近30a安徽省汛期降水日变化特征分析

采用1981—2010年安徽省逐时降水资料,从降水量、降水频次和降水强度三个方面对不同量级降水日变化进行分析,研究表明:(1)降水量和降水频次呈双峰结构,降水强度则无明显峰值。小雨和中雨降水量峰值时间主要在下午,大雨呈现出上下午双峰结构,暴雨的峰值则出现于上午。经分析,这是由于不同日降水量级下持续性降水事件的构成不同所导致;(2)在空间分布上,各量级降水日变化有明显区域性特征。总体来看量级较小的降水峰值出现时间的空间分布较为一致,量级越大则一致性越差;(3)近30 a出现在下午的降水量峰值和降水强度峰值的年际变化较为一致,均在1993—2001年间有所加强。且在东亚夏季风较强的年份,安徽省降水峰值时间主要集中在午后;而在弱季风年,峰值时间出现于早晨的站点偏多。     

新疆伊犁河谷不同季节降水的日变化特征

利用2012—2019年新疆伊犁河谷10个气象站逐小时降水资料,分析该区域不同季节降水的日变化特征。结果表明:(1)伊犁河谷春季、夏季和冬季的累计降水量日变化呈单峰型,秋季呈双峰型。四季累计降水量日变化的低值都出现在下午(15:00—19:00),高值时段在春季、秋季和冬季的上午(10:00—12:00),夏季高值出现在前半夜(22:00)。(2)同一季节累计降水频次和累计降水量的日变化特征类似,逐时平均降水量和降水频次峰值的空间分布均存在明显区域差异。(3)伊犁河谷四季均以短历时降水事件为主,该类事件在夏季出现比例最高(89%),冬季出现比例最低(70%),且短历时降水事件是夏季总降水量的主要贡献者,而长持续性降水事件是冬季总降水量的主要贡献者。(4)伊犁河谷四季降水的日循环与降水的持续性之间都存在密切关系,其中持续2～8 h和1～4 h的降水事件是春季和夏季降水量日变化峰值的主要贡献者,不同持续时间降水事件对秋季和冬季降水量日变化峰值的贡献大致相等。     

河南省汛期降水的日变化特征

利用1971—2010年汛期河南省111个观测站的逐小时降水资料,分析了河南省汛期降水的日变化特征。结果表明:河南省汛期降水量和降水频率日峰值均从南向北递减;黄河流域降水量日峰值明显小于淮河流域,南阳盆地的降水量日峰值大多出现在凌晨,豫西山地大多出现在傍晚,豫南大部分地区则出现在下午;豫南地区的降水频率日峰值最大,南阳盆地和豫西山地次之,全省大部分地区降水频率日峰值出现时间集中在上午;降水量、降水频率和降水强度的日变化呈双峰值特征,均在凌晨和傍晚出现峰值,凌晨的峰值最大;长持续性降水对河南省汛期降水量的贡献大于短时降水。     

2004—2016年浙江省夏季降水的日变化特征

利用浙江省71个气象观测站的逐小时降水数据,分析2004—2016年夏季(6—8月)降水日变化特征。结果表明:(1)浙江省夏季降水量和降水频次日变化总体上呈现"一主一次"的双峰特征,降水量和降水频次主峰值分别出现在17:00前后和19:00前后。近13 a来,夏季降水量和降水频次有明显的增加趋势。(2)降水日变化特征区域差异明显。浙中西部地区和沿海岛屿的降水量、降水频次和强度日变化波动幅度较小,降水强度的峰值出现在09:00—11:00;浙南地区降水量、降水频次和强度日变化具有单峰特点,峰值均出现在15:00—20:00。(3)降水日变化与不同持续时间的降水事件有关,≥6 h持续性降水事件的降水峰值易出现在09:00前后,而<6 h短时降水事件的降水峰值出现在15:00—22:00。不同区域降水事件有所差异,浙中西部地区和沿海岛屿的降水量来源于持续性降水和短时降水事件的共同贡献,浙南地区降水量主要来源于短时降水事件的贡献。(4)短时强降水(20～50 mm·h^(-1))和特强降水(≥50 mm·h^(-1))易发生在温州、台州和宁波等沿海地区,其中杭州湾、台州局部地区是短时特强降水的高发区;短时强降水的日变化具有单峰特征,降水峰值出现在15:00—20:00。     

2012-2019年昌吉州冬季降雪日变化特征分析

利用2012—2019年冬季昌吉州11个国家级台站逐时降水资料,运用常规统计方法,对昌吉州冬季降雪日变化特征进行分析。结果表明：昌吉州冬季降雪量空间分布与海拔高度呈正相关,与纬度呈显著的负相关,降雪强度与纬度关系密切。全州逐时累积降雪量呈双峰型分布,主峰出现在下午17:00,次峰出现在上午08:00;西部呈三峰型特征,主次峰值分别出现在17:00、14:00、08:00;东部呈准单峰单谷型,峰值发生在19:00,谷值出现在中午13:00。昌吉州冬季降水事件以短时降水事件为主,对冬季降水量贡献为64%,12 h以上长持续性降水事件发生概率很小,仅在部分台站偶有发生。西部和东部冬季降水日循环与降水持续性关系较密切,其中持续3～4 h降水事件对西部和东部冬季降水量贡献最大,但随着持续时间增长对降水量的贡献却越来越小。     

四川盆地边缘山地强降水与海拔的关系

利用四川盆地1666个站点2011—2015年4—10月的逐小时降水资料及高精度格点海拔高度资料,对降水特征与海拔高度的变化关系进行详细分析,研究发现:(1)汛期总降水量、总雨日、小雨日、中雨日随海拔高度升高而增加,但降水量与雨日随海拔的增长方式并不相同,降水量显著增长区主要集中在200～1200 m,当海拔超过1200 m时降水量迅速减少;大雨日及暴雨日在海拔超过1200 m后也迅速减少。(2)盆地西北部、西南部沿山一带的暴雨日主要由强小时雨强贡献,而盆地东北部的暴雨日主要受持续性降水影响。(3)四川盆地复杂地形对降水的日变化有较为显著的影响,小时雨量及短时强降水频次峰值出现时间均随着海拔高度升高而提前,而短时强降水首次出现时间则随海拔高度升高而推迟。     

青藏高原夏季降水日变化特征分析

利用2008—2014年逐小时空间分辨率为0.1°的全国自动站观测降水资料和CMORPH卫星反演降水融合资料,研究了青藏高原(下称高原)夏季降水日变化特征,并探讨了不同持续时间和等级降水对降水量日变化的影响。结果表明,整个高原地区夏季降水量和降水频率的日变化表现出明显的凌晨和傍晚的双峰结构,而降水强度的双峰结构却不太明显。进一步对各分区降水日变化特征的分析发现,高原中西部降水日变化特征与整个高原地区的一致,而高原北部(东部)地区降水量和频率的日峰值出现在傍晚(午夜-凌晨)。降水持续时间对降水量日变化有显著的影响,高原夏季降水量日变化的双峰特征是由短时(1~3 h)和长持续性(6 h以上)降水共同作用造成的,午夜-凌晨(傍晚)的降水日峰值主要是由于长持续性(短时)降水所引起。分析不同等级降水量日变化特征发现,高原北部地区小-大雨(暴雨)的降水量日峰值基本出现在下午(午夜),而高原中西部不同等级降水量的日变化基本都呈现出傍晚和午夜-凌晨的双峰结构,高原东部地区不同等级降水量的日变化形式较一致,日峰值出现在午夜-凌晨。     

江苏南部汛期降水日变化特征分析

利用江苏南部20个气象观测站2008—2012年汛期(5—10月)逐小时降水资料,应用降水频率来分析了江苏南部地区降水日变化基本特征和区域差异。研究表明:降水日变化特征地域性差异较强,西部站、东部站和东北沿海站都存在一定的特征差异。东部站降水量的最大值主要出现在下午和傍晚;西部站降水量主峰值出现在下午,并且在清晨和夜间还有两个次峰值;东北沿海站呈现出午前、午后的双峰值形式。2008—2011年降水量下午高值区有先减弱后增强并提前的趋势,而上午的高值区有总体减弱并推迟的特征。2011年后有明显减弱的趋势。江苏南部总体来说,短时强降水(大于20和25 mm/h)在16—19时出现主峰值,07—09时也有相对较小的次峰值。     

天津地区小时降水特征分析

利用2009—2013年天津地区205个自动气象站的逐时降水资料,分析了天津地区降水的基本空间分布和日变化特征。结果表明:(1)天津地区降水小时数及小时平均降水强度空间差异明显,高值区分别位于蓟县北部山区、市区西北侧、滨海新区中南部;(2)天津中北部地区累积降水量峰值主要出现在23—03时,南部地区则出现在17—19时和04—08时,降水频次峰值基本都出现在00—09时,降水强度峰值与累积降水量峰值出现时间类似,11时为降水强度低谷出现时间;(3)全市傍晚至午夜的降水频次明显较凌晨偏少,长持续时间(10 h以上)的最大降水易出现在凌晨至清晨,短时降水(1~4 h)的最大降水易出现在傍晚至午夜;13—24时多数时次,无论降水量、频次还是降水强度市区均较其周边地区和沿海地区偏多偏强,而凌晨多数时次,市区则以偏少偏弱为主;(4)始于下午至傍晚的降水多为短时降水,而始于傍晚至凌晨的降水持续时间普遍较长。     

秦岭南北降水小时尺度特征对比分析

利用秦岭地区1961—2015年暖季(4—10月)国家级地面气象站观测的逐时降水资料,从降水逐候变化与降水日变化的角度,比较了秦岭南北两侧暖季降水的演变特征,研究表明:在逐候演变上,秦岭南北两侧均为夏秋双峰型降水,但北侧降水主峰值出现在秋季,秦岭南侧降水主峰值出现在夏季.在降水日变化上,夏秋两季中南侧降水量、降水频次和降水强度均以清晨峰值为主,仅在降水频次上夏季出现了午后的次峰值;而北侧降水量日变化夏秋变化较大,且主要由降水强度贡献,夏季降水强度在午后较强,而秋季清晨降水强度更大.对于不同持续时间的降水事件,南北两个区域在夏秋均表现为持续9h以上(3h以下)的降水为清晨(午后)降水峰值,其差别主要存在于持续时间为4～8h的降水事件中.     

西藏拉萨汛期降水日变化特征

利用拉萨2005—2017年逐小时降水观测资料和1969—2017年逐3 h降水观测资料,在分析该站汛期(5—9月)降水日变化特征的基础上,揭示该站昼夜降水的长期演变特征。结果表明:(1)拉萨小时降水量和降水频次日变化呈单峰型分布,两者峰值均出现在05:00(北京时,下同),谷值出现在15:00—17:00;小时降水强度日变化呈双峰型分布,峰值出现在17:00和00:00,谷值出现在13:00—15:00。(2)拉萨汛期不同等级降水的小时降水量和降水频次日变化位相不同,其中微雨和小雨的小时降水量和降水频次日变化为单峰型,且峰值均出现在05:00,而中雨及以上小时降水量和降水频次日变化峰值出现时间较微雨和小雨略有提前。(3)近49 a拉萨汛期昼夜降水量显著增多,降水强度显著增强,而降水日数无明显趋势,降水强度增强是拉萨汛期降水量增多的主要原因。     

1961—2016年汛期东天山北坡不同量级降水日数时空变化特征

利用东天山北坡5个国家级地面气象站1961—2016年汛期(5—9月)逐日降水资料,采用线性趋势、相关系数、多项式拟合及Mann-Kendall突变方法,探讨不同量级降水日数时空演变特征及与汛期总降水量的关系。结果表明:随着降水量级升高,对应降水日数迅速减小;近56 a总降水日数、中雨日数、大雨日数和暴雨日数均呈增加趋势,其中大雨日数增加趋势最明显,对总降水日数的增加贡献最大,小雨日数呈明显的减小趋势,大雨日数在1991年发生突变,暴雨日数在1980年发生由少到多的突变,其他降水日数表现为下降趋势,但均未发生突变;从不同量级降水日数空间分布可知,除了小雨日数其他量级降水日数都是以木垒为高值中心,逐渐向东西两侧减小,最低值一般出现在伊吾和吉木萨尔;汛期随着降水量级上升,降水日数与汛期总降水量相关系数也不断增大,小雨日数与总降水量相关性最差,与大雨日数相关性最高。     

西咸与西汉高速公路降水时空变化特征

利用2014—2020年西安—咸阳机场高速公路(简称西咸高速公路)和西安—汉中高速公路(简称西汉高速公路)交通气象站和临近国家自动气象站的逐小时降水资料,分析了西咸、西汉高速公路降水的时空分布特征。结果表明:西咸、西汉高速公路年降水量和降水日数由北向南逐渐递增。夜雨量大于昼雨量,夜雨出现的时间长、强度大。5—10月降水量占全年的69%~91%,其中6、9月偏高较多。5—10月小雨降水日数最多,暴雨日数最少,暴雨月平均降水量和降水强度的最大值均出现在7、8月。西咸、西汉高速公路为夜间至清晨和午后降水峰值型。西汉高速短时强降水发生频次较多,而西咸高速公路的极端强降水发生频次明显多于西汉高速,各公路点1 h最大降水量均发生在7、8月。21:00—01:00高速公路的降水量和强度偏大,且西汉高速公路多为山路,滑坡、泥石流等灾害发生的风险增大,尤其发生在夜间,危害更大。     

库尔勒夏季降水日变化特征研究

利用库尔勒市2005—2016年夏季(6—8月)逐时自记降水资料,分析库尔勒市夏季降水的日变化特征,结果表明:库尔勒夏季降水量日变化最大值出现在17:00,最小值在21:00。降水易发时段为02:00至12:00,降水频次最多出现在10:00,降水最不易产生的时刻为20:00。一天中降水强度最大值出现在17:00,最小值在21:00。≧0.1mm量级的降水出现次数最多,因此,库尔勒夏季降水以白天降水居多,且以持续时间1—3h的短持续性微到小雨为主。定时时次≧8成低云量出现频次与定时时次降水量、与定时时次降水出现频次差异极显著。     

粤北暴雨中心的降水气候特征分析

基于广东省1967—2018年气象观测站和2003—2018年自动监测站降水数据,统计分析了粤北暴雨中心的降水气候统计特征。结果表明:(1)粤北暴雨中心范围主要集中在清远南部-广州东北部-惠州北部,最大年平均降水量(2 488. 6 mm)和强降水日数(12. 3 d)均出现在龙门的南昆山,特殊地形分布特征与粤北暴雨中心形成密切相关;(2)从化和增城降水年际变化呈较明显增多趋势,其余变化趋势不明显;中心区域内降水主要集中在汛期(4—9月),而前汛期(4—6月)降水量约占汛期的60%～70%;(3)降水月变化呈单峰型分布,峰值出现在5—6月;(4)降水日变化特征与降水性质密切相关,5—6月季风影响期间降水概率显著增加,夜雨和白天降水均明显;短时强降水出现概率集中在5—6月08:00、15:00和21:00前后。     

新疆夏季降水日变化特征

利用1991-2014年新疆16个国家基准气象站逐时降水资料,分析了新疆夏季不同区域降水日变化基本特征,揭示出新疆夏季降水日变化呈现显著的南、北疆区域差异,有别于我国中东部的一些新事实。结果显示:北疆降水量日变化呈现准单峰型特征,峰值主要发生在傍晚前后（16:00-20:00,地方时,下同）;南疆降水量日变化呈现三峰特征,峰值分别出现在傍晚（17:00-18:00）、午夜后（00:00-01:00）和上午（10:00）。新疆夏季降水事件以6 h以内的短历时性质为主（平均为85%,比例明显高于我国中东部）,而持续12 h以上的较长历时降水事件偶有发生;在天山东麓以外的新疆绝大部分地区,6 h以内短历时降水事件对总降水量的贡献率达54%,高于我国中东部地区。新疆西部和北疆北部降水量日变化主峰的贡献者是2~3 h短持续性降水为主的事件;而天山中-东部降水量日变化峰值则是来自于12 h内各不同持续时间降水事件的大致均等贡献。     

华北地区夏季降水日变化的时空分布特征

利用2008~2014年间全国自动站观测降水和CMORPH[CPC（Climate Prediction Center）morphing technique]卫星反演降水资料融合而成的0.1°×0.1°小时降水产品揭示了华北夏季降水的日变化特征,发现华北多数地区夏季降水量和降水频率日变化呈现出明显的双峰特征且存在明显的区域性差异。在太行山以西地区,降水量和降水频率的日峰值出现在傍晚18:00左右（北京时）,规律性最强;而在太行山以东的平原和沿海地区,日峰值一般出现在上午。研究不同持续时间降水对总降水的贡献发现短时降水对傍晚的降水日峰值贡献较大,而长时降水则对凌晨的峰值影响更大。分析不同强度降水对总降水量的贡献结果表明,0.1~10 mm h-1强度降水较其它强度降水对夏季华北地区总降水量贡献更大,随着降水强度的增加降水量日变化的峰值个数增加。     

甘肃省汛期小时降水的变化特征

利用甘肃省71个国家气象站1975—2016年汛期(5—9月)逐小时降水量数据,采用线性趋势分析、空间插值等方法,对比分析了甘肃省内不同气候区(干旱区、半干旱区和半湿润区)逐时降水量时空分布特征,揭示了其变化规律。结果表明:(1)全省小时降水比率(某小时降水量占日降水量的百分比)和降水频率一日内各时次分布不均匀,其中降水比率分布不均匀最明显的区域在干旱区,而降水频率分布不均匀最明显的区域在半湿润区。(2)全省小时降水比率低值集中在11:00—15:00,高值出现在20:00前后,主要在18:00—23:00;全省小时降水频率低值集中在12:00—17:00,高值主要在22:00至次日11:00。(3)小时降水比率的分布在3个不同气候区的差异不大;但小时降水频率半干旱区和半湿润区较大,数值也较为接近,而干旱区最小。甘肃省小时降水比率和降水频率均不存在明显的线性变化趋势。(4)全省午后降水的不稳定性要大于午前,5—8月午前降水量在一日中所占的比例小,而9月午前降水量大于午后降水量。(5)干旱区的小时降水比率对相应时次降水量的大小起主导作用,降水频率的作用次之;而半湿润区的降水比率和降水频率共同影响小时降水量。     

河湟流域降水日变化特征分析

利用海东区域自动气象站2007—2016年逐小时降水数据,分析比较河湟流域~*5—9月份降水量、降水频次和降水强度的日变化峰值位相的整体特征、空间分布差异和典型区域平均的日变化演变特征。得出,河湟流域降水日变化峰值时间主要是傍晚到夜间和清晨双峰型位相和午夜单峰型位相,就整体而言,降水强度的下午峰值特征更加突出,降水频次以午夜峰值为主。综合考虑降水量和降水强度降水频次的日变化峰值位相发,发现河湟流域降水日变化峰值位相在空间分布上存在南北差异,北部双峰型位相和南部单峰型位相特征;从降水量、频次、强度的日变化演变特征来看,北部地区双峰型位相特征,降水量以傍晚至夜间峰值为主清晨峰值为次,降水量位相与降水频次位同步相滞后于降水强度位相;南部地区是单峰型位相特征,降水量峰值出现在午夜,低谷出现在中午,降水量位相与降水频次位相同步滞后于降水强度位相,这应是降水演变过程中时间演变不对称性和高原对流云系发展演变的具体表现。     

库尔勒市主汛期降水日变化特征分析

利用库尔勒市2010—2016年主汛期(5—8月)逐时自动降水资料,得出主汛期共出现降水371次,累计降水量393.5 mm,进而分析了库尔勒市主汛期降水日变化特征,结果表明:降水日峰值在17:00,次峰值区在08:00—12:00,最低值出现在21:00;一天中降水频次最高的时刻为10:00,最低时刻在17:00和20:00。降水强度高值区出现在16:00—17:00,最低值出现在21:00和07:00。≥0.1 mm、≥1 mm、≥3 mm降水出现频次整体均呈现先上升后下降的趋势,分别在10:00、08:00和10:00、09:00达到最大,其中,≥0.1mm降水出现频次最多、≥3 mm出现频次最少。定时时次≥8成低云量出现频次和定时时次累计降水量变化均表现为02:00—08:00呈上升趋势,到08:00达到最大,随后逐渐降低。