哀牢山降水垂直分布特征

第14卷第2期1994年5月地理科学 S CIE N T IA GEO G R A PH ICAS I N ICAVol.14No.2May,1 9 94哀牢山降水垂直分布特征‘张克映张一平刘玉洪李佑荣(中国科学院昆明生态研究所,昆明650223)关键词哀牢山脉降水迎 风与背风 坡地7 0年代以来,我国对秦岭、太行山,燕山、武夷山和高黎贡山等山地降水气候特征均有研 究〔,一,这里根据斜贯云南中部的哀牢山脉北段(24026‘一38‘N,10 0052‘一10100 6‘E),与西南湿热或干暖季风和东北 干冷季风几乎呈垂直相交的宏观背景坡向—东北和西南坡地(以下简称东、西坡)的不 同海拔高度8个气候测站(表1 )降水资料(总降水在应用时用比值法统一订正至1982~1986年),对该山地总降水和冷、暖平流降水的垂直分布和与东西 坡地的对比特征试作分析表1气候测站坐标系统与观测时段Table1Co ordin atesystemofelimatiestation sandobse r v ation altimeinte r v al1982年i月一1 987年3月西南坡景东大水井方家等徐家坝10 0.32,10 0059,100059‘101001,2402 6,24627‘2403 1,24.32,1 1621480183024 50一1 1.8一4.1一3.5一1.81986年i 一月~1 98 7年3月经纬度海拔高度(m)南北偏距(km)相邻站间高差(m )相邻站间水平距( km )相邻站间坡度(%)分 水 岭101002,24.33,26 63东北坡朵直大庙101006,101006,24.35,2 4036,1 9 601740+5.0+6.3 }220{刘家村小村河101.08,10100 6,E24037,24038,N12 70950+87+9.71;}470{”204.014.61 1.8}7.0一注:以分水岭主峰 为基点,负号(一)表示偏南,正号(+)为偏北.l山地降水的时间变化1.1降水的年际变化山地降水年际变率(表2),山顶部位绝对变率比山麓或谷地约增大1倍,而相对变率增大3%左右或5%~8%。

1.2降水的季节分配干季(n一4月)降水 一般占年降水约1 5%,雨季( 5~1 0月)达8 5 %但在少雨的冬、春季和干季相对降水(占年降水 写)都有随海 拔增高而增 加的趋势(表3)如冬季在河谷占3%~4%,山顶达5%;春旱季相应占4%~5% 和7乡 认左右这说明 山地降水的季节分配山麓谷地更趋极 端而山顶部略趋 缓和国家自然科学基金资助项目.2期张克映等:哀牢山降水垂直分布特征145表2降水年际变率Table2Inte r a n n u alv a riabilityof r ainfal l部位地名与高度(m )徐家坝,2 4 50景东城,11 621920~24501480~1162绝对值(mm)相对值(%)资料年代山顶部西 坡 谷 地上坡~山顶部山趁~谷地2 7 9.715.31 3 9.31 251961~19 6 5以及1 973~19873 1.0~35.01 30~19.017~2 21 2~141 982~198 7衰3季节降水占年降水的百分数(%)Table3Ratio(%)ofthe, e aso naltothea n n u alrainfall高度(m)110013001 50 0170 01 90 0210 02 30 02500干季(11~4月)冬季(12~2月)春季(3~5月)143.55.4l54.06.0174.87。

0L3雨里与雨日按降水级别统计雨量与雨日各占全年的百分数,得 出累积 雨量频率住尺,%)与累积雨日频率(艺D,写)曲线(图1),其对数方程为:Ioof(艺0.%)b户,o 1 ’·了,J.、叮遥皿 o ’,, . -,a西坡245Om一1980mb东 坡18 30m01 74 0m1480r n‘1270m石弓,, . ’,1 162n 一 x950m艺R~0.86 34eo·“47 5工D乞尺~0.842 7己o· “47 5￡D西坡东坡可见,东 西坡不 同海 拔 上年降水分配特征相似,即1 5% 雨日(多在雨季,日降水在1 5或Zom m以上的 中、大雨日)降落 年 降水 的5图la ),其中 i 0 写和5%雨日降落年降水的4 0% 和l/4(图lb )这 些7、8月大、暴雨多为无效有害降水,使山洪暴发,水土 流.声’二/:厂__沪声砂泞一犷60708090020406080100(三D.%)图l累积降水频率汪R,%)与累积雨日频率(乏 D,肠)之间的联系Fig.1Relationshipbetweeneumulativ efreque n ey(芝R,写)ofrainfal landraindays(乏D,%)失;另外 5 0 肠的雨日(多在干季,日降水 东坡。

表5昼夜雨t 与雨时及强度的比较Table5Compa risonof daytime翻dnight timer ainfal l,andnightimehou r sa ndthedensity西坡东坡大水井1 480806.752.47 33.947.6456860.1303.33 9.9徐家坝24508 99.7向一一地坡点海拔(m)雨量(夜雨)47.4雨量(昼雨)(%)1lln l(%)(h )(%)(h)(%)1000.352.6雨时(夜雨)时(昼度(夜 度(昼雨)514.15 2.446 7.747.6朵直1 9 606 59646.47 6 1.553.642 1.952.7379.247.3刘家村12 7051 1.648.65 4 1.65 1.43 38.054.9277.74 5.1雨) 雨)(mm /h )(m m/h );::1.81.61.52.2202.()强强1.5降水 的日变化东西坡不 同坡位降水要 素日变化及 其峰谷值与 出现 时间如表6所示表6年降水日变化的峰谷值与出现时间Table6Pe akandvalleyv ;llu e sofdailycour se(是一),theemergingrime(b)a ndthede n sity(e)ofr ainf;Ll l坡向地名瞥主峰次峰主谷次谷数值出现时间数值出 现时间数值量出 现时间数值出现时间(m m)日较差主峰值一主谷值a)降4 44 62 95 02 5 洲“7 2一9 64 5 8 26 97 9东坡11Q†J碑nl勺40,.Žb八七左二口乙1 3~1521~232 2~2410~1 21 2~1421~2311~1 310~1221~231 8~20OUOn,†月任n乃Q 山10906~0808~1015~1706~080 4~06水16~1816~185~717~1915~179 7 6 5西坡刘家村 朵直 徐家坝大水井 景东12701 9 6024501 4801162b)降水时数(h )2 22 6一2 1 3 11 82 5 一3 22 5东坡:{西坡1 2 701 9602 4 501480()5~()706~0805~0706~0818~2()17~1 916~181 7~1915~1 721~2 314~1612~142 1~011 5~1 72 1~231 8~202 1一3 2 2 02 23 l5 3 5 1村一井直坝家一家水刘朵一徐大水强度( mr n/ h )3 8 2 7一降东坡qJ4 西坡12 701 960245014803.42.73.13.41 6~1815~1 715~1715~1 711~1 401~0408~1 10 9~152.11.41.82.()(1 )降水量坡 地主峰出现在凌晨至日出前 后( 4 ~IOh),次峰则 在 午后(1 5一1 9h);而 山顶部(240 0m以上)相反 主峰在午 后(1 5 一17h),次峰在凌晨( 5一7 h)。

这说明热对流致 雨常爬升至山 顶,而凌晨云顶辐射冷却致雨 只限于坡地(一般八. ~0.9 172 (N~4 )达极显著水平由于西坡谷地( 116 2m )居无量山脉背风 坡底,降水骤减(约15 0m m)故西 坡谷地 至 山麓( l50 0m)呈曲线急 增;年降水山顶部(2 700m )达1 8 60mm以上,东 西坡谷地仅1000一1 1 5om m左右,比山顶分别减少 4 6%一3 8 %;坡 地降水梯度(m m/loom即表7中的10 0又b )西坡略大于东坡,雨季又远大于干季图2哀牢山降水(R)随高度(H)分布(1 982~1987年)Fig.2乃stributio nofa n nualr ainyse a so nanddrys easonr ainfal lw ithaltitude 同 海拔高度上 背风东坡比迎风 西坡降水 量减少(乙R)的最大高度,雨季、干季和 全年均稳定地 出现在23 0om左右但相 对降水减少(%)则愈向山麓愈渐增大,并且雨季大于干季表7全年、雨季和干季降水线性方程系数Table7Coeffieientsoflin e arequ ation(R 一矛l+bH )ofayear,r ainyse asona nd drysea s o n坡向丁一资-下雨季千季abrabr适用高度(m)6 57.40.34160.99978 84,40.3 6 1 60.9774582.90.2826{).9 9 9 8751.80.31680.99 8 7;:0.05 900.9 973950(谷地)~230 00.06 9 10.9846140 0(干季1 1 00)一2 700(i l J 顶)坡坡东西2.2雨日(图3)总 雨日干 季、雨季和全年的 )0.lm m雨 日在中下坡段东坡均比西坡减少,向山麓谷地分异愈渐显著。

此为焚风的反映至于山地上部东坡 雨日略有增 加,是由于:在雨季过 山湿热西南季风动力抬升以及在山顶部过量降水释热的热力抬升,致使云雨时有飘过山脊;在干季,东北 干冷 季风较居跃,此时迎风 东坡中上部地带常为地 形冷锋滞留高度所在‘”地理科学14卷Žz 0 0 0 枷}H(一刀_厂_厂{入矛{ {雨丫7 ’’+丫}叭,/ { ⋯ 拼火入}八,, . , , . /{ 匕二生止匕一一一己~. 一三二一一‘一‘J一一一‘』2 5 0 02 0 0 0Ž80t00120140]6 日 瑞IT艺0304050 (天)203 04 050l年 展长j生续无 雨日.尸叮坡c‘I仁最长连 续目l日图3雨日(a)、年最长连 续无雨日(b )和年最长连续雨日(c)随高度(H)分布Fig.3众stributionsofraindays(a),an n u allongeste o ntinuousrainles sda邓(b)andlo ngesteo n-tinuo usraindays(e)w ithaltitude(H)最长连续雨日( LR D)与无雨日( LRDN)由图3可见,在中下坡地LR D(东坡,1 70 0m以下的LRD N(出现春干季)相反,东坡> 西坡,二者愈向山麓谷地愈渐显著。

其最大差值LRD约5一7夭,而LR D N东坡(5 0天)比西坡(2 7天)延长两旬以上,说明东坡山麓谷 地春旱 严重但在上述高度以上至山顶部出现逆转,尤其是L R DN东坡明显小于西坡这与东坡干季 冷空气较活跃,地形冷锋存在有关3冷、暖平流降水与海拔高度由温 压逐日变化 曲线,根据日最高、最低和平 均气温 同时下降而气压升高来判断偏北冷空气入侵过 程(据江爱良,19 63)由此统计1 9 8 6年东西坡8站冷平流(过 程)降水(CR)和暖平流(过程)降水(WR)〔即WR一 TR(总降水)一 CR〕及相应降水日数3.1降水里由图4看出:¹WR和CR,无论 干季、雨季和 全年均在其迎 风坡具有显著的增雨效应,而在其背风 坡。