1991—2020年韶关市“龙舟水”特征分析
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韶关学院学报·自然科学
2021 年
日降水数据和 NCEP/NCAR 逐日再分析资料(2.5°×2.5°).“龙舟水”统计时段为 5 月 21 日—6 月 20 日,
该时间段内逐日雨量之和为“龙舟水”雨量,雨量≥ 0.1 mm 的日数之和为“龙舟水”雨日,“龙舟水”雨量
与雨日的比为降水雨强 .
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2.2 韶关市“龙舟水”空间分布特征 分析 1991—2020 年韶关 8 个国家站平均“龙舟水”空间分布(见图 3(a))可知,其分布具有“南多北
少”的特点,空间分布不均匀,其中新丰最多,南雄最少 . 利用自动站资料分析结果(见图 3(b))显示,韶 关市“龙舟水”有 6 个雨窝点,分别在新丰丰城云髻山(455.6 mm、23.5 d)、新丰梅坑镇(427.9 mm、23.3 d)、 翁源翁城镇(789.5 mm、25.0 d)、翁源铁龙林场(694.7 mm、20.4 d)、曲江沙溪镇(776.7 mm、21.5 d)、曲江樟 市镇(568 mm、22.6 d)、乳源洛阳镇(464.7 mm、20.4 d). 主要的原因有:“龙舟水”主要为西南季风上岸所 造成,越靠近海洋越有利降水,所以出现自南向北递减的特点;强劲的西南气流遇上高海拔的云髻山、大宝 山、天景山等山峰,地形抬升作用,使得靠近山区南侧的地区,也就是暖湿气流的迎风坡,降雨最明显,造就 了这几个雨窝点 . 而韶关“龙舟水”较少的区域位于乐昌西部、市区中部、仁化南部、始兴中部,平均“龙舟 水”雨量为 100~180 mm.
不足常年的 1/2.
1991—2020 年韶关市“龙舟水”具有雨量、雨日偏多、雨强偏强的趋势(见图 1),每 10 年分别上升了
14.9 mm、0.3 d、0.6 mm/d,相关系数分别为 0.12、0.08、0.16,未通过信度 0.05 的显著性水平检验 . 有 3 个
明 显 偏 多 的 阶 段,分 别 为 1992—1993 年、
心和 5 个偏少中心,组成了 4 个准 7 年周期震荡,
分 别 是 1994—1997 年、2002—2004 年、2008—
2011 年、2015—2017 年 的 偏 多 期 . 在 准 10 年 的
年际时间变化尺度上,经历了 1997—2002 年和
2007—2012 年 的 偏 多 期,且 2018—2020 年 的 震
1 资料与方法
1.1 研究区概况
韶关地处广东省北部,南岭山脉南麓,位于东经 112°50′至 114°45′、北纬 23°5′至 25°31′之间 . 韶 关地形以山地丘陵为主,河谷盆地分布其中,平原、台地面积约占 20%. 全市境内山峦起伏,高峰耸立,中 低山广布 . 韶关山区地型复杂,自北向南排列成三列孤行山系排列成向南突出的弧形构成基本格局:北列 为蔚岭、大庾岭山地,中列为大东山、瑶岭山地,南列为起微山、青云山山地,其间分布两行河谷盆地[9]. 1.2 资料与方法
(a)国家站
(b)自动站
图 3 1991—2020 年韶关市“龙舟水”空间分布
2.3 “龙舟水”的周期分析
韶关市近 30 年“龙舟水”降雨周期变化特征
见图 4.“龙舟水”降雨存在多重时间周期尺度上
嵌套结构现象,存在准 10 年和准 7 年的周期震
荡 . 与 7 年尺度相对应,30 年里面有 4 个偏多中
2021 年 3 月 第 42 卷 第 3 期
韶关学院学报·自然科学 Journal of Shaoguan University·Natural Science
Mar.2021 Vol.42 No.3
1991—2020 年韶关市“龙舟水”特征分析
郭永婷,陈浩伟
(韶关市气象局,广东 韶关 512028)
(a)1994 年
(b)2011 年
图 5 500 hPa 高度场 /dagpm
分析 1994 年和 2011 年的 850 hPa 距平风场可得,异常偏多年(见图 6(a)),低纬度西太平洋有一反 气旋环流,南海至广东有气旋环流,广东偏南风强盛,广东北部正好处于气旋性弯曲的第二象限,即东南 和东北的气旋性辐合区;来自孟加拉湾和南海的西南气流顺畅卷入南海气旋中,将暖湿水汽源源不断地向 广东北侧输送,有利于韶关“龙舟水”偏多 . 异常偏少年(见图 6(b)),菲律宾群岛附近有一气旋控制,广 东沿海被偏东风控制,来自孟加拉湾和南海的水汽无法往广东方向输送,不利于降水形成,导致“龙舟水” 偏少 .
进一步分析 1991—2020 年韶关区域 平均降雨量在 5 月 21 日—6 月 20 日的逐 日变化发现,整个“龙舟水”时期的日雨量 具有“前少后多”的特点(见图 2). 5 月 21 日—6 月 20 日日平均雨量为 9.2 mm,且存 在 几 个 降 水 集 中 期:5 月 21—22 日、6 月 8—11 日、13 日、16—17 日,其中日降水最
13 日 雨 量 14.9 mm,14 日 突 降 到 9.5 mm,
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15 日 继 续 降 到 8.9 mm,有 明 显 的 突 降 特
征,也 说 明 了“龙 舟 水”是 一 场 一 场 出 现 的,有 明 显 的 开 始、结 束 时 期,间 歇 性 强, 与连续性暴雨有本质的区别 .
具有南多北少的特点,且突显出 6 个“雨窝点”;异常偏多年 500 hPa 北半球高纬度地区呈现两脊一槽形势,东亚
大槽北强南弱,副高偏弱偏东,850 hPa 低纬度南支槽活跃,粤北风场辐合,偏少年则相反;“龙舟水”雨量与前汛
期雨量有显著的正相关,与同期气温负相关 . 因此,研究“龙舟水”特征对韶关市防洪有一定意义 .
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(a) 雨量和雨日
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偏多 16%,但雨强 16.3 mm/d 比最强时期的
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2005—2010 年 强 度 更 强,说 明 近 几 年“龙 舟水”具有更猛烈的特点 . 2.1.2 日降水量变化
(见图 5(a)),极涡明显偏强,北半球高纬度地区呈现两脊一槽形势,其中巴尔喀什湖和鄂霍次克海附近
各存在一高压脊,贝加尔湖以东有一低槽;东亚大槽强度正常略强且北段强、南段弱,槽后引导冷空气南
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2021 年
下到达华南地区,广东大部高度场偏低;西太平洋副热带高压偏弱偏东,586 dagpm 线维持在广东沿海,这 与林良勋等分析的广东 2008 年罕见“龙舟水”期间西太平洋副热带高压较弱位置较东结论一致[10];同时 低纬度地区位势偏低,有利于南支槽发展,对“龙舟水”发生发展有利 . 异常偏少年(图 5(b)),极涡偏 弱,北半球高纬度地区呈现两槽一脊形势,巴尔喀什湖和鄂霍次克海附近各存在一地低槽,贝加尔湖以西 附近位置有一高压脊;东亚大槽北段弱、南段强,西太平洋副热带高压偏强偏北,限制东亚大槽往南发展, 广东大部高度场偏高,均不利广东降水发生 .
(a)1994 年
(b)2011 年
图 6 850 hPa 距平风场
3.2 “龙舟水”对气候的影响 “龙舟水”处于华南汛期期间,也处于全年的中间时段,研究“龙舟水”对全年气候的影响十分有必
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图 2 1991—2020 年平均韶关 5 月 21 日—6 月 20 日逐日降雨量
第3期
郭永婷,等:1991—2020 年韶关市“龙舟水”特征分析
关键词:韶关;龙舟水;时空分布;雨窝点
中图分类号:P468.0
文献标识码:A
文章编号:1007-5348(2021)03-0037-05
“龙舟水”,又称端午水,是华南地区端午节前后的一种奇特自然现象 . 气象业务上把“龙舟水”定义 为 5 月 21 日—6 月 20 日期间的总降水量[1]. 在这期间南方暖湿气流活跃,与从北方南下的冷空气在华南 地区交汇,会出现持续大范围的强降水[1]. 影响华南“龙舟水”降水过程的因子繁多,它不但会受到大气环 流因子的作用,如低频振荡、热带对流、西太平洋副热带高压、南海季风、南支槽和阻塞高压等;还受到很 多外强迫因子的作用,如海温、海冰、积雪,这些外强迫因子通过对大气活动的遥相关,以不同形式影响广 东“龙舟水”[2-3]. 目前,有关学者对华南地区“龙舟水”的气候特征、异常原因都开展了相应的研究,王婷 等认为 2008 年广东“史上最强龙舟水”的气候成因为南海季风爆发偏早、偏强,为强降水提供了丰沛的水 汽条件[4];郝全成等研究表明 1981—2010 年“龙舟水”期间广东平均降水量增多 15.5 mm,且变化呈空间 分布不均的特征[5];范伶俐认为,广东下垫面状况(陆面)对“龙舟水”期间对流事件的启动和发展有影 响[6];李晓娟等研究发现,1990 年后广东大部分地区大到暴雨日数和雨量均有较明显的上升趋势,且振动 幅度加大[7]. 由此可见,不同地区、不同气候背景下的“龙舟水”降水特异性显著 . 因此,开展韶关“龙舟 水”期间强降水特征及预测研究,可以为政府决策部门提供前期指导,减少“龙舟水”灾害带来的损失,保 护人民生命财产安全,为防灾减灾提供依据[8-9].
荡周期远未闭合,可以预测韶关未来几年“龙舟
水”仍处于偏多期 .
3 韶关“龙舟水”的气候影响
3.1 韶关“龙舟水”异常年的气候背景
图 4 1991—2020 年韶关市“龙舟水”的 Morlet 小波分析的 时频分布
分 别 选 取 1994 年 和 2011 年 代 表“龙 舟 水”
异常偏多年、异常偏少年,分析异常年份的 500 hPa 高度场和 850 hPa 距平风场,结果表明:异常偏多年
(b)雨强
多 出 现 在 6 月 9 日(18.1 mm). 另 外,“龙
图 1 1991—2020 年韶关市“龙舟水”年际变化及趋势
舟 水”后 期 还 具 有“突 升 突 降”的 特 点,6
月 7 日 8.7 mm,8 日 突 升 为 12.8 mm,9 日
再次突升为 18.1 mm,有明显的突升特征;
摘要:利用 1991—2020 年韶关 8 个国家站和 NCEP/NCAR 逐日再分析资料,采用线性回归、Morlet 小波分析、相
关分析等方法,分析韶关“龙舟水”的时空分布特征 . 结果表明:1991—2020 年韶关的“龙舟水”整体呈现出雨量、
雨日增多、雨强增强的特点;“龙舟水”日雨量具有“前少后多”的特点,且后期有明显的突升突降特质;空间分布
2 结果分析
2.1 韶关市“龙舟水”时间分布特征
2.1.1 年际变化
1991—2020 年韶关市“龙舟水”平均降雨量为 283.4 mm,雨日为 19.2 d,雨强为 9.1 mm/d,“龙舟水”年
际差异较大,其中最大降雨量现在 1994 年 508.6 mm,约为常年的 2 倍,最小降雨量出现在 2011 年 96.2 mm,
笔者选用的资料是 1991—2020 年韶关全市 8 个国家站的逐日降水数据、226 个自动站建站以来的逐
[收稿日期]2020-08-06 [基金项目]韶关市气象局科技项目(201902);韶关市气象局科技项目(201903). [作者简介]郭永婷(1987-),女,广东南雄人,韶关市气象局工程师;研究方向:农业气象、短期及中长期天气预报 .
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2005—2010 年、2015—2020 年,其 余 年 份
以偏少到正常为主 . 其中 2005—2010 年雨
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量 为 371.2 mm,较 常 年 偏 多 31%,雨 强 为
15.3 mm/d;2015—2020 年“龙 舟 水”又 处
于 偏 多 阶 段,平 均 每 年 330.1 mm,较 常 年