1991-2000257-1863821231-663513

2001-[1**********]9-19143-4280-211036-10

[1**********]7

多年平均值

312

春雨量值季距平%夏雨量值季距平%秋雨量值季距平%冬雨量值季距平%全雨量值年距平%

301-[1**********]9-1112085

7　①等经济作物的主要生长期,此期间大气降水量的不稳定性引发的各地干旱,会严重影响农业生产的正常进行,如农作物的适时播种、育种、栽插对降水有很强的时效要求,实践表明,我省水稻关键栽插期(5月下旬-6月下旬)内不少地县因干旱缺水栽秧甚至无水栽秧的严峻情况时有发生,因而,在可能发生干旱或干旱少雨发生期内开展人工增雨作业,在具备一定的大气降水条件下,增大自然降水量无疑是当前我省农业防灾的减灾有效手段之一。

②贵州是水力资源相对丰富的省份,境内无论是地表水资源还是地下水资源,都主要来源于大气降水的补给,境内主要河流均属雨源性河流,河流水量大小与大气降水补给的时间基本一致,正是由于大气降水的季节分配不均,造成了河流水量的季节分配不均,故各河流的主要水量在春夏季约占年径流量的80%,因此遇干旱少雨发生时水力发电的水源常发生告急的情况,在有干旱发生可能或降雨偏少的时段内适时开展人工增雨作业,为水库补充水源、确保水力正常发电这是一种有效手段。

③由于贵州省内地形地貌的复杂性,群众中流行的

“夏雨隔牛背”的说法,形象地反映出境内降水分布的显著差异特点,贵州各地常年阴雨日数较多,通常容易具备降水条件,但一地多雨而同时另一地却少雨干旱的现象时有发生,这就为在我省境内开

展人工降雨调控技术研究提供了十分有利的条件。

参考文献

[1]　贵州省气象局.贵州短期天气预报手册[M],19871369

-4761

[2]　许炳南,张弼洲,等:贵州春旱、夏旱、倒春寒、秋风的

规律、成因及长期预报研究[M],气象出版社,1997142

-871

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