恩平市暴雨气候特征及成因分析

摘要：利用1971～2010年恩平市气象观测站逐日降水观测资料，运用趋势分析、对比分析等方法，分析了恩平市40年来暴雨的气候特征及成因。结果表明：恩平市40年来年暴雨日数平均为130d，主要集中在4～9月。暴雨日数具有明显的年际变化，最大值为1975年、1976年、1993年、1997年、2001年的19d，最小值为1977年的5d。年暴雨日数呈缓慢的减少趋势，减少速率分别为00474d/年。最大日降雨量为3916mm；1h最大雨强为1259mm，10min最大雨强为336mm。降水强度总体上呈现逐渐轻微减小的趋势。暴雨对年降水量的贡献较为明显。恩平暴雨的主要天气系统，前汛期为锋面（冷锋、静止锋）、西南倒槽、低涡、急流、高空槽、切变线等；后汛期为热带气旋、热带辐合带、东风波等，其中热带气旋是造成后汛期暴雨的主要天气系统。

关键词：恩平市；暴雨日数；降水强度；季风进退

收稿日期：20130510

作者简介：谭文春（1977—），男，广东人，助理工程师，主要从事预报服务、自动站维护工作。中图分类号：P457 文献标识码：A

文章编号：16749944（2013）07023703

1 引言

恩平市位于广东省西南部，是全国的暴雨中心之一，年降水量达25752mm，暴雨灾害频繁。1962～2010年期间，恩平市境内共发生暴雨、冰雹、干旱、台风、寒潮等各类气象灾害92次，成灾44次，其中由暴雨引发的洪涝、山体滑坡等灾害达到成灾次数的39%，所造成的损失位于各类气象灾害之首。例如，1993年6月16～18日的特大暴雨，全市多个乡镇受洪水淹浸，8万多人被洪水围困，直接经济损失5000万元；1998年6月20～26日的持续性暴雨，过程总雨量达1186mm，引致全市2/3地区受淹，受灾人口38万人，占当时全市人口的3/4，死亡65人，直接经济损失79亿元，是恩平有记录以来最严重的自然灾害。本文重点对恩平市暴雨的年、月、日分布和特征进行分析，总结出它们的气候特征，并浅析恩平暴雨天气的成因，对提高暴雨预报、气候评价、气象决策服务及防灾减灾有实质性的意义。

文中所用气象资料均来自于恩平国家一般气象站（该站位于22°11′N，112°18′E），暴雨样本从1971～2010年的月报表和年报表中挑取；历史自然灾害资料来自于恩平市三防办。

按照广东省降水强度等级划分标准[1]，把暴雨按24h（20时～20时）雨量（R）分为3个量级，即暴雨、大暴雨、特大暴雨。具体为：50mm≤R

2 暴雨日的特征分析

2.1 暴雨日的年际变化特征

在1971～2010年的40年间，恩平市出现暴雨（含大暴雨、特大暴雨）521次，年平均13.0次；其中，出现暴雨的次数为348次，占出现暴雨以上频数的66.8%，年平均8.7次；出现大暴雨的次数为163次，占出现暴雨以上次数的31.3%，年平均4.1次；出现特大暴雨10次，占出现暴雨以上次数的1.9%，年平均0.25次。暴雨日的最大降雨量为391.6mm，出現在1981年9月30日，次大降水量为345.0mm。分别计算1971～2010年恩平市的逐年暴雨（含大暴雨、特大暴雨）日数及各量级暴雨的日数，结果见图1、图2。

图1 恩平市暴雨日数年际变化曲线及趋势

由图1可以看出，恩平市暴雨日数随年代波动变化很大，最多的年份有19d（1973年），其次为18d（1975年、1976年、1993年、1997年、2001年），最少的年份仅有5d（1977年），但总体趋势是略有减少的，其线性增长率为-0.0474d/年（线性回归方程为y=0.0474x+13.996，通过α=0.1的F检验）。70年代前期，暴雨日数一直维持在较高水平，但至1977年，突然降至谷底；70年代后期至80年中期，暴雨日数呈现逐渐上升趋势，至1983年达到峰值；80年中后期，暴雨日数呈现波动下降趋势，1989年达到谷值；随后几年暴雨日数呈明显上升趋势，至90年代中期一直维持在较高水平；90年代后期至2000年代暴雨日数又呈现波动下降趋势。暴雨日多的年份，一般是洪涝严重的年份，暴雨日少的年份常是比较干旱的年份。

由图2可见，各量级暴雨的日数随年代的变化趋势与暴雨（含大暴雨、特大暴雨）日数的变化趋势大致相同，暴雨（50mm≤R

2.2 暴雨日的月变化特征

分别统计40年间各月各量级暴雨日数及暴雨（含大暴雨、特大暴雨）日数，结果见表1。由表1可知，恩平市在全年各月均有可能出现暴雨，而大暴雨则出现在3～11月，最早出现在2002年3月24日，最晚结束在1993年11月5日；特大暴雨只出现在4～7月和9月，最早出现在1998年4月27日，最晚结束在1981年9月30日，值得注意的是，8月份的暴雨（含大暴雨、特大暴雨）日数均比4月、7月、9月多，但并无特大暴雨出现。各量级暴雨都主要出现在汛期（4～9月），其中前汛期（4～6月）又比后汛期（7～9月）多，整个汛期的暴雨（含大暴雨、特大暴雨）日数占全年的89.9%，其中前汛期占51.8%，后汛期占37.5%；6月的暴雨（含大暴雨、特大暴雨）日数最多，占全年的21.7%，5月次之，占全年的19.8%。4～9月是恩平市暴雨日集中出现的时段，5～6月更是大暴雨和特大暴雨的多发期，例如1993年和1998年恩平市的两次大洪灾，均发生在6月，给国民经济造成严重损失。

2.3 降水强度的年际变化

降水强度又称降水率，指单位时间或某一时段内的降水量。分别统计逐年的1h和10min的最大雨强，结果见图3。恩平暴雨1h最大雨强为125.9mm，出现在1993年5月9日15时35分至16时35分，次大雨强110.7mm，出现在1984年5月14日9时48分至10时48分；10min最大雨强为33.6mm，出现在1984年5月14日10时10分至10时20分，次大雨强为33.3mm，出现在1974年7月13日1时42分至1时52分。降水强度随年代波动幅度很大，但从线性趋势线可见，总体而言，40年间1h和10min的最大雨强都呈现逐渐减小的趋势，但减小的趋势较微弱。这与年暴雨日数的变化趋势一致。从70年代至90年代中期，降水强度的波动幅度较大，但自90年代末期起，波动幅度明显减小，降水强度维持在较低水平。

图3 恩平市1h和10min的最大雨强年际变化

2.4 暴雨对降水量的影响

2.4.1 年暴雨日对年降水量的影响

恩平市的年降雨量为在1272.4～3657.6mm之间，多年平均降水量为2554.7mm，年暴雨日数在5～19次之间。分析图4可知，恩平市年暴雨日数与年降水量的走势基本相同，两者表现出很好的相关性，年降水量最多的几年，如1973年、1975年、1993年，同时也是年暴雨日数最多的几年；年降水量最少的3年（1977年、1999年、2007年），同时也是年暴雨日数最少的3年，其中1977年降水量为1272.4mm，为历年最少，这一年仅有5个暴雨日。

图4 恩平年降水量与年暴雨日数时间分布图

2.4.2 暴雨对月降水量的影响

通过计算各月暴雨雨量占各月降水量的比例发现（图5），4～11月的暴雨雨量对月降水的贡献较大，均在40%以上，其中又以前汛期的4～6月最大，5月贡献率更达61%；1～3月和12月对月降水的贡献较小，均在20%以下。值得注意的是，10月、11月的月降水量较少，分别仅为110.2mm和51.7mm，但暴雨雨量对这两个月的降水贡献却相当大。

图5 暴雨日雨量占各月降水量的比例

2013年7月 绿 色 科 技 第7期3 暴雨发生的主要天气形势特征分析

恩平市的暴雨发生呈现明显的季节性，暴雨主要集中在汛期。究其原因，是由于季风的进退造成的。3月冬季风开始减弱，但未完全退出，而此时夏季风开始活跃，但还尚未盘踞广东地区，冷暖气流常在华南一带交汇，锋面和高空槽影响了降水分布与强度，在冷空气到达华南地区之前，一般会造成西南和江南地区低压槽的发展和低空西南风加大，出现切变线，但南海地区大多数情况下仍然是一个高压脊，越过南岭后多数切变线会逐渐消失，故3月一般不发生强降水。进入4月，冷空气势力减弱，西南暖湿气流增强，暴雨增多。5～6月建立南海季风，静止锋低槽位置常在江南南部到广东一带摆动[2，3]，恩平市直接受南海季风影响，暖湿不稳定度增加，雨势增强，造成暴雨日数突增；7～9月，副热带高压北推至长江一带，由于恩平市地处华南沿海，容易受台风、热带辐合带等热带天气系统北上影响，故也容易出现强降水；而10月起，干冷的冬季风逐渐南下，受北方冷空气影响，气温逐渐下降，降水也逐渐减少，降水强度也一般较小，难以达到暴雨降水标准[4]。

（1）高空槽、冷空气。恩平市前汛期暴雨大多数是冷空气与暖湿空气共同作用的结果，也就是与锋面、切变线、高空槽一类具有斜压性的天气系统有关。1980年4月22日，恩平普降大暴雨到特大暴雨，在暴雨期间的500hPa位势高度平均图上，乌拉尔山上空是个很强的阻塞高压，从远东地区沿50°N到咸海是一条横槽，在30°N以南地区，100°E附近是明显低槽，槽底到达180°N附近，恩平市处于槽前西南气流。可见，在阻塞高压和横槽的稳定形势下，不断有小股冷空气南下，同时高空南支槽活跃，粤西地区上空有源源不断的热量和水汽输送，上升运动的天气尺度条件很有利，使得恩平市出现了暴雨到大暴雨的降水过程。

（2）锋面。主要指冷锋和静止锋，是恩平市暴雨最重要的地面系统。静止锋或移速缓慢的冷锋容易造成冷暖气流在广东境内较长时间对峙，有利于暴雨的产生，降水时间持续也长；如果冷空气势力较强，冷锋会长驱直下，自北向南移过广东省到达南海，这样的情况往往导致暖湿气流快速抬升，暴雨强度较大，但由于锋面移动迅速，降水时间一般较短，出现大范围暴雨的机会较小。

（3）低空急流、切变线。低空急流不仅为暴雨形成提供了充足的水汽，而且还会促进大气层的对流不稳定[5]。恩平市低空急流一般为西南或偏南气流，其形成主要有两类：一是副热带高压加强及其西侧低值系统发展，在锋前暖区之中，气压梯度加大，风速加大，从而形成低空急流。二是西南夏季风加强。由于西南季风加强而形成低空急流，低空急流的强弱常与夏季风的变化有关。2008年6月29日，恩平市普降大暴雨到特大暴雨，就是南海季风暴发，西南季风穿越中南半岛到达南海，同时明显加强，造成低空急流增强的过程。

（4）热带气旋。1971～2010年，影响恩平市的热带气旋平均每年有2.5个，1999年最多年达6个，最少年为0个。恩平市的后汛期暴雨最主要由热带气旋影响所致。后汛期（7～9月）共有暴雨195次，由热带气旋引起的占70%左右。当热带气旋在恩平市以东的珠江口至粤东沿海一带登陆时，雨量一般不大，这是由于此时恩平市处于台风西侧的偏北气流区，从北边内陆吹来的风一般水汽含量不多，难以形成大雨量的降水。但当热带气旋在粤西地区登陆时，恩平市处于台风东侧的偏南气流区，降水则往往较明显；在夏末秋初（8～9月），台风西移后往往有台风槽滞留在华南沿海，这往往造成持续性强降水过程。

4 结语

（1）恩平市年暴雨日数随年份波动很大，但总体上呈现减少趋势，其线性增长率为-00474d/年；大暴雨日数变化趋势不明显，特大暴雨日数总体上也呈减少趋势。恩平市平均每年出现暴雨（含大暴雨、特大暴雨）13.0次，出现大暴雨4.1次，出现特大暴雨0.25次。日最大雨量为391.6mm。

（2）全年各月均有暴雨日出现，大暴雨只出现在3～11月，暴雨发生的季节性明显，主要集中在汛期（4～9月），5～6月是大暴雨和特大暴雨的多发期。恩平暴雨1h最大雨强为125.9mm，10min最大雨强为336mm，降水强度随年代波动幅度很大，但总体上呈现逐渐轻微减小的趋势，波动幅度也呈减小趋势。暴雨对年降水量的贡献较为明显，4～11月的暴雨降水对月降水量的贡献较大，其中4～6月最为显著。

（3）季风的进退是造成恩平市暴雨季节性分布明显的原因。恩平暴雨的主要天气系统，前汛期为锋面（冷锋、静止锋）、西南倒槽、低涡、急流、高空槽、切变线等；后汛期为热带气旋、热带辐合带、东风波等，其中热带气旋是造成后汛期暴雨的主要天气系统。

参考文献：

[1] 林良勋.广东省天气预报技术手册[M].北京：气象出版社，2006.

[2] 曾 琮.广东前汛期大暴雨天气气候分析[J].中山大学学报：自然科学版，2002（增刊）：180～183.

[3] 陈创买，薛纪善，林应河.广东灾害新气候的分析和预测研究[M].广州：中山大学出版社，1999.

[4] 王 辉，郑细华，李勇增，等.龙川县近50年来暴雨的变化特征[J].广东气象，2009，31（5）：28～29.

[5] 黄茂栋，廖仕湘，杨立洪.广东汛期降水的时空分布特征[J].广东气象，2008，30（6）：33～36.