北京地区近十年分级短时强降水天气学统计研究

【摘要】：利用近十年北京地区区域加密自动站、ERA-Interim再分析资料、NCEP再分析资料等资料对北京地区短时强降水进行分级天气学统计研究,按照小时雨强分级为≥20mm/h、≥40 mm/h、≥60 mm/h、≥80 mm/h。分析结果表明:(1)短时强降水基本发生在华北平原的迎风坡一侧,西部山区和西北部山后平原发生频次较少。各级别分布略有差异,≥20mm/h、≥60 mm/h及≥80 mm/h的分布基本相同,主要有三个高发区,分别位于东北部、中心城区偏西部、房山东部平原地区,但是≥40mm/h的降水除上述地区外,中心城区及东南部平原也是高发区。(2)极端短时强降水(≥60mm/h,≥80mm/h)近十年总体来看出现的次数少,≥20mm/h的短时强降水发生频次近十年有两个峰值,第一峰值为2011-2012年,次峰值出现在2008年;而≥40mm/h的短时强降水频次仅有一个峰值。(3)北京地区大多数短时强降水发生于14-02时,≥20mm/h和≥40mm/h的短时强降水日变化具有"双峰"特征,主峰值出现在傍晚至前半夜20-22时,夜间00-04时出现第二峰值,但频次较主峰值少一半左右;≥60mm/h和≥80mm/h夜间峰值不明显。(4)北京地区极端短时强降水主要出现在四种天气背景下,分别为西风槽型、蒙古低涡低槽型、西风槽配合副高型以及东北冷涡或西北气流型。(5)根据物理量参数在各类短时强降水个例值域分布特征,确定了北京地区短时强降水各类天气型下预报的判定指标。表征这四类天气型的指标的阈值在前三类天气型中较为相似,与东北冷涡/西北气流的存在一定差异。其中,西风槽配合副高天气型中的各层比湿、CAPE及K指数等阈值相对最高,而西风槽中的垂直速度最大;东北冷涡/西北气流中水汽阈值最小,高低空温差阈值最高。