佛山市順德區強對流天氣的氣候分析

摘 要：順德區的天氣情況非常復雜，由于順德經濟發達，自然災害對于順德的經濟影響是十分大的，所以本文主要分析順德的強對流天氣包括短時強降水以及短時大風過程，得到結論如下：順德在春季中的短時強降水伴隨著大風的概率很大，而夏季、秋季和冬季的短時強降水伴隨短時大風的過程較少；冬季短時強降水主要受大氣中北極濤動信號和海洋中的ENSO信號影響；冬季短時大風主要受大氣中北極濤動信號和海洋中的LTI信號影響。

關鍵詞：氣候分析；強對流天氣；順德

1 引言

佛山市順德區是順德區是佛山市五個行政轄區之一。廣東省佛山市順德區，位于珠三角腹地，北鄰廣州，南近港澳，面積806平方公里。順德是廣佛都市圈、粵港經濟圈的重要組成部分。境內以江河沖積平原為主，河涌交錯，土地肥沃，四季常春，自然條件得天獨厚。由于復雜的地形以及毗鄰南海，順德區的天氣情況也非常復雜，而且由于順德經濟發達，自然災害對于順德的經濟發展影響是十分大的，所以本文主要分析順德的強對流天氣包括短時強降水以及短時大風過程，將通過對每個季節的短時強降水以及短時大風的發生次數作為一個表征當季對流發生頻率的表征。由于每個季節表征的強對流特性不盡相同，短時大風和短時強降水能表現的過程也不一定相同，短時大風可以發生在干季，如冬季的寒潮過境過程，并不需要短時強降水的同時出現，所以兩者的物理成因有所不同，本文將分開分析兩者的特性。

2 數據與方法

本文使用1996年到2014年間佛山市順德區自動站日統計數據，以每小時降水16毫米以上的過程作為短時強降水過程，以當天最大瞬時風速達13.6m/s以上的過程作為短時大風過程。通過取每個季節的短時強降水以及短時大風的發生次數作為一個表征當季出現的強對流類型與頻繁程度的指數。

3 強對流天氣年際變化分析

順德強對流采用上文所述的指數進行分析，從順德短時強降水指數的四個季節的分布中發現，短時性強降水主要發生在春季和夏季，其中1996年到2014年間短時強降水發生的總次數為春季67次、夏季82次、秋季36次、冬季6次，春夏兩季占總次數的78%。在春季，短時強降水極大值出現在2000、2006、2013、2014年；在夏季，短時強降水極大值出現在2000、2006、2008、2011、2013。

除了短時強降水，短時大風也會對人們生活造成影響，從順德短時大風的四個季節的分布知道，短時性大風主要發生在夏季，其次在春秋兩季。其中1996年到2014年間短時大風發生的總次數為春季101次、夏季195次、秋季96次、冬季49次。在春季，有明顯的年際變化同時亦出現明顯的年代際變化，短時大風出現在時間序列中出現的越來越多的情況，有線性遞增的趨勢，而極大值出現在出現在2006、2012、2013、2014年，其他時間趨向平穩；在夏季，亦有較明顯的年代際遞增趨勢，短時強大風極大值出現在2001、2007、2012、2013、2014年；在秋季，除了在2008年出現極大值外，其他時間都趨向波動平穩。

通過對短時大風指數與短時強降水指數的相關分析可以知道，四季同期的相關指數分別是0.478、0.136、0.309、-0.02，只有春季的相關指數通過了95%統計性檢驗，從中可以知道，在春季中的短時強降水伴隨著大風的概率很大，而夏季、秋季和冬季的短時強降水伴隨短時大風的過程較少。

4 強對流天氣的外部強信號強迫分析

影響強對流天的外部強信號強迫主要分為海洋信號與大氣內部信號，由于海洋的信號與大氣的內部信號都對強對流的發生的年際變化有一定影響，本文選取了一個海洋信號和兩個大氣內部信號，海洋信號為：冬季的厄爾尼諾指數（ENSOI），大氣內部信號為：夏季季風指數指數（EASMI）和北極濤動指數（AOI）。本文使用海洋強迫和大氣內部信號全面分析了其對各個季節的強對流的年際變化的作用。

在左表可以知道AOI和ENSOI與冬季的短時強降水有著比較好的相關關系，相關系數分別為-0.34和0.59。

可以從結果中看出冬季短時強降水主要受大氣中北極濤動信號和海洋中的ENSO信號影響。在冬季當北極濤動偏強時，北極濤動指數偏低，對寒潮的發生其抑制作用，冬季短時強降水以寒潮和強冷空氣觸發為主，所以當北極濤動指數偏強時，冬季出現短時強降水偏少，兩者成負相關關系；冬季的順德短時強降水與ENSO有著明顯的相關關系，當處于厄爾尼諾年時，短時強降水出現增多，影響過程為復雜的要相關過程，這里不再贅述。由于夏季和秋季出現的影響要素較多較復雜，并沒有單一的強迫信號對順德短時強降水有明顯影響。

從右表的結果知道，AOI和LTI與冬季的短時大風有著比較好的相關關系，相關系數分別為-0.46和0.33；ENSOI與夏季的短時大風有著比較好的相關關系，相關系數為-0.34。

可以從結果中看出冬季短時大風主要受大氣中北極濤動信號和海洋中的LTI信號影響。在冬季當北極濤動偏強時，北極濤動指數偏低，對寒潮的發生其抑制作用，冬季短時大風以寒潮和強冷空氣觸發為主，所以當北極濤動指數偏強時，冬季出現短時大風偏少，兩者成負相關關系。夏季出現大風的概率與冬季的ENSO信號成負相關，由于海洋信號有一定滯后性和延續性，所以在冬季出現的ENSO信號可以影響到夏季的短時大風發生的環流結構。

5 結論

1、順德在春季中的短時強降水伴隨著大風的概率很大，而夏季、秋季和冬季的短時強降水伴隨短時大風的過程較少。

2、可以從結果中看出冬季短時強降水主要受大氣中北極濤動信號和海洋中的ENSO信號影響；冬季短時大風主要受大氣中北極濤動信號和海洋中的LTI信號影響。

作者簡介

張偉強（1981-），男，漢族，廣東順德，佛山市順德區氣象局，助理工程師，本科，從事中短期天氣預報。endprint