重庆市暴雨天气特征分析及成因.doc

重庆市暴雨天气分布特征及成因 摘要：根据对重庆市20022012年近十年的暴雨数据做时间和空间上的对比分析，指出重庆市暴雨主要集中在69月，可以得出其年变化、月变化特征和空间分布特征。对重庆市暴雨进行自然因素和人为因素两方面的成因分析，主要是西南低涡、低空急流、江淮川东切变线、低压槽、冷空气、水汽条件、地形因素以及全球气候变暖、重庆市市政建设等因素的影响，并提出了重庆市暴雨天气相应的预防措施。 关键词 ： 暴雨 ；特征；成因 ；措施 Abstract: According to the rainstorm data of Chongqing in 2002 to 2012 and the comparative analysis of this data on the time and space, it pointed out that the rainstorm in Chongqing mainly in June to September, and its yearly variation, monthly variation and spatial distribution characteristics can be drawed. Analyzing the rainstorms in Chongqing from the point of natural factors and human factors. It can be seen that the rainstorm was mainly influenced by southwest vortex, low level jet, Jianghuai - eastern Sichuan shear line, low pressure trough, cold air, moisture conditions, topography, global warming, the impact of Chongqing municipal construction and some other factors. Besides , it puts forward some appropriate preventive measures. Key words: rainstorm; characteristic; cause of formation; measures1 引言 暴雨指的是日降水量大于或等于50mm的降水。按其降水强度大小又分为三个等级,暴雨”；大暴雨”；特大暴雨”。其中100250mm为大暴雨，250mm以上为特大暴雨1。20世纪以来, 全球范围内暴雨事件频频发生, 中国区域的暴雨天气变化态势与全球的态势基本一致, 其主要特点是区域性和局地性明显 。 重庆作为西部大开发的桥头堡, 长江上游最重要的经济增长极, 却长期受到夏季洪涝、干旱、暴雨等极端天气气候灾害的影响,严重阻碍了整个社会经济的发展，故对重庆市的暴雨天气特征和成因研究显得十分重要。所以, 本文将对重庆市暴雨天气分布特征及成因进行研究，期望深入分析该地区暴雨特征, 为进一步探讨其成因和研制预测方法提供参考, 进而提高防灾减灾的能力，以及对整个重庆经济建设的快速发展产生一定的作用。2 重庆市暴雨天气分布特征2.1 重庆市暴雨天气时间分布特征2.1.1 重庆市暴雨日数的月变化特征重庆市属于季风气候，只有当夏季暖湿的热带海洋性气团到达时，才可能产生大量降水，而冬季在大陆性干冷气团控制下，降水量稀少，所以降水量随季节而变。 重庆暴雨季节较长，集中在相对多雨的410月，随着夏季风的爆发，5月暴雨次数有了一个明显的增加，到7月达到峰值，其次为8月，此后暴雨日数逐月减少1。2.1.2 重庆市暴雨日数的年变化特征从重庆市34个站暴雨日数距平年际序列及变化趋势分析可知，近十年来重庆暴雨日数略有减小的趋势，但是在不同季节里，暴雨日数变化还是稍有差异1。春季暴雨日数较少，夏季暴雨日数增多，秋季暴雨日数又明显减少。 从暴雨日数平均值年变化来看，重庆市的变化幅度较大，而且每一年之间的趋势变化呈阶段性，且有一定的波动性。近十年里，大暴雨在2002年的6月13日最大降雨量出现在沙坪坝，达190.1mm；在2005年6月25日最大降雨量出现在渝北，达113.6mm；在2008年的6月15日最大降雨量出现在沙坪坝，达163.1mm；在2010年7月5日最大降雨量出现在潼南，达150.3mm1。而特大暴雨仅在2007年7月17日这一天里出现过，最大降雨量达270.1mm，出现在沙坪坝1。2.2 重庆市暴雨天气空间分布特征重庆市年平均降水量丰富，平均在10001300mm之间1。重庆各地区的年降水量分布呈东南向西北递减，东南部的秀山、酉阳两地降水最多，西北部的潼南降水最少。重庆年降水量与年暴雨日数之间有很好的相关性，多雨区与多暴雨区相对应，少雨区对应少暴雨区。重庆有三个暴雨中心，分别为渝东北的开县、渝东南的酉阳、渝西的北碚地区，重庆中部的暴雨相对较少1。大暴雨中心和暴雨中心的区域分布基本一致。3 重庆市暴雨天气成因分析3.1 自然因素 根据重庆市暴雨天气成因分析，其影响的自然因素中主要有气象因素、水汽条件、地形因素等。3.1.1 重庆市气象因素影响暴雨是多种尺度天气系统综合作用的结果。不论何种环流形势，暴雨前或过程中从地面到高空都有比较明显的影响系统，重庆区域性暴雨的主要影响系统有西南低涡、低空急流、江淮川东切变线、低压槽、冷空气等。3.1.1.1 西南低涡西南低涡一般指的是发生发展在我国西南地区的中尺度（2200km)气旋性涡旋，是造成我国下半年重大降水天气过程的重要天气系统1。它来源于青藏高原东部的大气边界层中，是一个具有气旋性环流的闭合小低压1。西南低涡与重庆暴雨关系十分密切。据统计20022012年10年内的重庆暴雨，其中与西南低涡相关的占比例85%左右1，2007年7月17日发生在重庆西部的特大暴雨，最大降水量出现在沙坪坝，日降雨量达271.0mm，主要影响系统就是西南低涡。这场强降水天气就是发生在相对稳定的大气环流背景下，十分有利于冷暖空气的交汇，西南低涡是这场暴雨的“元凶”2。西南低涡中心附近的辐合上升运动十分强盛，源源不断的水汽在渝西地区汇集、抬升凝结、形成云雨，造成了暴雨。西太平洋副热带高压和华北高压的稳定，阻断了西南低涡的东移路线，酿成了百年不遇的特大暴雨。3.1.1.2 低空急流 在700hPa上，重庆、贵阳、宜宾、西昌、威宁五站中任有三站风速12m/s，风向在180270之间的西南风急流1。20022012年逐日08时高空资料显示：低空急流比较明显的存在月季差异，西南低空急流出现频率最高是在13月，而在暴雨相对集中的59月里， 低空急流次数较少，尤其是盛夏的8月低空急流次数最少3。低空急流向暴雨区源源不断地输送水汽和热量，产生区域性暴雨的可能性大。例如2003年7月19日重庆发生了暴雨天气，其中北碚在这次暴雨中日降水量最大，可达177.3mm，低空急流和西南低涡就是其形成的主要天气系统。3.1.1.3 江淮川东切变线我们通常把850、700hpa上活动在长江中下游地区近于东西向的风向，风速的不连续线称江淮切变线1。由于四川盆地所处的地理位置，定义700hpa上出现在2834N之间，向西延伸至110E以西地区，稳定两天或以上的江淮切变线为江淮川东切变线1。 根据20022012年的重庆区域性暴雨过程的影响系统显示，重庆由江淮川东切变线引起的暴雨次数占了暴雨总次数的30%左右1。江淮川东切变线主要活跃在由由夏季环流向冬季环流的过渡时期和冬季环流向夏季环流的过渡时期。例如，2003年6月30日的暴雨，就是这种切变线的影响，其中北碚的日降水量最大，可达108.5mm4。3.1.1.4 低压槽500hPa高空，低压槽是影响重庆暴雨天气的重要天气系统，几乎所有的区域性暴雨都与它有关5。低压槽与中低层低值系统相结合，增强了垂直上升运动，给重庆带来暴雨天气过程。当青藏高原北部、中部受到高空高压影响，就出现晴好天气。而地面增温降压，在高原上可生成高原低涡。当其向东移出高原后，与中低层涡旋的上升运动结合，使上升运动迅速发展，产生暴雨天气5。如2004年5月30日出现在重庆地区的暴雨天气，其中丰都的日降水量最大，可达103.3mm，就是受到高空低压槽和西南暖湿气流共同影响而形成6。3.1.1.5 冷空气地面冷锋是影响重庆暴雨的重要天气系统。影响重庆暴雨的冷空气主要有三条活动路径：西北路径、北方路径和东北路径，北方路径占65%，其次为西北路径7。据统计表明，近80%的重庆区域性暴雨与地面冷空气活动有关，冷空气主要起到触发不稳定能量释放作用7 。如2003年6月25日重庆发生了暴雨天气，其中彭水的日降水量最大，可达111.4mm，其形成的重要原因为地面冷锋等天气系统。 在无地面冷锋影响，高空冷平流明显的情况下，重庆也是可能发生区域性暴雨的。如2007年7月17日在重庆西部发生的特大暴雨。3.1.2 水汽条件 重庆市地处长江和嘉陵江两江交汇处，水汽来源丰富，空气相对湿度大，夏季7、8月可达80%以上。充沛的水汽含量，持续的水汽输送和大量的水汽在暴雨区的集中，是产生暴雨的必要条件8。重庆夏季主要有三条水汽通道：来自南海，来自孟加拉湾，来自东海9。所以夏季是重庆降水最多的季节，且盛夏气候异常炎热，形成了雨热同季的季风气候特色。3.1.3 地形因素影响重庆辖区内江河纵横，峰峦叠翠，地势由南北向长江河谷倾斜，起伏较大。地貌以丘陵、山地为主，坡地面积较大，平均海拔为400m，有山城之称10。 地形引起的上升运动使得对流发展可使局地区降水增强，因此在山区的迎风坡暴雨次数增加，暴雨量增大。另地形对暴雨雨团的阻挡作用，使降雨量增大，降水时间延长，促使暴雨形成11。重庆的三个暴雨中心分别处于大巴山山脉和巫山山脉交汇地区、武陵山脉东南部等地12，其形成皆与地形有关。3.2 人为因素3.2.1 全球气候变暖因素影响 全球气候变得越来越暖，已成不争事实，这对世界包括我国地区的生态系统产生了重大的影响13。暴雨产生的原因有三个方面，包括大气中要有充足的水汽的供给；不缺少凝结核，水汽要附着在上面然后凝聚成水滴；有抬升的运动13。其中充足的水汽供给是最基本的条件。全球气候变暖则会改变大气中的水汽饱和度。由于人类活动增加，导致大气中温室气体的含量增加，产生温室效应。温度升高，在水汽充足情况下，大气不稳定易出现暴雨。3.2.2 重庆市市政建设影响地区城市化进程的不断加速，在城市化过程中由于人类活动等人为或自然因素改变了原来的地表特征（下垫面）和大气成分。下垫面的改变具有非均匀性特征，对边界层热力、动力过程及地气之间的热量输送与水分循环都产生了很大的影响，进而改变大气的温湿结构和垂直运动，影响强对流天气。都可能直接或间接对气候产生影响，尤其是对我们重庆的局地气候影响更为明显，由于下垫面的起伏不平或冷热不均引起的地形性的辐合和上升运动，因而造成降水，促进暴雨的形成。4 重庆市暴雨天气的预防措施4.1 加强暴雨天气监测构建全新的暴雨类洪涝情况预测监测理念，是当今首要解决的关键问题，要求必须及时准确地掌握全市的雨情、水情，分析洪涝情况的产生、发展过程和变化趋势，做好中长期预报。气象监测预警工作准确及时，是提升全省防灾抗灾能力良好的基础和支撑。加强突发暴雨精细化监测预警工程建设，切实增强基层现代化水平和气象监测预警能力建设；提高预报准确率和精细化水平，特别是库区雨量的预报。加强部门间的合作，全力做好气象灾害的监测预警，适时开展人工影响天气作业；根据防灾减灾需求，加强县域气象灾害监测预警工程建设，着力提升流域、主要库区等重点区域的精细化、定量化、网格化降水预报预警水平；充分利用气象服务系统，为各部门防灾减灾提供服务。4.2 搞好城市规划和建设生态环境是人类生存和发展的基本条件，是经济社会发展的基础。城市化、工业化仍然是重庆未来若干年的发展动力，在城乡总体规划及畅通重庆枢纽重庆的大力城市规划和改造的同时，市政建设方面一定要把关。从宏观上我们需要控制城市的过快发展、合理规划城市，减轻城市雨岛效应，尽可能调节城市季节。从细节上，尤为重要的是城市排水系统不仅要建设好，还要运行管理好。如管网系统的整体规划，管线标高，埋深，管径等细微处理；雨污水系统处理要从根本上解决污水入河的问题，与城市防洪系统间应相互联动。当然检测、养护、监测的技术也要跟上。4.3 对低碳生活的倡导 气候作为人类赖以生存的自然环境的一个重要组成部分，它的任何变化都会对自然生态系统以及社会经济系统产生影响，目前面对日益恶化的气候现象，它的负面影响更受关注，因为不利影响可能会危及人类社会未来的生存与发展。如全球暖化，不仅带来了沙尘，还有暴风雨雪、寒流，热浪、暴雨等极端天气接踵而来。专家预测，全球气候还会进一步变暖，并且变暖的幅度有可能加大。所以现今，低碳经济成为热点问题。 “低碳减排，绿色生活”是中国的主题，作为中国公民和地球村的一员，低碳经济、低碳生活是我们每个人都必须肩负起应有的责任与使命。共建我们的绿色家园。4.4 加强暴雨类灾害的自我保护教育 在夏季，我国大部分地区，尤其是东南沿海、西南重庆一带，经常会出现暴雨、雷电天气。重庆本身多丘陵山地、大小河流众多，易发生暴雨型洪涝灾害。而作为全国重要产粮基地的四川盆地，粮食生产的压力不断加大，植被的严重破坏导致生态环境恶化，水土流失加剧，土层变薄，植被拦蓄雨水和土壤蓄水保水能力减弱，降低了蓄洪滞洪功能，加重了洪涝灾害发生时的灾害损失。生活中，我们除了积极响应政府宏观的修筑提防和水库，植树造林、退耕还林等减灾防灾活动，同时还要具备对于暴雨类灾害的自我保护教育。暴雨季节，多关注天气情况，提前避险；避免经过可能诱发山体滑坡、泥石流等灾害地段；一旦发生暴雨型洪涝灾害，要冷静的自救、求救等等。5 结论（1） 重庆市暴雨日数的月变化特征为：暴雨日数在1-7月份基本随时间递增，7月暴雨达到峰值，8月份暴雨仍然很多，9-12月逐月减少。重庆市暴雨日数的年变化特征为：近10年来重庆暴雨日数的变化趋势略减，但不同季节略有差异。春季暴雨日数略呈减少，夏季暴雨日数总体呈增加趋势，秋季暴雨日数呈显著减少趋势。（2） 重庆市暴雨天气的空间变化特征表现为：三个暴雨中心分别为渝东南的酉阳，渝东北的开县，渝西的北碚。（3） 重庆市暴雨天气的成因有自然因素和人为因素两个方面的影响，自然因素主要包括气象（西南低涡、低空急流、切变线、低压槽和冷空气等）、水汽、地形；人为因素影响主要有全球气候变暖和市政建设。（4） 对于重庆市暴雨天气的预防措施，除了加强暴雨天气监测、搞好城市规划和建设和对低碳生活的倡导，同时应加强暴雨类