商州區(qū)降水特性分析

靳君

摘要:本文以實測資料為依據(jù),分析了商州區(qū)的降水特性、降水量的年內(nèi)分配、年際變化和時空分布以及降水量的豐、平、枯周期變化規(guī)律等。

關鍵詞：降水量、年內(nèi)變化、年際變化、時空分布、代表性、典型年。

中圖分類號：P426.6文獻標識碼： A

1 流域概況

1.1、地理位置

商州區(qū)位于陜西省東南部,秦嶺東段南麓,全區(qū)轄30個鄉(xiāng)(鎮(zhèn)、辦事處),401個行政村,3611個村民小組,13.55萬戶53.6萬人,其中農(nóng)業(yè)人口46.21萬人。商州區(qū)總面積2672km2,97%屬于長江流域,3%面積屬于黃河流域,介于東經(jīng)109°30"～110°16"與北緯33°35"～34°16"之間,西與藍田、柞水縣為鄰,南與山陽縣接壤,北至洛南縣,東與丹鳳縣連接,東西長67.5km,南北寬65km。境內(nèi)溝壑縱橫,山高坡陡澗深,最高海拔2087m,最低海拔543m,相對高差1544m。地形西高東低,地勢自西北向東南傾斜,丹江貫穿其中。該區(qū)冬季寒冷,夏季炎熱,氣候四季分明,是明顯的季風性山地氣候,年平均氣溫12.8℃,極端最高氣溫39.8℃,極端最低氣溫-14.8℃,多年平均降雨量744.5mm,多集中在7月、8月、9月三個月,災害性天氣以暴雨、冰雹、干旱為主。

1.2、地形地貌

秦嶺主山脈橫臥于商州區(qū)西北部邊境，河流走向一般是西北至東南或西部形成了西北高，東南低的地形，柞水境內(nèi)的牛背梁山海拔2087米，為商州區(qū)的最高峰，主要山脈有秦嶺、蟒嶺。主要河流有丹江河、南秦河。山形結(jié)構(gòu)似掌狀分布。商州區(qū)流域內(nèi)群山起伏，河流密布，嶺谷相間，溝壑交織的復雜的嶺谷地貌。

2 氣候及副熱帶高壓與市內(nèi)降雨特征

商州區(qū)屬暖濕帶和北亞熱帶兩個植被的過度帶，受秦嶺山脈這個天然屏障的影響，植被生長和秦嶺以北典型暖溫帶針葉林截然不同，又和以南的典型的亞熱帶綠色闊葉林有差異。

2.1季風性氣候

冬季，強大的蒙古高壓在西北方，市內(nèi)在大陸氣團的控制下，盛行西北風，天氣干冷、降水量稀少；夏季，西太平洋副熱帶高壓增強、熱帶海洋氣團北移，東南風盛行，致使氣溫較高，也是雨量較為充沛的時期，當極峰過境時帶來較強降水，甚至造成災害性天氣，如短歷時大暴雨等天氣；極峰過后，副高壓控制，降雨無望，形成伏旱高溫，造成農(nóng)作物減產(chǎn)。受大氣環(huán)流的影響，季節(jié)變化四季分明。

2.2具有兩個氣帶

商州區(qū)位于中緯度偏南地帶，北部邊沿有秦嶺阻隔，寒潮不易侵入，東南和南部的地形地勢，利于東南及南部的暖濕氣流向境內(nèi)流入，因而形成氣溫較高，降雨較多的區(qū)域。同時也顯示出南半部是亞熱帶氣候帶的一部分，北半部到是暖溫帶的一部分，這樣就是市內(nèi)氣候帶縱向上有兩個明顯變化的氣候帶的特點。

商州區(qū)地勢起伏懸殊，在垂直差異上表現(xiàn)出明顯的山地氣候，夏天中午炎熱，夜晚涼爽，相對高差值達2540米，是一個高差極為懸殊的山區(qū)，表現(xiàn)出明顯的山地和河谷特點，決定了形成局部降雨和局部降大暴雨的可能性和降雨的局部性。

3 降水特性分析

3.1 基本資料

根據(jù)商州區(qū)及周邊站網(wǎng)的實際情況，共選用雨量站66站。境內(nèi)選用雨量站11處，周邊包括洛南、山陽、丹鳳、藍天共選用8站。對1956-2005年50年同期資料系列的資料進行了分析，自2005年逆進計算不同步長系列的均值和Cv值，商州區(qū)在0.21～0.25之間。

3.2降水量的地區(qū)分布

商州區(qū)多年平均降水量735.5mm，變化范圍大致700-850mm之間，從北向南呈遞增狀態(tài)，由東到西大部分地區(qū)呈遞增狀態(tài)，西邊黑龍口站周圍屬于高值區(qū)，降水量變化在730mm左右，東邊臨近夜村鎮(zhèn)丹鳳境內(nèi)棣花站周圍屬于降水高值區(qū)，降水變化在820mm左右。橫貫商州區(qū)的丹江河流域為多年平均降雨量為772.5mm。

4、降水量的年內(nèi)分配

商州區(qū)降水量年內(nèi)四季分配不均，主要降水集中在夏季和秋季。本次分析了11個區(qū)域代表站，逐站進行典型年和多年平均年降水量的月分配計算。在11個區(qū)域代表站典型年和多年平均年降水量月分配的基礎上，又分析統(tǒng)計了春、夏、秋、冬四季和汛期降水量及其占全年降水量的百分比等。商州區(qū)選用代表站春、夏、秋、冬四季降水量情況：分別為19.5%、63.3%、13.1%、4.0%，汛期80.8%。

4.1降水量的年際變化

年降水量的變差系數(shù)CV值和極值比Km（即雨量站最大年降水量與最小年降水量的比值）是反映降水量年際變化幅度的重要指標。變差系數(shù)CV值大，降水量的年際變化大； CV值小，降水量的年際變化小，極值比的變化同理。

年際降水量變差系數(shù)CV反映出地區(qū)變化較為平緩，CV值變化范圍一般在0.21～0.25之間。其分布規(guī)律與氣候、地形有關，一般多雨區(qū)，CV值較小，少雨區(qū)，CV值較大；山丘區(qū)CV值較小，川原區(qū)、暴雨頻發(fā)區(qū)CV值較大。商丹盆地CV值在0.21左右，其余縣區(qū)均在0.22～0.25之間。

極值比Km的分布趨勢與變差系數(shù)CV值相同。Km值的變幅范圍在2.3-3.3之間，最大值的是黑龍口站為3.3。最小值的是胡河站為2.3。

分析繪制了代表站的模比系數(shù)差積曲線，分析降水量的多年變化過程，模比系數(shù)曲線上升說明豐水期，下降說明枯水期的變化。黑龍口站1976－1980年、1989－2002年出現(xiàn)兩個枯水期。

5 豐枯規(guī)律分析結(jié)論

為了進一步分析商州區(qū)降水量的豐枯周期變化規(guī)律，采用統(tǒng)一的豐、平、枯水年標準，對連豐、連枯進行統(tǒng)計分析。

平水年：降水量頻率37.5%≤P＜62.5%；枯水年：降水量頻率P≥62.5%；豐水年：降水量頻率P＜37.5%；

分析結(jié)果表明： 67%代表站的連豐期出現(xiàn)次數(shù)比連枯期多1～2次；33%代表站的連枯期出現(xiàn)次數(shù)比連豐期多1～2次；11%代表站的連豐期和連枯期出現(xiàn)次數(shù)相等。所有站的連豐、連枯期以2年出現(xiàn)次數(shù)最多，3年次之，4年的連豐、5年連枯期也有出現(xiàn)。黑龍口站發(fā)生1976-1980最長連枯期。有些站連豐期偏離長系列均值程度較大。1956-1979年時段的豐水年數(shù)所占比例較枯水年數(shù)所占比例小。1971-2005年時段的豐水年所占數(shù)比例較枯水年數(shù)所占比例小，1980-2005年時段豐水年數(shù)所占比例大于枯水年數(shù)所占比例，1956-2005年（黑龍口枯水年數(shù)稍大外）時段的豐水年數(shù)、枯水年數(shù)基本持平