盂縣單點暴雨的時空分布特征分析

王越，韓彥霞，尉錦昌

摘要 利用盂縣18個自動雨量站點2016—2020年的降水數據資料，統計分析了盂縣各站點年降水量、月降水量、暴雨發生過程次數和暴雨點個數，并根據盂縣各站點單點暴雨過程的發生頻次、出現單點暴雨點次數得出該縣單點暴雨的時空分布規律為：盂縣每年平均出現8次單點暴雨過程和13個單點暴雨點。月均出現單點暴雨過程次數從高到低的月份為7月、8月、6月、9月、10月、4月、5月，其中7—8月單點暴雨過程站全年的70%。出現單點暴雨點頻次較高到低的站點為西潘、下社、上社，平均每年出現單點暴雨1次以上。

關鍵詞 單點暴雨;時空分布;暴雨過程

中圖分類號：P458.121.1 文獻標識碼：B 文章編號：2095–3305（2022）03–0122–03

近年來，盂縣地方災害性天氣頻繁，據統計，氣象災害占各種自然災害的70%以上。尤其是暴雨洪澇災害及其引發的山洪、泥石流、崩塌等次生災害對人民生命財產和社會經濟有較大的影響，并對農業生產造成了嚴重的損失。盂縣地處太行山西麓，屬暖溫帶大陸性季風氣候，受東亞季風環流的影響，降水存在明顯的季節性變化，全年降水多集中在5—9月，其中“七下八上”為最主要降水時段。受地形分布不均影響，盂縣汛期降水局地性和突發性較強，由于精細化預測預報難度較大，給地方防汛的決策部署帶來了極大的影響。因此詳盡準確地分析各個站點的降水特點和單點暴雨發生情況，找出單點暴雨的發生特點和規律，是盂縣氣象工作者的工作重點。

1 地形條件

盂縣位于山西省東部，地處太行山西麓，與河北省平山縣、井陘縣和山西省平定縣接壤，西臨山西省陽曲縣，南連壽陽縣與陽泉市郊區，北靠五臺縣與定襄縣。位于112°55' E～113°49' E、37°57' N～38°31' N。東西長75 km，南北寬63 km，總面積2 514 km2，總人口28萬，轄8個鎮5個鄉。縣境四周群山環繞，境內地形多樣，中南部為低山丘陵區，東部、北部山多谷深，白馬山東西橫亙，管頭梁南北縱貫，把全縣分成東、西2個盆地：盂城盆地和西煙盆地。地勢西高東低，最高海拔1 803.6 m，最低海拔450 m。山脈分屬兩大山系，東南部為太行山系，西、北部為五臺山系，多數山上植被茂盛。境內水資源豐富，地表水主要有滹沱河和溫河兩大水系，均屬海河水系，地下水主要是泉水，集中分布在北部地區。

2 氣候背景

盂縣屬于暖溫帶大陸性季風氣候，冬季受蒙古高壓影響，夏季受東南沿海季風波及，寒暑變化比較明顯。四季分明，春季溫和，風多雨少，常年春旱;夏季較熱，雨水較多，雨量集中;秋季涼爽多有陰雨;冬季寒冷干燥少雪，冷空氣經常來襲，寒潮頻發。年平均氣溫9.1℃，但氣溫的年較差和日較差比較大，歷年極端最高氣溫40.4℃，歷年極端最低氣溫21.6℃;年平均降水529.9 mm，但降水的年際變化很大，年降水量最多817.6 mm，最少302.6 mm;年平均風2.5 m/s，歷年瞬時最大風速40 m/s;光能豐富，日照時間較長。境內干旱、冰雹、暴雨、大風、霜凍等氣象災害每年都有發生，對經濟建設和地方安全造成了很大的威脅。

3 暴雨天氣造成的災害

暴雨會導致山洪暴發，江河潰決，沖毀房屋、鐵路、橋梁、公路，容易引發泥石流、塌方，阻塞交通，淹沒農田，造成人畜傷亡，經濟損失嚴重。其中對農業的危害主要有以下2種。

（1）漬澇危害。由于暴雨急而大，排水不暢易引起積水成澇，土壤孔隙被水充滿，造成陸生植物根系缺氧，根系生理活動受到抑制，加強了厭氧過程，產生有毒物質，使作物受害而減產。

（2）洪澇災害。由暴雨引起的洪澇淹沒作物，使作物新陳代謝難以正常進行而產生各種傷害，淹水越深，淹沒時間越長，危害越嚴重。

下面為近年來盂縣幾個災害嚴重的例子。

2016年7月18—21日盂縣出現暴雨天氣，經統計，農作物受災面積102.27 km2，成災面積58.72 km2，絕收面積990 km2，其中775 km2耕地毀損;53個養殖場設施設備受損，死亡大牲畜11頭、羊590只;沖毀漁場3個;以核桃為主的約為1.4 km2經濟林木、設施蔬菜約為667 km2都受到不同程度的損失。此次受災人口共48 700人，造成2死1傷，其中萇池鎮土方滑坡1死1傷，仙人鄉溺水死亡1人，緊急轉移安置

2 548人。災害造成直接經濟損失51 476萬元，其中農業直接經濟損失14 015萬元，公路、水利等基礎設施損失31 291萬元，群眾家庭財產損失4 820萬元，工礦企業損失240萬元，公益設施損失1 110萬元。受災最重的是仙人鄉，重災村主要集中在東莊頭、又道溝等13個村。連續降雨形成洪水災害，多處農田被沖毀嚴重、形成絕收部分受淤或倒伏，受災面積1 930 km2，成災1 900 km2，絕收157 km2。房屋倒損4 105間，給群眾家庭財產造成了重大損失。災后需過渡性生活救助42戶79人。

2019年8月4日21：00左右，盂縣西潘鄉南羊圈等20余村因特大暴雨造成1人死亡，520余戶、1 450余人受災;房屋倒塌28間，損壞163間;農作物受災面積200 km2，成災160 km2，絕收89 km2，農作物、基礎設施等經濟損失達6 207萬元。下社鄉賈家峪等9村，造成77戶、1 470余人受災;農作物受災面積47 km2，成災44 km2，絕收22 km2;經濟損失達72萬元。西煙鎮白家莊等17村，造成338戶、858人受災，房屋倒塌3間;農作物受災面積117 km2，成災117 km2，絕收40 km2，農作物、基礎設施等經濟損失達102萬元。梁家寨獨自口等19村，1 500戶、8 299人受災，民房受損4間;農作物受災面積135 km2，成災86 km2，絕收48 km2，農作物、魚塘、基礎設施等經濟損失達1 205萬元。

4 資料和方法

本文主要從盂縣降水量、暴雨過程數、暴雨站點數等角度對盂縣各站的降水特點的進行對比分析，得出2016—2020年盂縣單點暴雨的時間、空間分布和變化特征，并針對單點暴雨對農業生產造成的災害，提出了針對性的防災減災建議。

4.1 數據來源

本文所用資料為2016—2020年全年盂縣地區18氣象站降水量資料。盂縣暴雨多集中在夏季，區域站降水觀測時段為4—10月，因此選取2016—2020年盂縣地區4—10月降水量數據進行分析。盂縣境內氣象部門共建設有18個自動觀測降水的站點，覆蓋全縣13個鄉鎮，2020年前為14個鄉鎮（圖1）。自動站業務可用性由國家局考核，專業技術人員定期維護設備，數據可用性較高。

4.2 暴雨標準

盂縣的暴雨多數由中小尺度的天氣系統形成，具有年降水量較少、過程持續時間較短等特點，本文定義站點24 h滑動雨量≥50.0 mm或12 h滑動雨量≥30.0 mm為一個暴雨點，更能揭示中小尺度天氣系統形成的暴雨，也不會漏掉大尺度天氣系統導致的暴雨。

4.3 單點暴雨定義

筆者將暴雨區內出現的測站點數占盂縣全縣總站點數的百分比≤20%作為單點暴雨的標準。全縣18個站點，暴雨點≤3.6個站點（即≤3個站點）為一次單點暴雨發生過程。

5 結果與分析

5.1 盂縣的年降水量分布

根據盂縣18個站點降水量統計，形成2016—2020年盂縣逐年平均降水量和各站點年均降水量的對比圖，年度平均降水量介于383.77～637.61 mm，2016年最高，2019年最低（圖2）。各站點的年平均降水量為527.30 mm，介于447.12～603.78 mm，年均降水量560 mm以上的站點為東南管、諸龍山、西煙（圖3）。

5.2 盂縣的月降水量分布

根據盂縣各站點的月均降水量可以看出，盂縣降水主要集中在7月和8月，7月平均降水量為165.21 mm，8月平均降水量為129.23 mm，遠超其他月份，月均降水量從高到低依次為7月、8月、6月、10月、9月、5月、4月（圖4）。

5.3 盂縣的暴雨點出現個數分析

按照24 h滑動雨量≥50.0 mm和12 h滑動雨量≥30.0 mm分別統計2016—2020年每月出現的暴雨點個數，可以看出2016—2020年，累計出現暴雨點184個，暴雨點出現的個數較多的月份為7月和8月，從高到低依次是7月（72個）、8月（47個）、9月（28個）、10月（16個）、6月（10個）和5月（10個）、4月（1個）。其中出現24 h滑動雨量≥50.0 mm的暴雨點較多的月份為7月和8月（表1）。

5.4 盂縣的暴雨過程出現次數統計

按照24 h滑動雨量≥50.0 mm和12 h滑動雨量≥30.0 mm分別統計2016—2020年各站點每月出現的暴雨過程次數，可以看出2016—2020年，暴雨過程出現的次數較多的月份為7月和8月，次數從高到低依次是7月（18次）、8月（14次）、9月（6次）、6月（5次）、10月（2次）、5月（1次）、4月（1次），其中7—8月暴雨過程占全年的68.08%（表2）。

5.5 盂縣的單點暴雨統計

根據本文的定義，統計2016—2020年，盂縣共出現單點暴雨過程40次，占總暴雨過程次數的85%，出現單點暴雨點65個，占暴雨點總數的35%。平均每年出現8次單點暴雨過程和13個單點暴雨點（表3和表4）。其中，出現單點暴雨過程次數從高到低的月份為7月（15次）、8月（13次）、6月（5次）、9月（5次）、10月（1次）、4月（1次）、5月（0次），其中7—8月單點暴雨過程站全年的70%。

據統計，2016—2020年盂縣單點暴雨點出現次數最多的站點為西潘，出現8站次，單點暴雨點出現次數最少的站點為皇后和北下莊，為1站次。從圖5可以看出，單點暴雨點出現頻次從高到低的站點依次為西潘、下社、上社、諸龍山、東南管、仙人、萇池、西煙、盂縣、南婁、路家村、孫家莊、秀水鎮、東梁、梁家寨、牛村、皇后、北下莊，其中西潘、下社、上社、西煙平均每年出現單點暴雨1次以上。

6 成因分析

盂縣受東亞季風環流的影響，降水存在明顯的季節性變化，冬季受干冷的內蒙古高壓控制，當極地和變性極地氣團過境時才產生少量固體降水;春季內蒙古高壓勢力減弱，盂縣處于東北—西南向半穩定的氣流輻合帶上，降水量仍不多;夏季盛行東南風，是主要降水季節，此時太半洋副高勢力加強北抬，成為盂縣降水的主要水汽來源，西南季風侵入華北上空，從印度洋帶來赤道暖濕氣流是另一個水汽來源，因水汽含量豐沛，在有利的天氣形勢下常產生大量降水，太平洋的水汽由西進臺風先期送入我國西南地區，在適應環流形勢導引下，轉向北進，由南、西南方向入境，構成盂縣降水的又一水汽輸送機制;秋季極地高壓氣團逐步返回蒙古高原，以河套為中心的鞍形氣壓場再度形成，除9月季風交替期降水較多外，山西省自北向南迅速轉入枯季，盂縣同樣遵循大范圍天氣形勢。

盂縣產生較大降水的過程有4種類型：含有豐沛水汽的副熱帶海洋氣團與極地大陸氣團接觸鋒面過境時產生的鋒面雨;大氣層結不穩定時形成的對流雨;因地形抬升作用形成的地形雨;因氣流低壓區輻合上升而產生的氣旋雨[1]。

山區暴雨的降水量地理分布受地形影響很大，雨量的分布具有明顯的地形性特征[2]。西潘、下社、上社均處于盂縣北部山區，地形抬升作用較強，且西潘站處于系舟山迎風坡，上社站處于喇叭口地形，山區地形起伏大、湍流交換強，能產生較大的摩擦力，使得實際風總是偏離地轉風，形成風場輻合，水汽輻合，對降水量起到增幅作用。

7 結論與討論

綜上所說，2016—2020年，盂縣局部暴雨、特短暴雨發生次數越來越多，短時局部性強降水已成為盂縣最有破壞力的氣象災害之一。該縣降水主要集中在7月和8月，7—8月出現的暴雨次數和單點暴雨次數均為最多，約占全年的70%。年均降水量較多站點為東南管、諸龍山、西煙，單點暴雨點發生頻次較高站點為西潘、下社、上社。

盂縣形成暴雨的700 hPa天氣系統主要有西風槽、副高底后部、切變線、低渦等。造成盂縣出現暴雨降水過程主要有以下3類天氣形勢：一是低渦暴雨，主要受西北渦或東北渦影響;二是西風槽暴雨和切變線暴雨;三是副熱帶高壓對暴雨天氣的加強和維持。受地形和下墊面特征的影響，西潘、下社、上社處于盂縣北部山區，且地表水系較為豐富，為盂縣易發生單點暴雨的站點。

參考文獻

[1] 閆擁軍.陽泉市降水特性分析[J].山西水利，2005（3）：30-31.

[2] 丁仁海，王龍學.九華山暴雨地形增幅作用的觀測分析[J].暴雨災害，2009，28 （4）：377-381.

責任編輯：黃艷飛

Analysis of Temporal and Spatial Distribution Characteristics of Single Point Rainstorm in Yuxian County

WANG Yue et al （Yu County meteorological bureau of Shanxi Province， Yuxian， Shanxi 045100）

Abstract Based on the precipitation data of 18 automatic rainfall stations in Yuxian county from 2016 to 2020， the annual and monthly precipitation， rainstorm occurrence process and the number of rainstorm points of each station in Yuxian county are statistically analyzed respectively. The temporal and spatial distribution law of single point rainstorm in Yuxian county is as follows： there are 8 single point rainstorm processes and 13 single point rainstorm points in Yuxian county every year. The monthly average number of single point rainstorm process from high to low is July， August， June， September， October， April and may， of which the single point rainstorm process station from July to August accounts for 70% of the whole year. The stations with high to low frequency of single point rainstorm are Xipan， Xiashe and Shangshe， with an average of more than one single point rainstorm per year.

Key words Single point rainstorm; Temporal and spatial distribution; Rainstorm process