邵阳市近50,年秋季连阴雨气候的特征分析

黄俊翔，杨 宇，甘偲凤，于 希，李 重

1.邵阳市气象局，湖南邵阳 422000；
2.洞口县气象局，湖南洞口 422300；
3.邵阳市气象局，湖南邵阳 422000；
4.绥宁县气象局，湖南绥宁 422600；
5.新宁县气象局，湖南新宁 422700

气象学上把出现连续3 d以上的阴雨天气，同时只出现短暂日照时间的天气现象称为连阴雨。连阴雨天气过程的日降水量由小雨、中雨甚至大雨组成，有时也会出现暴雨。虽然连阴雨总体降水不如春夏强对流和汛期降水激烈，但秋季连阴雨却是常见的气象灾害之一，由于其持续时间长、降水范围广、日照时间短、气温持续偏低的特点，对农业生产、交通运输和粮食贮存等行业产生较大危害[1-4]。不同地区的秋季连阴雨呈现出不同的变化趋势与分布特征，我国典型的秋季连阴雨为华西秋雨，也是我国雨季重要的组成部分[5]。

邵阳地处湖南西南部，属典型的中亚热带湿润季风气候，整体表现为雨季明显、夏秋多旱，因而在秋季出现大范围连阴雨天气比较罕见。选取1971—2020年邵阳市10个地区的气象观测资料，用以研究邵阳秋季（9—11月）连阴雨的基本特征和变化规律，探究其气候特征和成因机制，为邵阳秋季连阴雨提供预报思路与方法。

选取邵阳市区、洞口县、绥宁县、隆回县、武冈市、新宁县、城步县、邵阳县、新邵县、邵东市10个地区的地面观测站1971—2020年的秋季（9—11月）观测资料，根据湖南省气象标准，筛选出日降水量≥0.1 mm并且持续连续7 d以上，过程日平均日照数≤1 h的定义为一次秋季连阴雨过程[6]。同时，选取2020年邵阳市秋季连阴雨过程进行个例分析。

2.1 次数分布

1971—2020年的邵阳市10个地区的气象观测资料统计显示，洞口县、武冈市、绥宁县连阴雨次数最多，邵阳市区、邵东市较少，呈现出西中北部地区偏多、东部偏少的特点。

2.2 持续天数分布

资料分析可知，1971—2020年邵阳市10个地区秋季连阴雨平均天数为9.78 d，最长连阴雨持续天数以新宁县、隆回县和绥宁县最多，为20～21 d，其余各县区较为接近，为18～19 d。

2.3 年际变化分布

1971—2020年，邵阳市10个地区秋季连阴雨过程平均每年有12.42次，最多年份可达5次（1981年），洞口县则有2个年份都达到了5次，分别出现在1981和1994年，总持续日数累计达到了49 d。

2.4 各月分布情况

1971—2020年邵阳市10区全市各月份秋季连阴雨过程呈现出以10月份出现次数最多，11月份次之，而9月份最少的整体规律，与周佑云等[7]在郴州秋季连阴雨天气过程气候特征与预报一文中的结论基本一致；
从连阴雨过程出现次数占比率来看，各县（市）10月份连阴雨过程出现次数占比率均达到了40%以上，最多接近60%，11月份连阴雨过程出现次数占比率均达到了30%以上，最多接近40%；
总连阴雨过程次数最少的邵阳市区、邵东市，9月份连阴雨过程出现次数占比率均低于20%。

3.1 天气实况

3.1.1 降水实况 2020年邵阳市秋季全市平均降水量为300.2 mm，较常年同期偏多78.0 mm，降水距平百分率为35.1%。9月份开始，邵阳市出现了长达1个月的连续阴雨天气过程，9月份累积降水量为273.9 mm，较历史同期异常偏多，隆回县、绥宁县创历史最高值，邵阳市区排历史第2高值，武冈市排历史第5高值（图1）。

图1 邵阳市2020年秋季降水量（a）和降水距平百分率分布图（b）

3.1.2 气温实况 2020年邵阳市秋季全市平均气温为17.2 ℃，比常年同期偏低0.9 ℃。9月份邵阳市平均气温为21.4 ℃，同比50年9月份平均气温偏低1.8 ℃，其中邵阳市区、隆回县排历史第2低值，洞口县排历史第3低值，武冈市排历史第4低值（图2）。

图2 邵阳市2020年秋季气温（a）和气温距平分布图（b）

3.1.3 日照实况 2020年邵阳市秋季全市平均日照时数为193.8 h，比常年同期偏少181.9 h，9月份日照时数为0的天数总计出现22 d，总日照时数不足30 h，为27.9 h，洞口县、隆回县、武冈市、绥宁县以及邵阳市区的日照时数均创历史最低值（图3）。

图3 邵阳市2020年秋季日照时数（a）和距平分布图（b）

3.2 环流形势

3.2.1 高层形势（200 hPa） 从图4的高层200 hPa形势演变图可知，整个连阴雨过程期间，西伯利亚上空始终存在一个低压，不断向东南方向移动，而在2020年9月6日20:00，南亚高压稳定在青藏高原上，自东向西开始移动；
至9月12日20:00，南亚高压移动至长江流域上空，其高压脊位于30°N以南附近，意味着在江淮上空易生产并维持一个暖性反气旋，会造成南北两侧气压梯度增大，致使北侧的西风急流与南侧的东风急流明显加强[8]。而9月24日—10月4日，南亚高压东移至海上消失，意味着此次连阴雨过程完全结束。

图4 2020年9月6、8、12、15、24日和10月4日20:00 200 hPa高空形势演变图

3.2.2 中层形势（500 hPa） 从图5的层500 hPa形势演变图可知，整个连阴雨过程期间中层环流形势较为稳定，乌拉尔山以东、贝加尔湖北方上空形成的阻塞高压异常强盛，呈现出“单阻型”的梅雨环流形势，导致我国中高纬地区环流活动多以经向环流为主。副热带高压整体呈带状分布，稳定存在于西太平洋海面上，脊线从华南地区延伸至日本南部附近，呈东北—西南走向。有一低压槽稳定存在印度东部或孟加拉湾一带，同时东北冷涡的尾部延伸至我国江淮地区，有利于强冷空气从贝加尔湖以东沿东北冷涡后部南下入侵长江流域，从而影响湘南地区，而且还利于多股弱冷空气从巴尔喀什湖移动影响邵阳市。此外，由于低压槽的存在，使长江中下游地区多盛行的西南风与北方多盛行的偏西气流相互交汇，构成一条范围宽广的气流汇合区，进而有利于锋生运动，并带来充沛的水汽。

图5 2020年9月6、8、12、15、24日和10月4日20:00 500 hPa中高空形势演变图

3.2.3 低层形势（700 hPa） 从图6的低层700 hPa形势演变图可知，湘西南部稳定存在一切变线，且切变线南侧有一条与之平行的低空西南急流，二者之间形成主要的雨带。由于低槽的存在，低空上常常有西南低涡与低槽配合并沿切变线东移，进而引起地面上静止锋波动，易形成完整的气旋，配合冷空气推动静止锋南下则能变性为冷锋，从而持续产生降水与降温。每一次低槽冷锋活动则构成梅雨形势，而一次次的气旋活动，加上空气温度露点之差小于1，水汽达到饱和状态，则构成稳定的雨带，形成持续性的低温寡照连阴雨天气。

图6 2020年9月6、8、12、15、24日和10月4日20:00 700 hPa中高空形势演变图

3.2.4 地面形势 从图7的海平面气压场形势演变图可知，中高纬地区冷空气偏强，东北冷涡强势且不断南下，而受阻高经向环流形势的影响，利于引导冷空气不断南下影响我国中东部地区。同时，受9月份中旬副高偏强稳定少动与西南急流的影响，湖南地区冷暖气流交汇频繁，造成连续阴雨天气，气温持续偏低。在此时段共先后有四股冷空气自偏北路径南下影响湖南，且冷空气强度较强，冷高压中心达到了1 032.5 hPa，不断南下形成冷式切变线，导致湘南地区阴雨天气不断。

图7 2020年9月6、8、12、15、24日和10月4日20:00 海平面气压形势演变图

采用1971—2020年的邵阳市10个地区的气象观测资料，并选取2020年邵阳秋季连阴雨过程进行个例分析，用以研究邵阳秋季连阴雨的基本特征和变化规律，得到结果如下。

4.1 结论

（1）邵阳市10个地区1971—2020年连阴雨过程呈现出西中北部地区偏多、东部偏少的特点，出现时间以10月份出现次数最多，11月份次之，而9月份最少的规律。

（2）乌拉尔山高压脊强大，阻塞高压异常强盛，保证了冷空气从乌拉尔高压脊前部不断向南输送，进入长江流域，为保证连续阴雨天气稳定维持提供了所需的冷空气供应。

（3）副高虽呈块状分布，但强盛稳定存在西太平洋东海上，因而使北方来的偏西气流与长江流域以南的西南气流交相汇合，构成范围宽广的气流汇合区，有利于锋生，同时带来充沛的水汽，有利于持续性江南春雨事件的发生[9]。

（4）低槽的稳定存在，切变线、低涡活动频繁，西南低涡与低槽配合并沿切变线东移，则引起地面上静止锋波动，并产生气旋活动，而一次次气旋活动带来一次次的降雨过程。

（5）水汽充沛，空气饱和度高，在整个连阴雨过程中，水汽主要来源于中低层500、700 hPa稳定且强盛的副热带高压西侧西南气流的输送，同时，温度露点差小于0 ℃也表示大气水汽状况一直处于饱和状态。

4.2 预报着眼点

（1）9月南亚高压存在且自西向东移动至长江流域上空附近时，并且其高压脊位于30°N南面，是产生连阴雨天气的有利形势。

（2）副热带强盛且西伸，呈东北至西南走向，脊线位置也比较稳定，使长江中下游地区盛行西南风，进而与偏西气流形成范围性的风带锋区，同时切变系统频频建立，产生持续性的连阴雨天气。

（3）水汽条件充沛，温度露点差≤4℃的湿区并配合切变线为降水主要区域，南亚高压消失入海、副高南撤至20°N附近，预示着连阴雨天气结束。