Page 190 - 《高原气象》2025年第3期
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高     原      气     象                                 44 卷
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             （车少静等， 2021； 符淙斌等， 2005； 丁一汇等，                     载于美国国家海洋和大气管理局（以下简称 NO‐
             2013）。认识干旱背景下极端降水事件急转突发的                           AA）的官方网站（https： //www. noaa. gov/）， 西太平
             变化规律， 对防灾减灾和生态建设非常重要。                              洋副热带高压（以下简称西太副高）脊线及西脊点
                  旱涝及降水异常往往是受多种多种因子共同                           位置、 水汽通量及辐合辐散场、 矢量风场、 500 hPa
             协作的影响， 包括影响水汽及能量输送的西太平洋                            高度距平等信息下载于国家气候中心官方网站
             海温、 西太平洋副热带高压（以下简称西太副高）、                          （http： //cmdp. ncc-cma. net/cn/monitoring. htm）。
             东亚季风等因素的控制， 同时也受到北极海冰等外                            2022 年 7 月 15 日环流场及中尺度分析选用 500 hPa
             强 迫 等 因 素 的 影 响（孙 博 等 ， 2023； 李 崇 银 等 ，            及 700 hPa 的常规观测资料。文中涉及的地图是基
             2019； 贺圣平等， 2016； 陈洁鹏等， 2016）。章大全                  于中华人民共和国自然资源部地图技术审查中心
             等（2023）认为， 2022 年夏季我国区域性、 阶段性旱                     标准地图服务系统下载的审图号为 GS（2019）3082
             涝灾害明显， 降水空间差异显著， 赤道中太平洋及                           号的中国地图制作， 底图无修改。
             印度洋海温异常引起的西太平洋副热带高压加强                              2. 2 分析方法
             西伸北抬对夏季雨带位置偏北起到重要作用。史                                  采用的研究方法主要包括相关分析及回归分
             霖等（2017）认为 2015 年我国南方汛期降水总体东                       析。文中春季指 3 -5 月， 夏季指 6 -8 月， 24 h 降水
             多西少， 符合强 El Niño发展年的特点， 这种东西反                      量超过 50 mm 记录为 1 个暴雨日， 暴雨主要降水过
             相旱涝型与菲律宾反气旋活动及位置、 热带气旋活                            程开始到结束记录为 1 场次暴雨， 以明显系统（槽、
             动及位置、 冷空气活动路径有密切的关系。郝立生                            切变、 冷涡等）造成持久降水持续时间长、 降水范
             等（2023）通过对华北地区近 60 年夏季降水年际异                        围超过 2 个县区的暴雨定义为系统性暴雨， 以局地
             常与大气动力、 水汽条件关系的研究， 发现华北夏                           强对流造成2个县区以内的暴雨为突发性暴雨。
             季降水异常是东亚副热带夏季风和华北大气动力                                  标准化降水指数（SPI）是目前应用最广泛的气
             上升运动协同作用的结果。这些研究多着眼较大                              象干旱指标之一， 其原理是计算出某时段内降水量
             区域， 对雨带位置或旱涝年际变化的影响因素及关                            Gamma分布概率后， 再进行正态标准化处理， 最终
             联性进行分析， 为降水气候预测提供了重要参考价                            用标准化降水累计频率分布来划分干旱等级。计
             值。但旱涝气候转变往往在小区域内表现的特别                              算过程（Guttman， 1998）如下：
             突出， 对西北干旱地区进行小区域旱涝影响因素溯                                假设某时段降水量为随机变量 x， 则其 Gamma
             源的研究较少。                                            分布的概率密度函数为：
                  庆阳市位于甘肃省最东部， 属黄土高原沟壑                                              1        - x
                                                                          g( x ) =      x α - 1 e （x>0）   （1）
                                                                                              β
                                                                                  α
             区， 北邻宁夏， 东接陕西（张可心， 2020）。由于位                                        β Γ (α)
             于东亚夏季风北边缘， 半干旱与半湿润分割区， 南                           式中： Γ (α) =   ∞ x α - 1 e dx； α、 β 分别为形状参数和
                                                                                    -x
             北气候差异较大， 降水季节分布极不均匀， 春夏两                                        ∫ 0
             季降水占全年降水总量的 71% 以上， 是西北地区暴                         尺度参数； Γ (a ) 为 Gamma 函数。α、 β 可以采用最
             雨发生频率最高的区域之一。2022年春夏两季， 庆                          大似然法估算：
             阳市出现了大范围持续性严重干旱， 但同时暴雨却                                              1 +  1 + 4A/3
                                                                              α =                         （2）
             频繁发生， 尤其在 7月 15日发生了突破历史极值的                                                 4A
                                                                                        -
                                                                                        x
             特大暴雨， 造成了重大财产损失。本文将对 2022                                              β =  4A               （3）
             年庆阳市旱涝急转的降水特征及影响因素进行分                                               1  n
             析， 为认识西北地区东部降水异常发生规律和改进                            式中： A = lg ( x ˉ) - ∑ lgx i ， n 为样本长度， x i 为降
                                                                                 n
             预测技术提供科学参考依据。                                                         i = 1
                                                                水量资料样本； x ˉ为降水量气候平均值， 于是给定
              2  资料来源和方法介绍                                      时间尺度的累积概率可计算如下：
                                                                             x            1     x
                                                                                                      -β
                                                                     G ( x ) =  ∫  g ( x )dx =  ∫  x α - 1 e dx （4）
                                                                                        α
             1. 1 数据来源                                                       0         β Γ (α)  0
                  本文所用资料包括甘肃省气象信息中心整编                               令t=x/β， 式（3）可变为不完全的Gamma函数：
             发布的 1993 -2022 年庆阳市 8 个国家基本气象站，                                         1   x
                                                                                               -β
                                                                           G ( x ) =    ∫  x α - 1 e dx   （5）
             及 2022 年 192 个区域站的日降水资料。环流指数                                          Γ (α)  0
             中， 海洋尼诺指数（ONI）及北极涛动指数（AO）下                             由于Gamma方程不包含x=0的情况， 而实际某
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