引言

由于西藏高原独特的自然地理环境，具有干湿季分明、多夜雨和日温差大等气候特点。拉萨市位于西藏高原中南部、喜玛拉雅山脉和念青唐古拉山脉之间，地处雅鲁藏布江支流拉萨河中游谷地，平均海拔3650 m，属温带半湿润高原季风气候^[1]。作为西藏自治区首府，拉萨市是西藏自治区政治、经济、文化中心和交通枢纽。因拉萨市降雨多出现在夜间，白天日光充足，年均日照时数2800 h^[2]以上，故有“日光城”之美誉。

杜军等^[2]利用1971—2000年气象资料，分析得出西藏降水的日变化主要表现为白天少雨(雪)晴朗，夜间多发生降水，昼晴夜雨是高原降水资源的一大特征。刘文杰等^[3]把夜雨作为重要的农业气候资源来研究，指出夜雨在作物生态环境中起着至关重要的作用，可部分缓解干旱季节作物需水的不足。拉萨5—9月降水占全年总降水量的90%以上^[4], 雨季是农牧业生产的关键季节，夜间降水多，温度亦较白天低，雨水消耗于蒸发的部分少，而渗入土壤中的水分多，有利于水分涵养和作物根系的吸收；白天降水相对少，光照充足，有利于光合作用，增加农作物干物质积累。可见，夜间多雨而白天晴朗，对农作物生长是十分有利的。同时，如果出现强降水，高夜雨率极易在夜间引发山洪和地质灾害，造成更大的破坏和灾害损失，给防救灾工作带来较大的困难^[5]。本文拟对过去50多年来拉萨市夜雨率的变化分析，认识拉萨市夜雨率变化特征及其影响因素，该研究将对高原农牧业生产和防灾减灾具有一定的借鉴意义。

1 资料和分析方法

西藏高原降水主要集中在夏季，雨季与干季较为分明。同时，在农牧业生产方面，雨季是高原上水热条件最好的季节，属于农作物和牧草的生长季。拉萨5—9月份各月平均气温均大于10℃，月平均最低气温都在5℃以上，具备雨季的温度条件；月平均降水量超过25 mm，且平均月降水日数(日降水量≥0.1 mm的日数)接近10 d或以上，体现了雨季的降水特征；各月平均相对湿度在40%以上，反映雨季的湿度条件。因此，文中选择雨季5—9月来分析拉萨市夜雨率的变化特征。

利用1955—2007年拉萨市雨季逐日20—20时和20—08时地面降水资料，同时选取日最高和最低气温资料的差值作为拉萨市日温差。资料来源于中国气象局国家气象信息中心地面气候资料整编日值(http://cdc.cma.gov.cn)，当20—20时24 h内有大于0 mm降水时，理论上就可以计算当日“夜雨率”。“夜雨率”是指前日20时至翌日20时24 h降水总量中20时至翌晨08时12 h降水量所占的比例，计算公式：夜雨率=(20—08时降水量)/(20—20时降水量)×100%，若20—08时12 h无降水时也参与计算，计当日夜雨率为0。调整分母(20—20时降水量)的大小，可以得出不同降水量所对应的“夜雨率”。

2 夜雨率年内变化特征 2.1 逐日变化特征

对序列资料计算逐日夜雨率，并经过多年平均运算，得到拉萨雨季153 d逐日平均夜雨率(样本n=153)，得到拉萨市雨季日平均夜雨率最大值为95.2%，出现在6月26日；最小值为37.0%，出现在5月1日(图 1)。最大日变化出现时间在5月1—2日，升幅达30.8%；其次为5月18—19日的降幅28.5%；最小日变化出现在8月15—16日和9月1—2日，变化不足0.5%。

逐日夜雨率变化程度可用相对变率来表示，其公式为：

$Y = \frac{1}{{N \cdot \bar x}}\sum\limits_{i = 1}^n {\left| {{x_i} - \bar x} \right|} $

(1)

式中x_i为样本值，x为样本平均值，N为样本数。夜雨率变率愈小，表示该时段夜雨率愈稳定，反之亦然。按照公式(1) 对拉萨雨季逐日平均夜雨率分月、季计算各个时段夜雨率相对变率。表 1给出了拉萨雨季各月和季夜雨率的变率与对应时段的降水量(气候标准月值)，其中5月变率最大，8月最小，且整个雨季的变率小于10 %。表明拉萨市雨季日夜雨率变化不大，总体上看是比较稳定的。同时看出，夜雨率的变率与月降水量呈反相关，即降水量越大，夜雨率变率越小，反之亦然。

经过8 d滑动平均，得到滑动平均曲线，变化趋势通过显著性检验。从图 1看出，整个雨季夜雨率出现了4个明显的周期性变化。5月夜雨率上升的趋势比较显著，6月和7月都经历先下降后上升的变化过程，8月相对稳定，但下旬略有下降，9月中旬后又有一次弱的波动。

通过对逐日夜雨率分布图形的偏度和峰度系数计算，序列偏度系数为-4.7，表明分布图形顶峰偏右，即夜雨率序列峰值出现在雨季第76天(7月15日)后；峰度系数为6.6，分布图形坡度偏陡，表明夜雨率随时间增大。同时，经过多项式拟合，得到一元二次回归方程：y=62.63385+0.30923x-0.00153x²，式中x为日期序号，y为日夜雨率。经检验，变化趋势通过0.005显著性水平检验。从曲线变化情况来看，拉萨市雨季夜雨率呈现先增大后减小的趋势，且增大趋势持续时间长达90 d，8月上旬末达到最大，而减小趋势持续时间仅为50 d左右，这与偏度系数分析基本一致(图 1)。

2.2 候、旬和月变化特征

拉萨市雨季平均逐候夜雨率最大值为80.8 %，时间在8月第4候；候夜雨率最小值为57.4 %，出现在5月第3候。利用多项式拟合，得到一元四次回归方程：y=52.92209+6.66508x-0.72493x²+0.03235x³-4.96896E-4x⁴，式中x为雨季候序号，y为候夜雨率。从曲线变化情况来看，拉萨市雨季候夜雨率呈现“双峰型”，第一次高峰出现在6月第2候附近，第二次高峰出现在8月第6候附近(图略)。

平均旬夜雨率最大值为78.0%，出现在8月第1旬，最小值为61.3%，出现在5月第2旬；平均月夜雨率最大值为77.7%，出现在8月，最小值为68.6%，出现在5月。其中，5月第2—3旬夜雨率有一次显著增大的过程，6月第1、2旬和7月第2旬出现较明显的下降波动。平均月夜雨率5—8月呈现快速上升的趋势，其中6月上升幅度最大，6—8月呈线性上升趋势，9月有所下降(图略)。

3 年际和年代际变化

逐年计算整个雨季平均夜雨率，得到拉萨市1955—2007年雨季夜雨率序列，并绘制成图 2。可以看出，拉萨市雨季夜雨率最大值为1978年的82.8%，最小为1956年的64.6%；雨季夜雨率存在明显的准两年振荡特征^[6]，最大振幅为1982—1983年，降幅达14.2%，最小振荡幅度为1988—1989年的0.14%，利用公式(1) 计算雨季夜雨率的变率，结果仅为5.0%，表明拉萨市雨季夜雨率比较稳定。

拉萨市雨季夜雨率均值为75.2%，20世纪50年代(5年资料)、80年代和90年代夜雨率在平均线以下，20世纪60年代、70年代和2000—2007年的夜雨率超过平均水平，其中最大为2000—2007年平均夜雨率为76.27%(图 2)。可以看出，拉萨夜雨率在近50多年来基本没有发生明显的年代际变化。

分析雨季夜雨率与对应降水总量的相关关系，相关系数为0.318，且通过了0.02的显著性水平检验，表明年雨季夜雨率与降水总量有较好的正相关关系，即年雨季降水总量越大夜雨率也越大，反之亦然。

4 夜雨率与降水量

按上文所述，调整夜雨率计算公式中的分母，也就是改变20—20时日降水量计算标准，我们将降水量分为50个等级，即把日降水量＞0 mm定为等级0，≥1 mm定为等级1，≥2 mm定为等级2，……，以此类推。先计算出雨季每个降水等级的夜雨率总和，再除以该等级参与运算的样本数，得到该降水等级所对应的“夜雨率”。如此反复，计算出所有降水等级的夜雨率。再将这些数据绘制在二维图上(图 3)。

从图 3看出，拉萨市夜雨率与降水等级有着显著关联，降水等级为0(即日降水量＜1 mm，下同)时夜雨率最小为75.2%，此后夜雨率先随着降水等级明显攀升，特别是降水等级在10以下时，夜雨率上升速度最快；在降水等级为25(即日降水量＜25 mm，气象上指大雨以下量级)时，夜雨率达到最大值93.4%；随后夜雨率又有所下降，到降水等级为39时达到另一个低值81.6%；当降水等级在17至35时，夜雨率在90%以上；当降水等级超过40时夜雨率又明显上升，降水等级为41时，夜雨率达到极大值的96.2%；当降水等级超过41时无样本出现，也就是说1955—2007年拉萨市历年最大日降水量为41 mm。

降水等级为0时样本数最多为4083个。此后，随着降水等级上升样本数急剧下降，到降水等级超过30时样本数已小于30个，到降水等级为37时样本数不足10个，降水等级为41时，样本数只有2个。因此，当降水等级超过30时，可信度下降，特别是降水等级为39~41的夜雨率是偶然发生的小概率事件。

5 夜雨率与日温差

用计算雨季逐日平均夜雨率的方法，把同一天有超过0 mm降水的当天日温差进行多年累计，再除以有效样本数，得到与日夜雨率序列对应的日温差序列。两序列相关系数为-0.21，经显著性检验，相关系数超过了0.05显著水平(|r|＞0.1946)，表明夜雨率与日温差存在显著的负相关。亦即夜雨率越大，日温差越小，反之亦然。可能与夜雨率大、夜间天空云量多有关，云遮挡和反射地物长波辐射，不利于地面降温，所以日温差较夜间晴朗天气小。

6 讨论 6.1 夜雨与地形

拉萨市位于西藏高原中南部、介于喜玛拉雅山脉和念青唐古拉山脉之间，地处雅鲁藏布江支流拉萨河中游近东西走向的谷地，夜雨的产生与地形有着密切关系。于俊伟等^[7]认为夜雨除了天气因素外还与地形条件造成的局地大气动力、热力条件变化密切相关。从地形气候学角度来看，对于以东—西走向为主的山间盆地河谷地带，在夏季太阳直射的情况下，白天由于谷底水体热容量较大，增温幅度不如两侧坡地上大，近地层大气较稳定，不易产生降水；夜间由于坡地地表长波辐射冷却较水体大，坡地近地层的冷空气沿山坡下移到谷底时，将谷底附近的暖湿气块抬升冷却凝结致雨，从而导致夜雨的发生。

6.2 夜雨的影响

据上述分析，拉萨市平均夜雨率为75.2%，即平均有四分之三以上的雨水在夜间降落，特别是在小雨(气象上指24 h降水量0.1~9.9 mm)量级上，夜雨率随日雨量增大而急剧增大，且小雨出现概率达80%以上^[4]。可见，高夜雨率对于年降水量不足500 mm而年蒸发量高达2000 mm^[8]以上的拉萨市来说是多么的重要。一方面夜间温度较白天低，雨水消耗于蒸发的部分少，而渗入土壤中的水分多，有利于水分涵养和作物根系的吸收。同时，白天降水相对较少，光照充足，有利于光合作用的进行，增加农作物糖份等干物质的积累。所以，高夜雨率对农牧业生产是非常有利的。

同时，从前面分析可知，拉萨市夜雨率随雨量增大而增大，当日降水量在17~35 mm时，平均夜雨率高达90 %以上。如果夜间出现强降水，极易引发山洪和地质灾害^[9]，造成更大的破坏和灾害损失，给防救灾工作带来较大的困难。有关灾情显示，如此高的夜雨率在汛期夜间容易带来灾害损失。如2006年8月1日晚，拉萨地区林周县春堆乡突降强降水，造成78户501人受灾，农田受灾总面积达113.4 hm²，直接经济损失达105万元。2007年7月31日夜间，拉萨市曲水县才纳乡、达嘎乡因持续强降水引发洪涝、山体滑坡等灾害，洪水淹没2.33 hm²农田，冲毁灌溉渠道300 m，损坏道路150 m；冲毁桥梁护堤1处，造成直接经济损失约9.7万元。在此不胜枚举。

高夜雨率既有有利的一面，也会带来一些不利的影响。因此，人们需要科学地做好灾害预防，趋利避害地采取相应的措施，最大程度减少因夜间强降水造成的生命财产损失。

7 结论

多夜雨是拉萨市显著的气候特点，通过对拉萨市1955—2007年夜雨率的日变化，候、旬、月特征和年际年代际振荡，以及与降水量的关系分析。得到以下结论：

(1) 拉萨雨季日夜雨率随时间呈现先增大后减小的变化趋势，且增大趋势持续时间长达90 d以上，而减小趋势持续时间仅为50 d左右。总体上看，拉萨整个雨季夜雨率是比较稳定的。

(2) 拉萨候夜雨率呈现“双峰型”，第一次高峰出现在6月第2候附近，第二次高峰出现在8月第6候附近。旬夜雨率最大值为78.0%，出现在8月第1旬，最小值为61.3%，出现在5月第2旬；月夜雨率最大值为77.7%，出现在8月份，最小值为68.6%，出现在5月份。

(3) 拉萨雨季夜雨率年变化存在明显的准两年际振荡特征，且在近50多年来基本没有发生明显的年代际变化。雨季夜雨率与降水总量有较好的正相关关系，即雨季降水总量越大夜雨率也越大，反之亦然。

(4) 拉萨市夜雨率与日降水量有显著关联，当日降水量小于1 mm时夜雨率为75.2%，此后夜雨率随着降水量增加明显增大，当降水量在25 mm以下(大雨以下量级)时，夜雨率达到最大值93.4%，此后夜雨率又有所下降。

(5) 拉萨多夜雨与地形有关。高夜雨率既有有利的一面，也会带来一些不利的影响。