阿坝州东南部短时强降水特征分析及预报方法研究.docxVIP

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阿坝州东南部短时强降水特征分析及预报方法研究

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摘要：利用2013-2015阿坝州东南部（汶川县、茂县）区域自动站资料、探空实况资料和雷达资料，分析了阿坝州东南部短时强降水（小时雨量≥10mm与小时雨量≥20mm）的年际、月际、主要发生时段和落区、强度特征和小时雨强的对应关系，研究并总结阿坝州东南部发生短时强降水的影响系统、概念模型，为今后预警阿坝州东南部短时强降水及研究全州短时强降水提供思路与参考。

关键词：短时强降水；特征分析；预报方法研究

引言

短时强降水是引发山洪、泥石流、滑坡、城市内涝、河流水位暴涨、水库库容急剧增加的主要致灾因子，其空间尺度小、生命周期短、暴发剧烈，往往产生的灾害比较严重。近年来，随着气象探测手段的不断提高，社会公众防范气象灾害意识的不断加强，做好局地短时强降水的预警预报是对现代气象工作者提出的新的挑战，也是经济社会发展提出的新的要求。

许多学者也对短时强降水的发生机制、预警指标开展了深入的研究。沈澄等指出短时强降水天气的空间分布具有明显的城郊差异，城市化效应不能引起城区的局地降雨[1]；郝莹等认为短时强降水的雷达反射率因子有“低质心结构”和“高质心结构”两种结构特征[2];段鹤等得出低质心强降水无回波倾斜特征，高质心强降水强回波边缘存在宽≥3km等特点[3]，并在实际工作中得到了很好的应用。

阿坝州东南部地区（汶川县、茂县）为海拔高度500m的成都平原与海拔高度1200—2100m的龙门山脉之间的过渡带，主要以高山峡谷地貌为主，地形复杂，气候独特，局地暴雨、大暴雨频发，5.12汶川特大地震之后，地震重灾区发震断裂山体更加破碎，泥石流固体物源剧增，导致泥石流活动频度和强度明显增加，短时强降水造成的气象灾害损失十分严重，研究阿坝州东南部的短时强降水是十分必要和迫切的。

1资料和方法

受阿坝州自动站建站时间和站点数的限制，本文所选资料为2013-2015年阿坝州东南部（汶川县、茂县）62个区域自动站和2个大监站24小时降水量达到50mm以上作为短时强降水的研究样本。短时强降水个列选取：利用逐小时站点资料，从2013-2015年汛期发生的大暴雨降水过程中，选取降水量大于等于10mm/h和20mm/h的站点和时次作为研究个列，共收集小时雨量≥10mm个列50个，小时雨量≥20mm个列18个。当短时强降水出现在白天（08~20时），采用08时实况资料，当短时强降水出现在夜间（20~08时），采用20时实况资料；雷达资料为对应时次成都雷达（Z9280）实况资料。

2短时强降水特征分析

2.1短时强降水次数年际和月际变化特征

从阿坝州东南部短时强降水出现次数随年变化看（图1a），2013年为阿坝州东南部短时强降水出现峰值年，此后减少至年均5-10次。从小时降雨量量级上看，小时降雨量≥10mm的出现次数是小时降雨量≥20mm的3倍左右，说明阿坝州东南短时强降水主要以小时降雨量≥10mm为主。从阿坝州东南部短时强降水

(a)年际变化（b）月际变化

图1阿坝州东南部短时强降水年际、月际变化

次数随月际变化上看（图1b）,小时降雨量≥10mm和小时降雨量≥20mm均主要出现在7月，8月降水开始减少。

2.2短时强降水时段和次数空间分布

（a）短时强降水时段（b）小时雨量≥10mm空间分布（c）小时雨量≥20mm空间分布

图2阿坝州东南部短时强降水时段和空间分布

从图2a中可以看出，2013-2015年，阿坝州东南部一天当中，小时雨量≥10mm的短时强降水时段中有3个高峰期，分别为02时、05-08时和21-23时，说明阿坝州东南部小时雨量≥10mm的短时强降水的发生主要在前半夜和清晨；小时雨量≥20mm的短时强降水时段中有2个高峰期，分别为05-08时和19-20时，说明阿坝州东南部小时雨量≥20mm的短时强降水主要发生在清晨和傍晚。因此在以后的预报当中，须注意这几个时段。

从阿坝州东南部短时强降水空间分布来看（图2b和图2c），短时强降水主要集中于汶川县漩映地区、威绵地区东部和茂县东部，其中小时雨量≥20mm的短时强降水只出现在汶川县漩映地区，并向盆地西部延伸，这与盆地西部沿山一带的地形抬升作用有关，迎风坡地区的降水强度较其余地区会更大，对于以后开展同类预报值得关注。

3影响系统和概念模型

按照588线的位置，将阿坝州东南部短时强降水分为三个类型，分别为：副高边缘型、纬向型和两高切变型。

3.1副高边缘型

（1）500hPa：588线位于重庆、贵州一带，其西伸脊点位于108

。E附近，盆地大部为副高外围西南气流控制，阿坝州中部、北部有横切变生成并东移，有时伴有弱的负变温，变温幅度在2℃左右。

（2）700hPa: