近10年湖南省暴雨預(yù)警信號(hào)夜間發(fā)布的特征分析

摘 要：利用近10年湖南省發(fā)布的暴雨預(yù)警信號(hào)數(shù)據(jù)，分析夜間暴雨預(yù)警信號(hào)的發(fā)布頻次、特征，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)氣象災(zāi)害預(yù)警信息發(fā)布規(guī)律。結(jié)果表明：（1）近10年湖南省夜間發(fā)布的暴雨預(yù)警信號(hào)次數(shù)占總發(fā)布量的29.72%，其中，2022年發(fā)布數(shù)量最多，2017年發(fā)布比例最高；（2）發(fā)布等級(jí)以橙色和黃色等級(jí)為主，發(fā)布最多的為橙色，最少的為藍(lán)色；（3）夜間發(fā)布暴雨預(yù)警信號(hào)最多的地區(qū)是懷化市，最少的地區(qū)是湘潭市，發(fā)布區(qū)域更偏向于湘西、湘北地區(qū)；（4）夜間發(fā)布趨勢(shì)為4月開始呈現(xiàn)上升，6月達(dá)到頂峰，9月開始下降，主汛期的5—7月發(fā)布最為集中；（5）在強(qiáng)降雨天氣過程中，夜間發(fā)布量會(huì)呈現(xiàn)更高的發(fā)布比例。

關(guān)鍵詞：暴雨；預(yù)警信號(hào)；夜間；發(fā)布特征；湖南省

中圖分類號(hào)：P457.6 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：2095–3305（2024）05–0-03

湖南省位于24°38′～30°08′N，108°47′～114°15′E之間，處于青藏高原到東部沿海過渡帶的長江中游南岸、南嶺山脈以北的內(nèi)陸地區(qū)，整體地貌特征為東、南、西及西北部山地圍繞，中部丘陵起伏，北部低緩，平原、湖泊星羅棋布，呈西高東低、南高北低的地形分布特征，以洞庭湖為中心朝北開口的不對(duì)稱馬蹄形盆地。湖南省的氣候?yàn)榫哂写箨懶蕴攸c(diǎn)的亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候，氣候溫暖，四季分明；熱量充足，雨水集中春溫多變，夏秋多旱；嚴(yán)寒期短，暑熱期長。特定的地理氣候背景決定了湖南省天氣復(fù)雜多變，一年四季均有可能發(fā)生自然災(zāi)害，尤以暴雨洪澇災(zāi)害對(duì)湖南省經(jīng)濟(jì)和人民生命財(cái)產(chǎn)的影響最為嚴(yán)重。強(qiáng)降雨會(huì)導(dǎo)致全流域性的洪澇發(fā)生，如果強(qiáng)降雨帶在湖南上空徘徊或者停留，則會(huì)導(dǎo)致全省性的大洪澇發(fā)生。

許多學(xué)者對(duì)湖南省的暴雨氣候變化開展了廣泛研究，并取得了大量科研成果。王琪等[1]利用湖南現(xiàn)有的97個(gè)觀測(cè)站1981—2017年逐日降水量資料，分析了湖南暴雨地域分布及其變化特征。有學(xué)者利用1971—2016年的9—11月氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)，分析了湖南秋季暴雨的時(shí)空分布特征。蔡榮輝等[2]分析了2017年湖南一次特大致洪暴雨過程的雨洪和水汽輸送異常特征。彭莉莉等[3]對(duì)造成湖南汛期區(qū)域持續(xù)性暴雨的大尺度背景環(huán)流形勢(shì)進(jìn)行了分類，并探討了其與暴雨首日落區(qū)的關(guān)系。氣象災(zāi)害預(yù)警信息的發(fā)布是防御自然災(zāi)害的有效措施和減少災(zāi)害損失的重要途徑。

暴雨預(yù)警信號(hào)的發(fā)布量占湖南每年各種類型的預(yù)警信號(hào)發(fā)布總量的30%～35%，其中，夜間時(shí)段暴雨預(yù)警信號(hào)的發(fā)布量也占有很高的比例。利用近10年湖南省發(fā)布的暴雨預(yù)警信號(hào)數(shù)據(jù)，分析夜間暴雨預(yù)警信號(hào)的發(fā)布頻次、特征，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)氣象災(zāi)害預(yù)警信息發(fā)布規(guī)律，以充分發(fā)揮預(yù)警信息在防災(zāi)減災(zāi)中的作用[4]。

1 湖南省夜間降雨特點(diǎn)

湖南省夜間降雨頻發(fā)，尤其是在每年主汛期的5—7月，如果出現(xiàn)夜間降雨，降雨量往往能夠達(dá)到全天的70%左右。造成這一現(xiàn)象的主要原因體現(xiàn)在以下3個(gè)方面：一是有充足的水汽作為支撐。水汽主要來自孟加拉灣經(jīng)青藏高原輸送的暖濕氣流，以及將海上水汽向內(nèi)陸地區(qū)搬運(yùn)的東南季風(fēng)，而湖南正好處于這兩股暖濕氣流的交匯帶。二是持續(xù)上升運(yùn)動(dòng)，加上不穩(wěn)定大氣層結(jié)。湖南的雨季也是氣溫迅速升高的時(shí)期，白天升溫快，能量蓄積，傍晚開始高空氣溫下降，與地面溫差逐步增大，云層上冷下熱，低層較暖的空氣上升冷卻，凝結(jié)成雨。三是地形的放大效應(yīng)。湖南省東、西、南三面山地環(huán)繞，逐漸向中部和東北部?jī)A斜，形成向東北開口不對(duì)稱的馬蹄形地形，增大了溫差，使冷暖空氣之間的運(yùn)動(dòng)更加頻繁。

2 資料與方法

以2014—2023年湖南省14個(gè)市州發(fā)布的暴雨預(yù)警信號(hào)為依據(jù)，數(shù)據(jù)源自湖南省氣象災(zāi)害預(yù)警信息發(fā)布系統(tǒng)、湖南省突發(fā)事件預(yù)警信息發(fā)布系統(tǒng)、湖南省氣象災(zāi)害預(yù)警服務(wù)一體化平臺(tái)的預(yù)警數(shù)據(jù)庫。預(yù)警數(shù)據(jù)均經(jīng)過排重處理，并剔除了錯(cuò)誤發(fā)布、要素缺失、發(fā)送失敗的預(yù)警信息，以保證計(jì)數(shù)精準(zhǔn)，資料準(zhǔn)確。湖南省暴雨預(yù)警信號(hào)傳統(tǒng)的發(fā)布分為“藍(lán)、黃、橙、紅”4個(gè)級(jí)別，由于湖南省氣象局在2022年9月對(duì)氣象災(zāi)害預(yù)警信號(hào)發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了調(diào)整，取消了暴雨預(yù)警信號(hào)藍(lán)色級(jí)別的發(fā)布，因此2022年9月及之后的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)僅涵蓋“黃、橙、紅”3個(gè)預(yù)警級(jí)別。研究將“夜間”時(shí)段定義為“22：00至翌日06：00”，所有“夜間發(fā)布”的暴雨預(yù)警信號(hào)統(tǒng)計(jì)均為此時(shí)段發(fā)布的預(yù)警數(shù)據(jù)。

3 結(jié)果與分析

3.1 暴雨預(yù)警信號(hào)年發(fā)布次數(shù)及夜間發(fā)布次數(shù)的變化特征

表1列出了2014—2023年湖南省暴雨預(yù)警信號(hào)年發(fā)布次數(shù)和夜間分布情況。2014—2023年湖南省共發(fā)布了暴雨預(yù)警信號(hào)18 063次，發(fā)布數(shù)量基本呈逐年上升趨勢(shì)。其中，夜間時(shí)段發(fā)布5 369次，占總發(fā)布量的29.72%。2022年的暴雨預(yù)警信號(hào)夜間發(fā)布數(shù)量最多，達(dá)到906次，2017年的暴雨預(yù)警信號(hào)夜間發(fā)布比例最高，達(dá)到35.7%。近10年期間，有6年暴雨預(yù)警信號(hào)夜間發(fā)布次數(shù)的比例超過30%。

3.2 暴雨預(yù)警信號(hào)夜間發(fā)布等級(jí)特征

表2列出了2014—2023年湖南省夜間發(fā)布的暴雨預(yù)警信號(hào)各等級(jí)的發(fā)布次數(shù)。氣象災(zāi)害預(yù)警信號(hào)一般分為藍(lán)色、黃色、橙色、紅色4個(gè)等級(jí)，分別代表了一般、較重、嚴(yán)重、特別嚴(yán)重4種嚴(yán)重性和緊急程度。從表2可以看出，近10年湖南省夜間發(fā)布的暴雨預(yù)警信號(hào)等級(jí)最多的為橙色，占發(fā)布總量的44.24%，其次為黃色，占比37.47%，兩者的發(fā)布次數(shù)總和占到了80%以上。暴雨藍(lán)色預(yù)警信號(hào)發(fā)布次數(shù)最少，僅占發(fā)布總量的5.12%。

3.3 暴雨預(yù)警信號(hào)夜間發(fā)布地域特征

圖1展示了2014—2023年湖南省14個(gè)市州的暴雨預(yù)警信號(hào)夜間發(fā)布次數(shù)。2014—2023年，夜間發(fā)布暴雨預(yù)警信號(hào)前三位的地區(qū)為懷化市、湘西土家族苗族自治州、常德市。發(fā)布次數(shù)最多的地區(qū)是懷化市（1 018次），占全省發(fā)布總量的18.96%；發(fā)布次數(shù)最少的地區(qū)是湘潭市（141次），占全省發(fā)布總量的2.63%。暴雨預(yù)警信號(hào)的夜間發(fā)布區(qū)域更偏向于湘西、湘北地區(qū)，尤其是在湖南的主汛期5—7月，副熱帶高壓西進(jìn)北抬，湘西北、湘北處在副高邊緣，多對(duì)流性降雨天氣發(fā)生，容易出現(xiàn)持續(xù)性暴雨、大暴雨天氣。

3.4 暴雨預(yù)警信號(hào)夜間發(fā)布的時(shí)間變化特征

表3列出了2014—2023年湖南省暴雨預(yù)警信號(hào)逐月的夜間發(fā)布次數(shù)，圖2則展示了具體的發(fā)布變化趨勢(shì)。通過兩者可以看出，近10年湖南省暴雨預(yù)警信號(hào)的夜間發(fā)布次數(shù)均在4月開始呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，6月達(dá)到頂峰，9月則開始明顯下降，這一趨勢(shì)與湖南省汛期的起止時(shí)間和降雨特點(diǎn)相吻合。在湖南省主汛期的5—7月，暴雨預(yù)警信號(hào)的夜間發(fā)布最為集中，2014—2023年共發(fā)布了3 691次，占發(fā)布總量的68.75%，而12月至翌年2月，發(fā)布量稀少，僅占發(fā)布總量的0.5%，尤其是12月，近10年未在夜間發(fā)布暴雨預(yù)警信號(hào)。

3.5 近3年強(qiáng)降雨天氣過程發(fā)布次數(shù)的統(tǒng)計(jì)分析

湖南的汛期常常會(huì)出現(xiàn)比較集中和連續(xù)的強(qiáng)降雨天氣過程，表4～表6列出了湖南省近3年19次較重大的暴雨天氣過程及相應(yīng)的暴雨預(yù)警信號(hào)發(fā)布次數(shù)和夜間分布。可以看出，暴雨預(yù)警信號(hào)夜間發(fā)布量超過發(fā)布總量30%的暴雨過程有9次，占47.37%，其中，4次超過了發(fā)布總量的40%。夜間發(fā)布比最高的是2021年5月10—14日的一次全省性強(qiáng)降雨、強(qiáng)對(duì)流過程，達(dá)到60.22%。

4 結(jié)論

（1）近10年來，湖南省夜間發(fā)布的暴雨預(yù)警信號(hào)次數(shù)占總發(fā)布量的29.72%，其中，2022年發(fā)布數(shù)量最多（906次），2017年發(fā)布比例最高（35.7%），有60%的年份暴雨預(yù)警信號(hào)夜間發(fā)布比超過30%。發(fā)布等級(jí)以橙色和黃色等級(jí)為主，兩者的發(fā)布次數(shù)總和占80%以上。發(fā)布次數(shù)最多的為橙色，占發(fā)布總量的44.24%，最少的為藍(lán)色，占發(fā)布總量的5.12%。

（2）夜間發(fā)布暴雨預(yù)警信號(hào)前三位的地區(qū)為懷化市、湘西土家族苗族自治州、常德市。全省發(fā)布次數(shù)最多的地區(qū)是懷化市（1 018次），占發(fā)布總量的18.96%，最少的地區(qū)是湘潭市（141次），占發(fā)布總量的2.63%。發(fā)布區(qū)域更偏向于湘西、湘北地區(qū)。

（3）近10年湖南省暴雨預(yù)警信號(hào)的夜間發(fā)布趨勢(shì)為4月開始呈現(xiàn)上升，6月達(dá)到頂峰，9月開始下降，符合湖南省的天氣氣候特點(diǎn)。主汛期的5—7月發(fā)布最為集中，占發(fā)布總量的68.75%。

（4）在強(qiáng)降雨天氣過程中，暴雨預(yù)警信號(hào)的夜間發(fā)布量會(huì)呈現(xiàn)更高的發(fā)布比例，在近3年最高達(dá)到60.22%。

參考文獻(xiàn)

[1] 王琪，吳賢云.近37年來湖南暴雨時(shí)空變化特征分析[J].氣象科技進(jìn)展，2020，10（3）：84-88.

[2] 蔡榮輝，陳靜靜，文萍，等.2017年湖南一次特大致洪暴雨過程的水汽特征[J].干旱氣象，2019，37（2）：288-300.

[3] 彭莉莉，謝傲，羅伯良，等.湖南汛期區(qū)域持續(xù)性暴雨環(huán)流型與暴雨落區(qū)關(guān)系[J].中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)，2018，48（7）： 580-593.

[4] 陳石定，羅嘉，劉翔.2016—2019年湖北省氣象預(yù)警信號(hào)的時(shí)空分布特征與發(fā)布原則[J].南京信息工程大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2020，12（3）：390-394.

作者簡(jiǎn)介：袁偉天（1983—），男，湖南長沙人，工程師，主要從事氣象服務(wù)與應(yīng)用氣象研究。#通信作者：肖盛（1976—），女，湖南長沙人，工程師，主要從事氣候應(yīng)用服務(wù)研究，E-mail：739842801@qq.com。