內蒙古地區雨夾雪的時空特征分析

仲 夏

內蒙古自治區氣象臺，內蒙古烏蘭浩特 010051

深秋至初冬、冬末至初春是內蒙古地區發生雨雪轉換的主要時期，降雪主要以濕雪或雨夾雪天氣為主。在內蒙古大雪過程中，雨夾雪日較純雪日多4倍，比重較大，這一時期經常發生雪災[1]。相關資料表明，24 h累積降水量達到5 mm時，如果降水相態是雨，則只是小雨；如果降水相態是雪，就會演變為大雪，會對城市的運行、農牧業生產造成一定的影響；如果降水相態是冰粒或凍雨時，則會嚴重影響城市運行、農牧業生產[2]。

究其原因，由于降雪、雨夾雪等天氣發生時的氣溫較低，路面很快會形成積雪和結冰，使得車輛容易發生打滑、側翻等現象，嚴重影響城市運行和交通運輸。同時，降雪和雨夾雪天氣過程也會對內蒙古地區的畜牧業生產造成較大影響。

近年來，很多學者研究了不同地區、時間尺度下降水相態的變化特征。劉原峰等[3]分析了黃土高原區不同降水相態(雨、雪、凍雨等)的時空變化規律；孫燕等[4]探討了華東地區冬季降水相態的時空變化特征；余金龍等[5]研究了安徽地區冬季地面降水相態的判別方法；李江波等[6]分析了一次春季強寒潮過程中降水相態的變化；尤鳳春等[7]分析了北京地區凍雨的時空分布規律和對應的探空溫濕特征。以上研究分析了不同尺度下降水相態變化的特征，對正確預測、防范極端天氣事件有一定的參考價值。

1 資料和方法

利用2001—2012年的地面觀測資料，統計分析了12年間的雨夾雪的空間分布特征、時間分布特征，當日出現雨夾雪天氣現象即記為1個雨夾雪日，統計出現雨夾雪日的日數，分析內蒙古地區雨夾雪的空間、時間分布特征[8]。

2 內蒙古地區雨夾雪的時空分布特征

2.1 空間分布特征

統計內蒙古2001—2012年人工觀測數據，并去除缺測數據，得到內蒙古年平均雨夾雪日數分布圖(圖1a)。由圖可知，近12年全區年平均雨夾雪日數為2.6 d/年，雨夾雪天氣的空間分布呈明顯的由東北向西南遞減的趨勢。雨夾雪日最多的測站為呼倫貝爾市根河，年平均雨夾雪日數可達11.9 d/年；雨夾雪日最少的測站為阿拉善盟拐子湖，年平均雨夾雪日數僅為0.25 d/年。

圖1 2001—2012年內蒙古雨夾雪天氣的空間分布特征

比較同時段年平均溫度、降雨量、降雪量分布特征可知，雨夾雪日數分布年平均氣溫分布最為相似，均呈東北向西南遞減，說明雨夾雪的發生與溫度的相關性最好(圖1b)，與年平均大雪日數分布也較為相似，而與年平均降水量分布存在一定偏差，說明雨夾雪分布特征更接近降雪分布而非降雨分布(圖1c、1d)。同時，由圖1a可知，雨夾雪日數分布受大興安嶺及陰山山脈作用影響較小，說明相比降雨，大地形對雨夾雪天氣的形成作用較小。

2.2 時間分布特征

2.2.1 年際變化內蒙古雨夾雪日數年際變化及趨勢演變如圖2所示。2001—2012年，內蒙古年平均雨夾雪日數為79.2 d/年；2001—2008年，雨夾雪日數總體呈上升趨勢，其中2008年達到96 d，2008—2012年雨夾雪日數有所回落，但12年總體趨勢為上升。

圖2 2001—2012年內蒙古雨夾雪的年際變化

對年際變化數據進行分區域處理可見，一區除2001、2005年外，總體日數呈波動分布，日數無明顯變化趨勢(圖3a)；二區2001年存在明顯峰值，這與該年內蒙古東南部降水異常偏多有關，其余年份出現次數均較少，2005年后有小幅增加的趨勢，與該時段降雪時間演變特征較為一致(圖3b)；三區呈現2個高值區，分別為2002—2004年和2006—2010年(圖3c)。

圖3 2001—2012年內蒙古分區域雨夾雪的年際變化

2.2.2 月際變化雨夾雪站次的月際演變特征表明，雨夾雪的分布與氣溫有著密切的關系，同時不同區域受氣候影響又有著不同的分布特征。通過分析2001—2012年逐月數據發現，3個區域春季均為雨夾雪第一高發季節，秋季次之，3個區域3月均為雨夾雪發生最多月份(圖4)。

圖4 分區域雨夾雪站次的月變化特征

分區域統計結果表明，一區3、4月發生次數較接近，這與內蒙古東北及偏北地區春季氣溫回升慢的特征相吻合；三區秋季雨夾雪日數明顯多于一、二區，說明其與內蒙古西部地區秋季氣溫較東部高的特征相關性較好。

3.2.3 日變化與一般降水的日變化特征相似，雨夾雪也存在著較為明顯的日變化特征。從12年累計雨夾雪觀測結果(圖5)可見，雨夾雪最多出現在14:00，約占出現總數的39%，最少出現在02:00，僅占出現總數的12.5%；出現次數從08:00—14:00呈遞增趨勢，這與氣溫升高關系密切，而14:00—20:00明顯減少，這與內蒙古地區春秋季最高氣溫出現在午后有著很好的一致性。

從分區統計結果來看，內蒙古由東北向西南雨夾雪日變化更加明顯，一區4個時次統計站次相差約1.5倍，而三區最大相差約5.5倍。三區為內蒙古西部地區，春季降水少，日照充足，使得氣溫日變化極大，這為一般降水過程由雪向雨的相態轉換提供了溫度條件，也是引起雨夾雪日變化的主要原因。

4 結論

通過對內蒙古地區雨夾雪時空分布特征進行統計分析可以得出以下結論：

(1)內蒙古地區雨夾雪分布呈明顯的由東北向西南遞減的趨勢，比較純雨、純雪及溫度分布特征可見，雨夾雪分布與多年平均氣溫分布最為一致，和純雪空間分布較為一致，表明氣溫是雨夾雪出現的最重要影響因素。

(2)從年際變化特征來看，2001—2012年，全區雨夾雪呈總體上升趨勢，其中2008年為最多。比較東北、東南及西部3個區域，雨夾雪存在1個5年為周期的年際變化規律，這一規律隨雨夾雪增多更加明顯。

(3)從月變化特征來看，雨夾雪主要出現在春秋兩季，以春季為最多，秋季次之。分區結果表明雨夾雪最常發生在3月，東部地區秋季發生雨夾雪的次數較少，而西部地區秋季雨夾雪發生也較多，這與內蒙古中西部秋季降水比東部偏多，入冬比東部偏晚的特征一致。

(4)雨夾雪存在明顯的日變化特征，午后最多，午夜最少，對比內蒙古春秋季溫度日變化特征可見，溫度的日變化與雨夾雪的日變化極為相似。