太原汛期短时强降水时空分布及影响因素

摘要

应用6—9月太原7个国家气象观测站1980—2015年小时降水和月平均气温、2008—2015年太原63个区域站小时降水、以及ECMWF ERA-interim月平均再分析资料等,采用气候趋势系数、M-K检验、合成分析及显著性t检验等方法,分析太原短时强降水时空分布,探讨城市热岛强度变化及环流异常对太原短时强降水的影响。研究表明:近36年来太原汛期年均短时强降水日数为3.3天,具有明显的年代际变化;6—9月短时强降水呈现快速增加、迅速减少的特征,且以20~30 mm/h雨强为主;≥40 mm/h的强降水主要出现在7月上旬末到8月上旬;一日中短时强降水在16—17时最活跃。太原城区短时强降水明显多于北部山区,主要表现在7月。2008—2015年区域站观测发现短时强降水呈现6—7月迅速扩展到全市、8月向东部收缩、9月迅速减少并分散出现在东部的特征。近36年来太原汛期城市热岛强度显著增强、太原城市化主要向南扩张可能是城区南部短时强降水明显增多的影响因素。短时强降水偏多年7月,500 hPa上西西伯利亚为高脊区,贝加尔湖为槽区,华北大部位势高度偏低,冷空气偏强,且西太平洋副高比偏少年明显偏西,从而使太原对流有效位能明显偏大,造成太原短时强降水偏多发生;偏少年则相反。该研究可为短时强降水预报和研究、城市防灾减灾提供有益参考。