2005-2015年辽宁省长历时暴雨时空特征分析

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国内外针对暴雨的研究比较多,但大多局限于运用国家站降水资料进行的研究,随着科技的快速发展、人民对预报的要求越来越多,国家站时间和空间分辨率已经不能满足当今社会的需求。建设加密自动站越来越受到各地的重视。自2005年至2015年期间,加密自动站在辽宁省快速布设,2005年辽宁省仅142个加密自动站点,到2015年底,辽宁省就有1509个加密自动站点;降水的时间和空间分辨率大大提升。本文利用辽宁省国家站和加密自动站逐小时降水,要求各站1小时降水量≥10mm,且连续降水时间≥6个小时以上的站点;运用傅立叶变换小波分析方法,研究辽宁省长历时暴雨时间尺度的变化特征和周期分布。重新探讨这种长历时暴雨在辽宁省的时空特征。结果表明:(1)2005-2015年辽宁省符合小时雨量超过10mm并且持续时间超过5h的国家站和加密自动站站点共有388个,其中符合长历时暴雨条件的站次共有461次。且在全省分布较为分散,遍布全省14个地级市,但也有高集中、散点状等空间分布特征。(2)辽宁省长历时暴雨站次发生地大体可总结为三个分布带上:辽宁省中部辽河流域散团状分布带、大连-丹东线状分布带和辽西密集团状分布带。并且长历时暴雨单站最高出现次数为7次,最长持续时间为15h,最大累计降水量为453.7mm。(3)长历时暴雨站次累计最大雨量分布较为分散,大致分为三个区域,丹东-桓仁分布区、沈阳-铁岭分布区和建平分布区。其他区域的长历时暴雨累计量虽然较少,但100-200mm的降水量依然占据大多数。(4)长历时暴雨"站次"的年变化特征呈现平均每年出现站次41.91次,平均每年出现时间244.18h。且2012年出现站次最多,总降水时间也最多,高达1034h,但"站次比"最高的为2010年。(5)长历时暴雨"站次"的出现最多的季节是夏季,其次是春季,冬季出现次数为0;并且夏季中以8月上旬出现为多,7月下旬次之,符合辽宁省汛期最强降水"七下八上"的特点。在日变化中,长历时暴雨较多的站次主要集中在月初的2到5日,并呈现"三峰两谷"的规律。在日变化过程中,小时雨强超过10mm的短时暴雨主要集中在夜间,凌晨4点达到顶峰;白天明显呈现在低值区,15时达到最低。(6)长历时暴雨日变化周期规律较为集中,共有两个大值中心,呈现明显的准14d的大周期特征,和准2d的小周期特征。短时暴雨时变化周期特征中呈现准20h的大周期分布特征,和准4h的小周期特征;并且当周期为4h时,周期振荡信号经历了正-负-正-负-正-负-正-负的循环特点。
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