引言

《中国气候变化蓝皮书(2020)》指出：中国是全球气候变化的敏感区，降雨变化区域差异明显，暴雨日数呈增多趋势(国家气候中心，2020)。2020年南海夏季风爆发偏早，副热带高压稳定，热带海洋的水汽输送异常偏强，且与北方冷空气持续在长江流域上空交汇，导致南方地区出现大范围持续性强降雨。全国76%的县(市)出现了暴雨天气，平均暴雨日数比常年同期偏多27%，为1961年以来历史同期次多。全国共有634条河流发生超警以上洪水，其中194条超保、53条超历史，暴雨洪涝灾害严重(国家气候中心，2020)。

贵州是长江、珠江上游地区的重要生态屏障，喀斯特地貌发育充分，生态环境脆弱、石漠化问题突出、暴雨地质灾害频繁(杜小玲，2020)。受山地地形和大气环流的共同影响(陈军，2020)，贵州省各地降雨不均，气候多变，旱涝灾害频发，降雨年际和年代际变率很大。贵州年降雨时间主要集中在夏季，总降雨量占全年降雨量的48.23%，且年暴雨量占年雨量的12%~ 32%(卢瑞荆，2010)。在不同时间尺度下的时空规律差异明显(徐建新，2015)，同时不同等级的降雨分布特征也存在明显的差异。贵州中雨日、大雨日及暴雨日则呈南多北少分布; 1963—2011年总雨日、小雨日、中雨日、大雨日整体上都呈减少趋势，而暴雨日却呈一定的增加趋势(王芬，2015)，暴雨日受副高不同特征指数的影响，每年分布特征均不同(王芬，2017)。贵州主汛期极端降水自北向南逐渐增大, 极端降水事件存在着明显的年际、年代际变化特征(张艳梅，2009)；近年来极端降雨量对总降雨量的贡献率呈增加趋势，且极端降雨日数受海拔高度的影响明显(甘文强，2018)。目前对贵州不同历时时间强降雨量特征以及不同历时时间暴雨发生的频率等研究较少。贵州2020年汛期(4月15日—9月30日)，共发生暴雨洪涝灾害244起，灾害共造成全省受灾人口972 593人，因灾死亡28人，失踪人口18人，造成直接经济损失约433 560.47万元，对人们生产生活、生命财产造成了很大的损害，是暴雨洪涝灾害较为严重的一年。因此本文基于2020年国家地面观测站和纳入考核的区域自动气象观测站的小时降雨数据，对贵州省2020年汛期不同时间尺度降雨量特征、突发性暴雨过程以及区域性暴雨过程进行统计和分析，以期为汛期防汛抗灾提供参考。

1 资料来源与研究方法

贵州省2020年汛期(4月15日—9月30日)小时降雨数据、1981—2010年的气候值来源于贵州省信息中心。资料站点包括国家地面观测站(84个)和纳入考核的区域自动气象观测站(以下简称考核自动站，1 477个)总共1 561个站点。图 1为贵州省内主要的站点分布图。

采用国家站和考核自动站资料，用20—20时之间的不同历时(1 h、3 h、6 h、12 h、24 h)的降水量来统计，其中3 h、6 h、12 h的降水量分别为滑动的3 h、6 h、12 h累计雨量值(每个时次上的滑动累计雨量值为此时次前时段雨量的累加值)，1 h、24 h不存在滑动，为实际观测雨量。不同尺度暴雨日数统计方法：选取20—20时之间，1 h、3 h、6 h、12 h雨量的最大值，当最大值满足暴雨条件时，则记为一个暴雨日。突发性暴雨日数则用1 h雨量和3 h雨量数据，对20—20时的雨量特征进行突发性暴雨的日数统计。

根据《贵州省区域性暴雨气象评估标准》 (贵州省地方标准，DB52/T 1181-2017)，定义一次区域性降雨过程中，评估区域范围内有6个及以上国家级气象观测站(或有6%及以上区域气象观测站)日降雨量达到暴雨标准，则称之为一次区域性暴雨过程。综合评估指标(I_ap)的计算公式如下

$ \begin{array}{c} I_{a p}=\left(\frac{1}{100 n} \sum\limits_{j=1}^{n} P_{j}\right) \times 0.3+\left(\max \left(\frac{P_{j}}{250}\right)-0.2\right)^{1 / 3} \times 0.4+ \\ \frac{n}{N / 2} \times 0.3 \end{array} $

(1)

式中，n为评估区域范围内日降雨量达到暴雨标准的观测站点个数；P_j为第j个观测站点当日的日降雨量(单位: mm)；N为评估区域范围内气象观测站点总数(单位:个)；当(I_ap)≥0.82时，区域性暴雨等级为一级，严重程度为特重级；0.73≤(I_ap)＜0.82时，区域性暴雨等级为二级，严重程度为重级；0.058≤(I_ap)＜0.73时，区域性暴雨等级为三级，严重程度为中级。

2 不同时间尺度降雨量的时空分布特征 2.1 汛期总降雨量的时空分布特征

从1981—2020年的汛期总降雨的变化(图 2)可以看出：2020年汛期贵州省平均降雨量为1 135.6 mm，较气候值偏多近三成，为1981年以来汛期降雨量第一高位。

图 3为2020年汛期(4月15日—9月30日)贵州境内的总降雨量分布，从图中可以看出，贵州2020年汛期在南部有两个强降雨中心，中东部的降雨距平百分率偏高。汛期共有14个县降雨量突破历史极值(占全省14.67%)，降雨量异常偏多。丹寨站的总降雨量达1 706.8 mm为最高值，降雨距平百分率达71.2%；遵义的正安(1 306.2 mm)、习水(1 180.2 mm)、汇川(969.3 mm)、播州(996.5 mm)；铜仁的松桃(1 453.5 mm)、万山(1 359.9 mm)；黔南州的三都(1 609.1 mm)、惠水(1 395.3 mm)；黔东南州的三穗(1 194.5 mm)、台江(1 089.2 mm)；贵阳的开阳(1 264.8 mm)、修文(1 227.5 mm)以及安顺的紫云(1 490 mm)的汛期总降雨量都突破了历史极值。贵州中部的开阳、丹寨、三穗、雷山、三都、平塘一带、北部的习水、正安、万山、松桃等地的降雨距平百分率均超过了50%；贵州西部的总降雨量相对较少。

2020年汛期的降雨在时间分布上也具有明显的差异(图 4)，由图可见，除4月下半月和8月份贵州省降雨偏少，6月、7月和9月的总降雨量明显高于常年，特别是9月份，平均降雨量为279.3 mm，降雨距平百分率达到208.6%。

2.2 汛期日雨量极值分布特征

图 5为汛期1 561个站点的日最大降雨量分布图。从图中可见，汛期日降雨量的最大值总体强度较大，全省3.9%、47.1%、96.5%站点的日最大降雨量分别超过200 mm、100 mm、50 mm；在贵州25.8°N附近有一个汛期极大值带，分布在晴隆-紫云-惠水-丹寨-雷山-从江-榕江一线。7月12日黔东南州榕江县的平永的日降雨量达到366.25 mm，破贵州单站日降雨量历史记录。

2.3 汛期小时雨量极值分布特征

1 h、3 h、6 h和12 h雨量的极值分布较为分散(图 6)，但总体分布特征一致。1 h雨量最大值位于遵义市的正安县碧峰镇，小时降雨量达到163.3 mm，破贵州历史极值；3 h最大雨量位于安顺市的关岭县谷目镇，累计降雨量达到305.9 mm；6 h雨量最大值与3 h一致，累计降雨量达到327.9 mm；12 h雨量最大值位于黔东南州的榕江县平永镇，累计降雨量为342.8 mm。24 h雨量最大值位于黔东南州榕江县的平永镇，达到了366.2 mm。

从逐小时统计结果得出当降雨距平百分率为负时，24 h的降雨分布较为均匀(图略)，而当降雨距平百分率为正时，主要降雨集中在夜间。图 7a为降雨距平百分率为正值的6、7、9月的每日降雨量在每个时次的分布特征，可以看出20—08时的总降雨占每日总降雨的69.24%，其中后半夜到凌晨(01—08时)的降雨量占每日的54.73%。

2020年汛期国家站1 h雨量达到暴雨的站次共916个(图 7b)，暴雨主要集中在夜间，20—08时出现暴雨的站次占76.3%, 其中03时出现暴雨的站次占8.8%。最大小时雨量出现在正安县碧峰镇6月12日的04时，为贵州有气象记录以来最大值。

3 不同时间尺度暴雨日数分布特征

贵州地形多变，降雨的时空分布极其不均匀，本文基于不同时间尺度来对2020年贵州汛期的暴雨日数进行分析，暴雨标准(GB/T 28592-2012)见表 1。

图 8为日尺度暴雨日数分布图(其他时间尺度的暴雨日数分布图略)。除仁怀没有出现暴雨外，省其余区域出现1~16个暴雨日。六枝-镇宁-晴隆一带、丹寨-三都-榕江-从江一带的暴雨日数较多。站点最多暴雨日数达到16 d。毕节西部及东部、普安、平坝、贵阳东北部及以东局部等区域暴雨日数不超过3 d，省西南州大部、安顺、黔南州大部、黔东南州西南部、遵义中北部、铜仁中部东部等地的汛期暴雨日数在5 d以上。

基于1 h、3 h、6 h、12 h、24 h的累计雨量的日最大值进行判断是否为暴雨日，统计汛期各时间尺度不同等级暴雨累计站次及频率(表 2)。可以看出，6 h暴雨出现的站次最多，发生频率为6.34%，3 h暴雨次之，发生频率为6.28%，1 h和24 h暴雨相对较少，发生频率分别为4.68%和2.5%。说明2020年汛期的暴雨过程主要以6 h和3 h的为主，因1 h降雨量和24 h降雨量导致暴雨日的相对较少。

4 区域性暴雨过程特征

从2020年汛期贵州省区域性暴雨过程综合指数(图 9)中可以看出，2020年汛期共出现了23次区域性暴雨过程，比多年平均值(15次)高了8次，偏多53.3%。其中9月6日区域性暴雨过程的综合指数达到特重级，6月24日的区域性暴雨过程达到重级，中级区域性暴雨过程出现了10次，占全部区域性暴雨的43%。

图 10为汛期中出现的特重级和重级区域性暴雨的分布图，从图 10a中可以看出，9月6日特重区域性暴雨过程中，全省有39县(市、区)国家气象观测站日降雨量超过暴雨量级，主要集中在丹寨-凯里-麻江-都匀-福泉-贵定-开阳一带，以及六枝境内，其日降雨量均大于100 mm。最大日降雨量为黔东南州的麻江县，日降雨量达到了179 mm。

6月24日的区域性暴雨中(图 10b)，全省有13县(市、区)国家气象观测站日降雨量超过暴雨量级，有5个强降雨中心，分别为惠水、三都、紫云、黄平和普安，其日降雨量均超过了100 mm，最大日降雨量为惠水的215.4 mm。

5 2020年突发性暴雨过程统计

山地突发性暴雨的定义为1 h累计雨量≥20 mm且3 h累计雨量≥50 mm的强降雨过程。从图 11中可以看出，汛期全省93.47%的站点均出现了突发性暴雨过程，贵州南部地区突发性暴雨日数较多，如黔南州荔波的立化站、朝阳站以及荔波站、惠水的抵季站、黔东南州从江的宰便站的突发性暴雨次数均大于10 d。毕节、遵义、铜仁的突发性暴雨日数相对较少。

6 结论

贵州省2020年汛期(4月15日—9月30日)平均降雨量1 135.6 mm，较气候值偏多近三成，为1981年以来汛期降雨量第一高位。全省降雨量异常偏多，区域性暴雨过程多，影响范围广、降雨强度大，主要结论如下：

(1) 贵州省2020年汛期降雨量异常偏多，共有16.7%(14个站)站点的汛期总降雨量突破历史极值，9月份降雨距平百分率达208.6%。

(2) 2020年汛期日最大降雨量总体强度较大，全省3.9%、47.1%、96.5%的站点日最大降雨量分别超过200 mm、100 mm、50 mm；最大日降雨量达366.25 mm、最大小时降雨量达163.3 mm，均破贵州历史极值；2020年汛期20—08时的总降雨占每日总降雨的69.24%；20—08时出现1 h暴雨站次占全天1 h暴雨站次的76.3%。

(3) 2020年汛期不同时间尺度上贵州均出现了较大范围的暴雨日。6 h暴雨出现的站次最多，发生频率为6.34%，3 h发生频率次之，1 h和24 h相对较少，说明2020年汛期贵州暴雨主要3 h和6 h暴雨日为主。

(4) 2020年汛期区域性暴雨过程比常年偏多53.3%，重级以上区域性暴雨发生2次，中级区域性暴雨过程发生10次，占43%。

(5) 2020年汛期全省93.47%的站点出现了不同程度的突发性暴雨过程。特别是贵州的南部地区，如黔南州4个站点和黔东南州的宰便站均发生突发性暴雨的日数大于10 d。