摘要本文利用2003—2016年南通地区7个基本气象站的逐小时降水资料及天气分析资料，分析南通地区强降水事件发生的时间、空间分布以及不同天气型、不同历时的事件特征。结果表明：近14年南通地区强降水事件发生呈现线性增加的趋势，事件发生累计次数以南通站最多，沿海地区明显少于内陆地区。南通地区强降水事件主要以20~30mm 雨强的强降水事件为主；由中小尺度天气系统造成的50mm 以上雨强的强降水事件发生概率比较小。强降水事件的增加由于长持续强降水事件的增加而引起，多发生在夏季，且呈现明显的日变化特征。静止锋、副热带高压、台风是造成强降水事件的主要天气型。短持续强降水事件中一般以20~30mm/h 极端雨强为主，而长持续强降水事件中则容易出现超过40mm/h 的较大极端雨强。
关键词强降水事件；时空分布；天气分类；雨强；江苏南通中图分类号P426.6文献标识码A 文章编号1007-5739(2021)09-0197-04DOI :10.3969/j.issn.1007-5739.2021.09.077开放科学(资源服务)标识码(OSID ):
南通地区强降水事件特征分析
袁晶彭小燕李超顾沛澍
(南通市气象局，江苏南通226018)
近年来，极端天气和气候事件对社会经济、人民生命财产影响严重，因而广受关注。其中，极端强降水事件频发会对自然环境和人民生命财产安全造成巨大的损失。关于极端强降水事件变化的研究表明，在全球变暖的背景下，中国强降水发生的频率有上升趋势[1]。总降水量增多的区域，极端强降水的发生次数以较大的比例增加；总降水量减少的区域，强降水发生次数和强度也呈增加的趋势[2-5]。气候变暖使大气持水能力增强，水循环加快，导致降水增多。在区域尺度上，人类活动也影响降水分布[6-10]。城市热岛效应使近地层的稳定度减弱，易形成对流性降水[11-13]
。城市不透
水下垫面使降水下渗量减少，加重地表径流，给城市排涝造成压力
[14-15]
。强降水事件预报难度较大、城市管
网排水能力不足等原因使城市面对极端强降水灾害时异常脆弱。因此，针对强降水事件的预报研究和防灾减灾工作一直是国内外专家关注的重点。
目前，关于南通地区强降水事件的研究一般侧重于对某一次强降水过程的个例分析，而对强降水的日变化、天气类型以及雨强—雨型关系的研究较少。本文利用2003—2016年南通地区7个基本气象站逐
小时降水资料，对强降水的时空分布特征、雨型进行详细分析，以便为将来强降水内涝灾害防御提供科学依据。
1资料与方法
word箭头符号1.1资料来源
自2003年开始，南通地区自动站才有相对完整的逐小时雨量数据。综合考虑，本文所用资料为2003—2016年南通地区7个基本气象站的逐小时降水资料和天气分析资料。1.2强降水定义及相关标准
我国目前尚无统一的强降水定义标准，本文借鉴了上海地区强降水相关标准[16]，对南通地区强降水进
行定义并建立相关标准。
强降水定义为1h 降水量(R 1)≥20.0mm 。强降水
事件定义为以R 1≥0.1mm 的时次为开始时刻，至少有1个时次出现R 1≥20.0mm ，并且之后连续2h 无降水发生，则为一次单站强降水事件结束。短持续强降水
郴州小东江
定义为降水持续时间≤6h 的强降水事件；长持续强降水定义为降水持续时间>6h 的强降水事件。极端雨强是指单站强降水事件中最大小时降水量。本文将极端雨强分为3个级别:R Ⅰ级极端雨强为≥20.0mm 且<30.0mm ,R Ⅱ级极端雨强为≥30.0mm 且<50.0mm ,R Ⅲ级极端雨强为≥50.0mm 。
2结果与分析
2.1强降水事件的时空分布
2.1.1强降水事件的空间分布。2003—2016年南通地区7个基本气象站强降水事件的累计次数见图1(a )。可以看出：南通站次数最多，如东站、启东站偏少，其余5个站基本接近；累计次数大值区基本都集中在内陆，沿海地区频次明显少于内陆地区。各站发生的极
基金项目
江苏省气象局青年科研基金(KQ201913,KQ202
012)；南通市气象科研开发项目(NQK201803)。
作者简介袁晶(1986—)，女，江苏南通人，工程师。研究方
向：应用气象。
收稿日期
2020-11-18
现代农业科技2021年第9期资源与环境科学
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现代农业科技2021年第9期
资源与环境科学
701020304050600
南通海门通州如东如皋海安启东
城市
451020253035400
515南通海门通州如东如皋海安启东
城市
注:a 为强降水事件发生频次;b 为极端雨强发生频次。
图12003—2016年南通地区各站强降水事件及3种极端雨强发生频次
端雨强分布见图1(b )。可以看出:R Ⅰ级雨强事件出现最多,7个站均超过25次;R Ⅱ级雨强事件次之，约15次;R Ⅲ级雨强事件最少,7个站平均只有2.5次。这主要是因为R Ⅲ级雨强事件一般由中小尺度天气系统造成，发生概率比较小。
2.1.2强降水事件的时间分布。2003—2016年南通地区共发生强降水事件388次，见图2(a )。其中：长
持续强降水事件201次，占强降水总事件的51.8%；短持续强降水事件187次，占强降水总事件的48.2%。2种强降水事件都呈线性增加的趋势，长持续强降水事件增长的趋势明显高于短持续强降水事件。由此可见，南通地区强降水事件的增加主要由于长持续强降水事件的增加而引起。
除1月、2月和12月外，其余月份都有强降水事建筑论文
件发生，见图2(b )。其中,6—9月发生频次最多，占总事件的92.8%。由此可见，强降水事件多发生在夏季主汛期。7月长持续强降水事件发生频次最多,7—8月短持续强降水事件发生频次最多。6—7月长持续强降水事件发生频次明显高于短持续强降水事件发生频次，这可能是由于此时正值南通地区梅汛期;8月短持续强降水事件发生频次高于长持续强降水事件发生频次，这主要是由夏季强对流造成的。
强降水事件频次的日变化见图2(c )。可以看出：长持续强降水事件呈现双峰型，第1个高峰期是在凌晨4:00—7:00，第2个高峰期出现在傍晚16:00—18:00，其余时段分布比较平均；短持续强降水事件则
呈现单峰型，高峰期为下午14:00—19:00，其余时段分布较为平均。短持续强降水事件的发生可能与午
后
年份
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企业培训方案
月份
305
101520250
时次
注:a 为年际变化;b 为月际变化;c 为日变化。
图22003—2016年南通地区强降水事件发生频次年、月、日变化
热力条件有关。
2.2不同天气型强降水事件的特征
本文将2003—2016年南通地区发生强降水事件的天气类型主要分为7类：静止锋、副热带高压、台风、暖式切变、江淮气旋、低槽冷锋和冷涡型。7种天气类型(图3)中，静止锋为主要类型，约占
整个强降水事件的1/2。静止锋型强降水事件主要发生在6—9月，其中7月最多、6月次之，这个时间段与
南通地区的梅汛期时间相一致。
台风型是造成南通地区强降水事件第二大类型，约占整个强降水事件的1/5，这个类型的强降水事件主要发生在6—10月，其中8月、9月最多，这个时间段与南通地区的台汛期相对应。
副热带高压型、暖式切变型这2类在南通地区强降水事件中分别为占比第三、第四大的类型，各约占10%。7—9月是副热带高压型主要发生时段,7—8月
198
则是暖式切变型的主要发生时段。江淮气旋型和冷涡型这2类处于排名第五、第六的类型。3—6月是江淮气旋型发生的主要时段，这时冷暖空气常对峙于江淮流域;6月是冷涡型发生最多的月份，此时正值春末初夏，冷涡引导北方干冷空气南侵，与低层强盛西南暖湿气流在梅雨区北缘交汇，形成上干下湿的不稳定层结，在上升运动的触发下形成强降水。低槽冷锋型发生频次是这7种类型中最少的,9—11月是其发生的主要时段。此时正处于冬半年，其发生与冷高压关系密切。
2.3不同历时强降水事件的雨强特点
南通地区不同时长的强降水事件发生频次见图4。
可以看出，各站超过20h 的强降水事件发生频次均最少。南通、海安两站持续7~20h 的强降水事件发生频次最多，如皋、海门、启东三站则是历时0~6h 的强降水事件发生频次最多，如东、通州0~6h 强降水事件与7~20h 强降水事件发生频次相差不大。
通过对南通站不同历时强降水事件过程雨量、持续时间、极端雨强和平均雨强分布的分析(图5)，发现强降水事件平均雨强与持续时间成反相关关系，随着时间延长相关关系不明显。过程雨量与持续时间成正相关关系。近14年南通站极端雨强超过60mm/h ，短持续强降水事件中一般以20~30mm/h 极端雨强为主，而长持续强降水事件中则容易出现超过40mm/h
1001020304050607080900
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5431011月份
图32003—2016年南通地区强降水事件主要天气类型
发生频
次
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515南通海门通州如东如皋海安启东
城市
图42003—2016年南通地区各站不同时长的强降水事件
发生频
次
701020304050600
250501001502000
持续时间/h
图52003—2016年南通站不同历时强降水事件过程雨量、极端雨强和平均雨强分布
的较大极端雨强。3结论
斜方肌拉伸2003—2016年南通地区强降水事件累计次数以
南通站最多，大值区基本都集中在内陆地区，沿海地区明显少于内陆地区。主要以20~30mm 雨强的强降水事件为主；由中小尺度天气系统造成的50mm 以上雨强的强降水事件发生概率比较小。
南通地区强降水事件的增加主要是由于长持续强降水事件的增加而引起的。强降水事件多发生在夏
季，且呈现明显的日变化特征。长持续强降水事件在凌晨4:00—7:00、傍晚16:00—18:00出现峰值，短持续强降水事件则在下午14:00—19:00出现峰值。
影响南通地区发生强降水事件的天气类型主要有静止锋、副热带高压、台风等，其中静止锋约占整个影响天气类型的1/2。静止锋型、台风型与南通地区的梅汛期、台汛期时间相吻合。
近14年南通地区超过20h 的强降水事件发生频次最少，南通、海安两站持续时间7~20h 的强降水事
袁晶等：南通地区强降水事件特征分析
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现代农业科技2021年第9期资源与环境科学
(上接第196页)
受台风影响的重灾之年。
6暴雪
12月到次年3月受强冷空气影响，丹阳市会出现暴雪天气，对人民生活和工农业生产造成极大影响。按降雪量标准,24h降雪量2.5~4.9mm为中雪、5.0~ 9.9mm为大雪、≥10.0mm为暴雪。一般大雪以上才造成雪害。1954—2019年，丹阳市共出现大雪(含)以上降雪28次，为10年四遇；暴雪17次，平均每10年出现2.5次。
1984年1月17—20日丹阳市出现暴雪,18日降雪量29.6mm，最大积雪深度达28cm，对全市交通、通讯及供电带来严重影响。暴雪造成铁路货运停开、客运晚点，公路交通基本瘫痪；通信线路断线倒杆84%；除城区供电较正常外，其余6个变电所均遭损坏。暴雪使民房倒塌150间、牲畜房舍倒塌182间，各种简易工棚、库房、自行车棚房倒塌不计其数，伤3人，直接经济损失1426万元。
2008年1月26—29日，受强冷空气和持续强盛暖气流共同影响，丹阳市出现连续暴雪天气,28日降雪量为19.0mm,29日最大积雪深度达34cm，创历史之最。严重的雨雪冰冻天气导致163575人受灾，转移安置15人，倒塌损坏民房658间(435户);1185hm2农作物受损,800余处禽舍倒塌,7万只鸡鸭死亡; 400余家厂房受损,10家菜市场被积雪压塌；直接经济损失1.19亿元，其中农业损失5265万元。2013年2月18—19日出现暴雪天气，过程雨雪
量27.7mm，纯雪量18.5mm，积雪深度18cm。受暴雪影响，丹阳市有20201人受灾，损坏房屋64间，农作物受灾面积2128.77hm2，其中成灾2120.85hm2、绝收0.7hm2，直接经济损失2419.55万元。
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件发生频次最多，如皋、海门、启东三站则是历时0~ 6h的强降水事件发生频次最多。短持续强降水事件历时较短、平均雨强较大。短持续强降水事件中一般以20~30mm/h极端雨强为主，而长持续强降水事件中则容易出现超过40mm/h的较大极端雨强。
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