山东夏季降水日变化特征分析

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1、山东夏季降水日变化特征分析　　摘要：基于1999-2013年山东省122个台站观测的逐时降水数据，分析了山东省夏季（6～8月）降水量、降水频次、降水强度和降水持续性的日变化特征。结果表明，山东省降水量和降水频次的日变化均表现为清晨主峰值和下午次峰值并存的特征，峰值区出现时间各地区较为一致，但低值区出现时间各地区略有差异；降水强度的日变化表现为多峰并存的特征，鲁西北、鲁中北部和鲁西南部分地区在傍晚前后降水强度较大，半岛和鲁东南的沿海地区则在凌晨或清晨降水强度较大。山东降水主要以短持续性降水为主，短

2、持续性降水对总降水量的贡献较长持续性降水大。短持续性降水降水量在傍晚前后出现大值，长持续性降水降水量在清晨出现大值。短持续性降水多发于清晨和午后至傍晚，长持续性降水多发生于凌晨或清晨，尤其以6：00为最多。　　关键词：降水量；降水频次；降水强度；降水持续性；日变化　　中图分类号：P426.6；P467文献标识码：A文章编号：0439-8114（2016）16-4165-04　　DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.16.022　　降水日变化作为气候系统中最

3、基本的变化模态之一，是大气动力和热力过程对水汽循环综合影响的结果。降水日变化的研究对了解降水形成机制、区域天气和气候特点、改进气候模式模拟能力等方面都具有重要意义，成为当前气候研究领域的热点议题。10　　基于观测资料的研究揭示出降水日循环存在显著的海陆差异，大陆对流性降水多在午后达到峰值，海洋近海区域最大降水主要发生在夜间或凌晨[1-5]。随着降水资料的丰富，对降水日变化成因研究也日趋深入[6，7]。Yu等[8]利用1991-2004年中国台站自记降水资料，首次对中国大陆的夏季降水日变化特征进行

4、了系统分析。结果表明，中国夏季降水的日变化具有明显的区域性，青藏高原及其东部地区在午夜和凌晨达到降水极值，华南和东北地区降水日峰值出现在下午，长江中游地区的最大降水量出现在清晨，而江淮、黄淮地区则在清晨及午后呈现出双峰特征。Yu等[9]进一步深入分析并揭示了华东地区降水持续性与降水日变化特征之间的关系，发现降水的持续性是分离中国中东部地区降水双峰值的关键因子。李建等[10]指出北京市夏季降水日变化在降水量和降水频次上均以午后至次日清晨为高值区，而在中午前后达到最低值，且降水发生了结构性调整。李明

5、财等[11]发现天津市降水量和降水强度日变化特征非常一致，均呈明显的双峰型，而降水频次表现为单峰型。戴泽军等[12]指出湖南夏季降水日变化呈现显著区域差异，降水频次峰值出现时次分布更集中，区域特征更明显。杨森等[13]研究表明，辽宁省降水日变化特征地域性较强，沿海站与内陆站存在显著差异。唐红玉等[14]研究发现西南地区各地各季逐时降水最大频率出现的时间较为分散，逐时降水相对集中出现在某个时段的特点较为明显。原韦华等[15]指出持续性降水日变化的平均峰值时间以淮河为界存在显著南北差异。10　　山东

6、省地处中纬度，位于黄河下游，东临渤海、黄海，与江淮地区接壤，独特的地理位置使得山东的气候具有地域特点。山东各地年平均降水量在540～920mm之间，夏季（6～8月）主要处于副热带高压和西风带系统的控制下，是全年降水量最集中的季节，约占年降水量的56%～72%。夏季也是全年降水日数最多的季节，各地在29～40d之间[16]。对于山东的降水研究一直备受关注，但大量模式和观测研究多集中于年、季、月以及日尺度降水变化规律[17-20]，基于逐小时资料的降水日变化研究开展较少。虽然众多学者对中国及其中东部

7、地区的降水日变化特征进行了较深入的分析和研究，对于山东降水日变化特征也有所涉及，但主要是针对区域性分析，具体到山东地区的研究和分析则很少见。因此，使用更密集和最新的降水观测资料，对山东夏季降水日变化特征进行深入细致分析，有助于进一步探讨降水日变化区域特征及其成因，为提高数值预报模式对降水日变化的模拟能力提供重要依据。　　1资料与方法　　本研究所用逐时降水数据由山东省气候中心提供，分析采用1999-2013年全省122个气象观测站（图1）夏季的逐时降水数据，时间为北京时间。为揭示山东降水日变化的区

8、域性特征，根据气象业务中的区域划分方式，将山东分为半岛、鲁西北、鲁中和鲁南4个区域进行研究。　　研究所用的主要指标有降水量、降水频次、降水强度和不同持续时间降水。对于单个站点，逐时降水量指研究时段内该时次降水量的累积值，逐时降水频次指研究时段内该时次发生降水的总次数，逐时降水强度指各时次累积降水量除以相应时次累积降水频次。逐一统计每次降水过程，降雨量大于等于0.1mm的时次判定为有降水发生，当某一降水时次之后连续210h没有降水发生时，判定一次降水过程结束。将一次降水开始至结束间隔的小时数定义为