长江流域持续性暴雨特征及致洪因素分析

从总体上讲，长江属雨洪河流，造成洪涝灾害的主要因素是暴雨，而暴雨洪水又是天气气候的产物；另一方面，流域的水系特征、自然地理环境和天气气候条件相互制约，它们直接或间接地影响暴雨洪水的时空分布和特征。暴雨是我国夏季盛行的一种天气现象。但大范围持续性暴雨是产生长江流域特大洪水灾害的重要因素。因此，暴雨常被视为灾害性天气，是水文气象部门和防汛减灾工作必须重点关注的问题。见表1-1。

表1-1　长江中下游各区多年平均降雨量特征值

（据长江水利委员会《长江流域水旱灾害》，2002）

（1）暴雨的地域分布：长江流域年平均暴雨日数分布与年平均降水量分布趋势相类似。主要特征表现为长江中下游地区南部暴雨多，北部少，自东南向西北递减，长江上游自四川盆地西北部边缘地区向盆地腹部递减，山区暴雨区多于河谷及平原地区。全流域除金沙江得荣以上，雅砻江木里、九龙以上基本无暴雨外，其余150×104km2的面积均发生过暴雨。

长江流域年平均暴雨日数达5天以上的多暴雨区有5个，其地域分布特点如下。

赣皖山地暴雨区：雨区主要分布在江西九岭山地至安徽黄山一带，是流域范围最大的暴雨区，多年平均暴雨日数达5天以上。暴雨区中心一个在黄山，黄山气象站年平均暴雨日数为8.9天，居全流域首位；另一个暴雨中心位于幕阜山地，年平均暴雨日数在6天以上。

川西峨眉山暴雨区：暴雨区分布在四川盆地向川西高原过渡的地带，从雅安、峨眉山到涪江上游的北川、安县一带，是长江流域第二大暴雨区，多年平均暴雨日数在5天以上。

湘鄂武陵山暴雨区：雨区在鄂西南清江流域至湘西北漕水中上游、长江三峡、乌江下游一带，是流域第三大暴雨区，年平均暴雨日数在4天以上。其中有两个中心区：一个在澧水上游大庸县至清江的五峰站、清水湾、大坪一带，年平均暴雨日数5天以上，大坪站达8.7天，该站1969年出现过16天暴雨，1935年7月五峰站出现3天总雨量达1067mm的最大雨量；还有一个暴雨中心位于清江北岸巫山山脉南坡建始至黄广坪一带，多年平均暴雨日达7天以上。

川陕鄂大巴山暴雨区：暴雨区主要在大巴山南坡四川省万源至巫溪一带，年平均暴雨日5天以上。

鄂豫皖大别山暴雨区：雨区在大别山西南坡，年平均暴雨日5天以上，暴雨中心的田坪站年平均暴雨日6.6天，该站1969年出现了17天暴雨。

（2）暴雨强度和极值：长江流域各历时最大点暴雨主要发生在5—9月，其中6—8月较为集中，各历时均以7月出现最多。1h最大点暴雨主要集中在7—8月，两个月点暴雨测站数之和占年总站数的58.9%，6h点暴雨主要集中在7月；最大24h和3天点暴雨比较集中在7月和6月，说明24h以上的大暴雨主要发生在梅雨期中。

5月，最大点暴雨多发生在长江中下游南岸，如1h暴雨极值109.8mm出现在湖南省桑植县（1980年5月30日），24h暴雨极值409.1mm和3天最大点暴雨458.2mm均发生在安徽省黄山市（1954年5月19日）。

6月，24h和3天最大暴雨量均比5月份大，如发生在江西省南城县麻源1967年6月21日的24h暴雨极值为500mm，出现在江西省铜鼓县西向1973年6月12日的最大点暴雨为738.7mm。此外，除1h暴雨极值110.7mm发生在湖南省沅陵外，其他3个历时最大点暴雨都发生在江西省境内，发生时间又都在6月下旬。由此看来，6月最大点暴雨主要由梅雨峰造成。

7月是各历时暴雨发生的最多月份，暴雨量比6月大得多，地区分布上多发生在长江中上游。

8月，除1h暴雨极值有所减小外，其他3个历时暴雨极值明显增大，均达到流域全年最高值。8月份最大点暴雨主要是由热带天气系统引起的。

9月各历时最大点暴雨极值比8月少得多，1h和6h的最大点暴雨发生在江苏近海地区，这与台风活动有关。24h和3天的暴雨极值均出现在大巴山南麓，属华西秋雨区。

长江中下游24h和3天点暴雨极值普遍比上游大。江西省九江庐山植物园24h点暴雨达900mm（1953年8月17日），湖北省五峰3天点暴雨达1067mm（1935年7月8日）。

（3）致洪暴雨类型：长江流域汛期水量充沛，暴雨频繁，持续性的强降雨往往导致洪水发生。长江流域致洪暴雨一般可归纳为两大类。① 流域型暴雨。全流域型普遍降雨，暴雨面积广，持续时间长、强度大，且雨区移动方向大致与干流平行，干支流洪水发生严重遭遇，形成洪峰很高、洪量很大的大洪水，1931年、1954年和1998年洪水属此类。② 区域型暴雨。上游或中下游型区域降水，干支流河段发生强度特别大、地区特别集中的地区性暴雨，形成洪峰高、洪量大的区域性洪水，如1935年、1981年大洪水和历史上的1870年洪水。暴雨发展过程中雨区移动方向与洪水的遭遇有着重要的关系。就全流域来说，汛期雨带季节性移动趋势是溯江而上。

长江流域幅员辽阔，地势西高东低，多种地形齐备，具有多种多样的气候类型，南北气候有差异，特别是东西气候差异显著。长江流域典型的气候有：四季分明的长江中下游地区、温和湿润的四川盆地区、干湿分明的金沙江地区和严寒干燥的江源地区。

四季分明的长江中下游地区：气候四季分明，大致3—4月为春季，5—8月为夏季，9—10月为秋季，11月至次年2月为冬季。春季天气，冷暖阴晴变化频繁而剧烈，常出现低温阴雨的连阴雨，甚至低于冬季气温的“倒春寒”；连阴雨持续时间5～7天，长的可达半月以上。6、7月份，经常出现梅雨（雪）天气，气温高，湿度大，物品容易霉烂。梅雨持续时间20 余天，最长的梅雨期50～65天。盛夏时期，天气晴热，高温少雨，蒸发量比梅雨季节明显增大，容易出现干旱现象。9、10月份平均降水量、降水日数比其前后的月份少，是秋高气爽天气，多从8月底开始，10月上中旬结束，为期约40天。有的年份，秋天晴朗，气温经常在35℃以上，是“秋老虎”天气；有的年份秋天气温不高，但阴雨连绵。冬季，每年出现1～9次寒潮（平均4～5次）日平均气温三天内降低8℃以上，最低温度在5℃以下。有时寒潮一到，急剧降温，寒潮过后，迅速转晴；有时则连续降温，并带来降雪，天气不易转晴。

温和湿润的四川盆地区：处在副热带纬度上，四周被高程1500～3000m的山地和高原所包围，冷空气不易侵入，形成冬无严寒、夏无酷暑的封闭式气候。冬夏两季的温度变化小。冬季，盆地平均地面实测气温，要比长江中下游平原地区高3～4℃。夏季，盆地平均气温略低于长江中下游地区。以成都和武汉为例，日最高气温大于和等于35℃的年平均日数，成都只有1天，武汉为21天。盛夏季节，盆地西部常久雨不止，月雨量平均400mm以上，月降雨日数达25天以上；盆地东部则久晴少雨，月平均雨量150mm左右，月平均降雨日数不足10天。重庆成为长江“三大火炉”之一（另外两大火炉是武汉、南京），最高气温经常在35℃以上，极端最高气温可达40℃以上。四川盆地区，9—10月的多年平均降水量或降水日数，比其前后月份都多，出现秋雨现象。秋雨从8 月底开始至10月中旬结束，为期约50天。

干湿分明的金沙江地区：由于地势西北高（3000～4000m）、东南低（约2000m），山高谷深，垂直高差大，地形复杂，因而各种气候类型并存，具有“立体气候”特征。气候的四季变化不甚显著，而干湿气候特征比较典型。年降水量在600～1000mm之间。每年5—10月为湿季，平均降水量500～900mm；11月到次年4 月为干季，大部分地区降水量不足100mm，仅占全年降水量的10%～20 %，干湿气候分明。干湿气候的东界，大约在雷波以西。干季蒸发量大，湿度很小，5月气温最高。金沙江谷底与山顶的高差大，因此，气温、湿度、降水等随高度的变化大，常是山顶白雪皑皑，山下四季如春，气候的立体变化十分明显。高程1000m以下的河谷和平坝为热带气候，1000～2000m的山地为亚热带气候，2000～3000m的山腰地区为温带气候，3000m以上的高山为高原气候。

严寒干燥的江源地区；属于典型的高原气候，其特点是寒冷、干燥、气压低、日照长和多冰雹大风。江源地区是中国最寒冷的地区之一，全年皆冬。地处江源腹心的沱沱河沿，地势较低，多年平均气温-4.4℃，全年仅5—9月气温高于0℃，7月气温最高，月平均值也只有7.6℃，极端最高气温为23.3℃；一月最冷，月平均气温为-16.6℃，极端最低气温为-33.8℃。青藏公路以西的平均气温，又要比公路沿线低3～5℃，曾经测得的最低值为-42℃。江源地区气温的年变化小日变化大。江源地区平均高程约4500m，因此气候冬寒夏冷，与同纬度平原地区的气候完全不同。与地势高度相关的另一个气候特点是气压低，平均气压不足60kPa，氧气也少，降水稀少，降水时间集中，蒸发量大，远远超过降水量，水分入不敷出。年平均降水量150～500mm，5—9月份的降水量占全年降水量的90%～95%，主要是降雪，其次是冰雹。如沱沱河沿，年降水日数98.7天中，有57.9天降雪，18.4天降冰雹。年蒸发量普遍在1500mm以上，青藏公路以西地区可达2000mm。蒸发量的地区分布是：西北部大，东南部小；在时间上是冬半年小，夏半年大。江源地区的云量极少，年日照时数为2600～2800h，每天平均日照约7～8小时，年太阳辐射量180～200kJ／cm2〔（180～200）×4180J/ cm2］。每年11 月至次年3 月为风季，以西风为主，年平均风速约4m/s。8级以上大风日数，多年平均在100天以上。太阳能和风能丰富。江源地区部分测站的气候资料见表1-2。

表1-2　江源地区部分测站气象资料多年平均值

①本数字据邻近观测点实测数据插补。②③为1957 年一年数据。

长江流域多年平均降水量近1000mm以上，但分布不均。昆明—都江堰市（灌县）—广元一线以东，年均降水量900～1600mm，四川荥经县金山站最高，达2590mm，年降水日数超过200天。此线以西到青海玉树，年均降水量逐渐减少，由900mm减少到500mm。再往西到江源地区逐渐减少到100mm。长江流域的雨季，从南往北推移，三月份雨季在鄱阳湖、洞庭湖流域，6、7月份雨季在长江中下游地区，7、8月份雨季在汉江上游、滇北和四川盆地。

1.流域地理位置与副热带气候特征

长江流域介于24°30'N～35°45'N和90°33'E～122°25'E之间，而绝大部分地区位于26°～33°N和99°～116°E的范围内。地理位置处于气候学划分的副热带（25°～35°N）范围内和欧亚大陆的东岸。流域的地理位置确定了其鲜明的东亚副热带气候特征。影响天气气候的主要大尺度环流系统是极锋、西风带长波槽脊、温带气旋、副热带高压和热带气旋（台风）等。由于地处热带暖湿气团和极地干冷气团季节性角逐的地带，因此天气气候的四季变化分明，冷暖干湿的周期性变化和非周期性变化并存。在一定的条件下，形成洪涝和干旱两大气候灾害。

（1）夏热冬冷，四季分明。流域所处的副热带纬度带，虽然太阳无直射的机会，但夏季所得到的天文辐射量总体上看比赤道带和热带还要多；而冬季的辐射量相对较少。冬夏的辐射差额较大，这是形成四季气候的主要原因。多年平均气温，流域大部地区在15～17℃之间，可谓气候温和。夏季，长江流域受西太平洋副热带高压和大陆热低压控制，夏季风盛行并达到极盛时期，7月下旬至8月上旬气温达到最高。除江源地区由于地势高峻，气温全年都较低外，流域大部地区夏季平均气温达25℃以上，最高气温达35～40℃。重庆、武汉、南京三站极端最高气温在40℃以上，素有长江“三大火炉”之称。冬季受蒙古冷高压控制，极地冷空气源源不断入侵大陆，1月前后，气温降到全年最低值。大部地区1月平均气温为2～4℃。极端最低气温各地差别很大，四川盆地只有-4～-6℃，长江中下游达-10℃以下，金沙江地区为-25℃左右，江源地区则达-40℃。按照气候学中四季划分标准：气候平均气温小于10℃为冬季，10～22℃为春（秋）季，大于22℃为夏季。除江源地区全年皆冬，金沙江地区无夏季外，流域地区大都四季变化分明。但各地季节交替的早晚和季节长短不同。总的变化趋势是：春、夏两季是从南到北、从东到西先后开始；秋、冬两季则是从北到南、从西到东为先后。一般来说，长江流域3—4月为春季，5—8月为夏季，9—10月为秋季，11—2月为冬季。冬夏两季长，各为4个月；春秋两季短，各为2个月。但由于天气气候的变化，不仅各地区的四季交替有差异，同一地区各年的四季变化也是完全不同的。大气环流和天气气候的四季变化与水旱灾害的形成有着非常密切的关系。

（2）雨量丰沛，分布不均。长江流域是我国降雨量较为丰沛的地区，年平均雨量约1100mm，但是雨量的地区和时间分布不均匀，容易形成水旱灾害。降雨的地区分布呈东南多、西北少趋势。东南部地区年雨量达1400mm以上，四川盆地1200mm左右，汉江中上游地区为800～1000mm，金沙江地区为500～1000mm，江源地区降雨量最少，在100～500mm之间。在时间分配上，降雨和水量有三个相对集中期。

1）春汛期（4—5月）。流域大部分地区先后进入雨季，平均雨量在240～320mm之间，东多西少，差别很大。东部地区（110～116E）雨量丰沛，在420～600mm之间。往西至104°E之间降水量剧减，在104°E以西达最低值100mm左右。

2）夏汛期（6—8月）。此时段为全年降水量最多、水量最大的时段。平均雨量在420～510mm之间，东西向分布相对平稳。除金沙江、嘉陵江和汉江上游不足400mm外，大部分地区在400～700mm之间。主要雨带呈东西向分布，三个多雨中心分布在28°～30°N纬带内的104°E、110°E和118°E处，与整个汛期（4—10月）雨区分布相近。

3）秋汛期（9—10月）。此时段雨量相对较少，平均仅为110～220mm，但在嘉陵江和汉江上游地区为全年降雨量的次高峰，少数年份秋汛期的雨量和来水量超过夏汛期。在长江中下游地区，雨量不足100mm，为“秋高气爽”天气区，容易形成秋旱。

2.海陆分布与季风气候特征

长江流域地处欧亚大陆副热带东部边缘，东临浩瀚的太平洋，西接“世界屋脊”青藏高原，海陆之间和高原与四周自由大气之间的巨大热力差异形成冬夏相反的盛行风向，给流域造就多样的季风气候特征。首先，海陆之间的季节性热力差异形成东亚季风气候区，长江流域东部约占全流域总面积2/3的地区为副热带季风气候，流域西部约1/3的地区则为高原季风气候。其分界线在102E附近海拔约2500m的地区，即沿马尔康、康定、西昌至昆明一线。东部约2/3的副热季风区又可细分为东西两块季风气候小区，其东部地区（长江中下游）比西部地区（四川盆地）季风特色更为明显。

（1）高原季风气候。高耸的青藏高原与其四周自由大气之间的季节性热力差异而形成的高原季风气候，不同于东亚季风气候，它没有四季变化，仅有干季和湿季之分。流域内高原季风影响的地区包括江源地区、金沙江地区、雅砻江地区和大渡河地区，总面积约60万km2。江源地区年降水量在100～500mm之间，呈东南多、西北少分布趋势。其中，5—9月为湿季，降水量占全年的90%～95%，7—8月占全年55%～60%；10月至次年4月为干季，降水量仅为全年的5%～10%。金沙江、雅砻江和大渡河地区年降水量在600～1000mm之间，地区分布趋势同江源一致，5—10月为湿季，降水量为500～900mm，占全年的80%～90%；11月至次年4月为干季，大部分地区降水量不足100mm，仅占全年10%～20%。

在干湿季节气候影响下，径流量的年变化过程也十分集中。以金沙江控制站屏山站为例，多年月平均流量分配显示，7—9月平均流量高度集中，分别占全年总流量的17.2%、18.5%和18.1%。年最大流量和月平均最大流量都集中出现在7月、8月、9月三个月内，平均最小流量集中在2月、3月、4月三个月内，3月份一个月即占88.7%。

需要指出的是，屏山站控制面积达485099km2，占长江宜昌以上的48.2%和大通以上的28.4%，虽然年平均径流深仅为31.1mm，但年径流总量占长江上游的32.0%。洪枯水量分析表明，高原季风地区的来水量在长江上游水量中主要起基流作用，在水旱灾害中的宜接作用不大。

（2）副热带季风气候。位于青藏高原东侧、横断山脉以东约120万km2的长江流域地区都属于副热带季风气候，大致包括长江中下游和四川盆地及其周围山地。在大气候背景上，副热带季风属东亚季风的一部分，它实质上反映的是一种气候现象，主要包括以下四个方面的气候特征。

1）在形式上表现为冬半年和夏半年的盛行风向有明显差异，冬半年盛行偏北风，而夏半年盛行偏南风。

2）偏北风与偏南风的季节变换是由于欧亚大陆与太平洋这两种不同性质的下垫面相对于大气热力性质的季节转换造成的，冬季大陆为冷源，海洋为热源；而夏季大陆为热源，海洋为冷源。

3）影响长江流域的偏南风和偏北风实质上反映着海洋性暖气团和大陆性冷气团的活动，它们是东亚大气环流的重要组成部分。

4）季风活动对长江流域天气气候带来重大影响，从本质上看，旱涝变化是季风活动的产物。

由于欧亚大陆和太平洋之间的巨大热力差异及其季节转换，造就了我国大部分地区冬夏两种截然不同的环流体系和气候特征。在地面环流特征方面，冬季受西伯利亚—蒙古高压和阿留申低压影响，冷空气从高压中心按顺时针方向向外辐散，以偏北风的形式影响我国大陆，形成冬季多寒潮、大风的干冷气候；夏季，地面环流转换为印度低压和太平洋高压控制，暖湿气流从低压东南部以偏南风的形式影响我国东部地区，在其前沿地区形成季风雨带，从春末到盛夏，雨带从南向北逐步推进。从盛夏至秋末，雨带又从北向南快速后退。因此，蒙古高压和阿留申低压、印度低压和太平洋高压是反映东亚季风环流特征的两对大气活动中心，其成因和演变规律与欧亚大陆和太平洋下垫面冷热状况以及高空季风环流紧密相关。

高空季风环流特征主要表现在两方面，即西风带和副热带的超长波季节变化。冬季，北半球西风带盛行三波型，三个超长波平均槽分别位于亚洲东岸、北美东岸和欧洲东部，它们决定着上述地区冬季冷空气活动的强弱变化和天气气候特征。而冬季的副热带超长波-副热带高压的强度很弱，且南退至远离大陆的海洋上空，一般对冬季气候不产生直接的影响。夏季，西风带超长波演变为四波型，冷空气活动的强度减弱，影响地区偏北。而此时的副热带高压逐渐加强西伸北抬，副高外围的西南（东南）暖湿气流从春末至盛夏向内陆地区深入，形成我国主要降水的季风雨带也随之从东南向西北推进。值得注意的是，副热带高压的季节性北进形式是在渐变的基础上有二次跳跃北抬。第一次北跳发生在6月中旬前后，副高脊线位置越过20°N，季风雨带从华南和江南南部地区进入长江中下游干流附近，江淮地区进入梅雨季节，雨日多，强度大，降雨集中。第二次北跳发生在7月上中旬，脊线位置越过25°N，江淮梅雨结束，季风雨带进一步北移至华北、汉江上游和长江上游一线。8月中旬前后副高到达一年中的最北位置，脊线平均位置在30°N附近。8月下旬前后，副高开始南退，标志着东亚夏季风势力开始减弱，冬季风逐渐加强。但季风环流的季节性变换方式和快慢在不同地区、层次和季节是有显著差异的；一般来说，从冬到夏的转换，首先开始于大陆南部，从夏到冬的转变则开始于大陆北部。大陆早于海洋、平流层早于对流层。而在对流层里，低层早于高层。这种差别的主要原因是热力惯性造成的。

3.地形差异与区域气候特征

在上述流域地理位置和海陆分布影响所形成的副热带季风气候（包括高原季风气候）背景下，由于流域内还存在着诸如高原、山地、丘陵、盆地和平原等地貌差异影响，造成多种多样的区域气候特征，它们对流域内的旱涝灾害成因和时空分布也有不可忽视的作用。下面分江源地区、金沙江地区、四川盆地、三峡地区和长江中下游地区五个区域作简要概述。

（1）江源地区气候。江源地区属青藏高原的一部分，它包括青海玉树以上的通天河、楚玛尔河、沱沱河和当曲所属地区，河口自门达控制面积约13.77万km2。深处内陆，海拔高峻。平均海拔高度在4000m以上，源头各拉丹冬雪山高达6621m。江源地区的气候特征可以概括为严寒、干燥，气压低、日照强和多冰雹大风。

1）严寒干燥。江源地区是我国最寒冷的地区之一，与纬度相当的长江东部地区的气候差异极大。地处江源腹心的沱沱河沿，地势相对较低，年平均气温也仅为-4.4℃。全年5—9月为正温度，其中7月气温最高，月均值也只有7.6℃，极端最高气温为23.3℃，10月至次年4月均为负温度，1月为最冷月，平均气温为-16.6℃，极端最低气温-33.8℃。江源地区西南部青藏公路线上的雁石坪水文站，1960年1月出现过-40℃的低温。青藏公路以西的平均气温又要比公路沿线低3～5℃。测绘部门曾测得过-42℃的极端最低值。高耸的源头地区更为严寒，但实测资料很少，首次气温记录为1978年7月下旬，江源考察人员测得过-10℃的夜间气温。气温年变化小，日变化大。按气候学中的四季划分标准，江源地区全年都是冬天。

江源地区海拔高，且深处内陆，受海洋暖湿气流的影响很小，因此降水稀少，降水时间集中；蒸发量极大，远远超过降水量，水分入不敷出，气候极为干燥。年平均降水量在150～500mm之间，东南多、西北少。其中，5—9月的降水量占全年的90%～95%，7—8月占全年55%～60%。以固态降水为主，主要是雪，其次是冰雹。如沱沱河沿年降水日数98.7d中有57.9d降雪，18.4d降冰雹。降冰雹天气是江源地区气候的一大特色，主要集中在6—9月，约占全年的80%以上。降冰雹还有明显的日变化，绝大部分集中在白天，以午后14～18时最多，占总数的70%左右。夜间和清晨很少，不足3%。有时1d之内可能数次降冰雹，持续时间大部分在10min以内，超过半小时的极少，几年才遇见一次。(www.xing528.com)

与降水量少湿度低相关，江源地区的蒸发量特大，年蒸发量普遍在1500mm以上，青藏公路以西地区可达2000mm，是我国蒸发量最大的地区之一。蒸发量的地区分布与降水量相反，西北大东南小。蒸发量的月际变化与降水量相同，即冬半年小，夏半年大。因此，江源地区全年的气候都比较干燥，年径流深仅30～200mm。相对而言，东南部河流水量稍多，径流模数为5～6L/（s·km2）；西北部河流水量枯竭，径流模数不足1L/（s·km2），夏半年也会断流。

2）日照长、大风多。由于江源地区云量极少，年日照时数可达2600～2800h，每天平均日照约7～8h。日照时数年变化曲线和天文曲线相同，6月最长，达300h以上，12月最短，约200～250h。我国太阳能辐射量最多的地区是纬度低、海拔高、空气稀薄的青藏高原，江源地区的年太阳辐射量为754～837KJ/cm 2。其中西部多于东部。无论是日照时数或太阳总辐射量，江源地区都远远超过长江东部地区。

江源地区每年11月至次年3月为风季，以西风为主。年平均风速约4m/s。8级以上大风日数年平均在100d以上，不仅远远超过我国东部同纬度地区（5～25d），比以“风库”著称的甘肃安西地区（约80d）还多1/3。江源地区不仅大风日数多，而且持续时间长。以唐古拉山为例，历年定时最大风速为28m/s，相当于11级大风，1970年2月23日—3月21日的大风，持续27d之久。

（2）金沙江地区气候。金沙江地区跨越青藏高原与云贵高原之间，河流穿行于横断山脉之中，河流与山脉近于南北走向。流域的东西间距小（98°～102°E）、南北跨度大（25°～33°N）、面积约32万km2。地势呈西北高（约3000～4000m）东南低（约2000～3000m），山高谷深，垂直落差大。地形对气候的影响显著，具有随海拔高度呈“立体气候”分布和干温季节变化的气候特征。

1）“立体气候”特征。金沙江地区地形条件极为复杂，横断山脉的山岭平均海拔约4000m左右，高峰可达5000m。山岭之间的河谷深切为险峻的峡谷，峰谷之间的高差达1000～2000m，形成“V”字形峡谷。970余km的金沙江江面高程由3500余m下降至1800余m。因此，气象要素乃至天气气候的分布受地形的影响而复杂多变。“一山有四季，十里不同天”的谚语成为金沙江地区气候的生动表述。气候的立体变化十分明显，垂直气候带的分布比水平气候带更丰富多彩。沿水平方向，金沙江地区大致可分为高原气候和中亚热带气候两大类，分界线在中甸、水里和泸宁一线（28°N附近）。沿垂直方向，可以划分为四个气候带，即1000m左右的河谷、平坝地区为热带气候，1000～2000m的丘陵山地为亚热带气候；2000～3000m的山腰地带为温带气候；3000m以上的高山地区为高原气候。

2）干湿季节变化。金沙江地区四季变化不明显，气候特征主要表现为干季和湿季的交替。全地区年降水量在600～1000mm之间，地区分布呈东南多西北少。每年5—10月为湿季，平均降水量为500～900mm，占全年80%～90%，11月至次年4月为干季，大部分地区降水量不足100mm，仅占全年10%～30%。另一方面，蒸发量变化与降水量相反。冬半年因受来自印度、巴基斯坦北部的干暖气流控制，金沙江谷地为蒸发量的极大值区，1月份东南部月蒸发量在150mm左右，为同期降水量的10倍以上，因而形成干季；夏半年，受西南季风影响，金沙江谷地处于暖湿气流向北输送的通道上，蒸发量由冬季的极大值区转变为夏季的极小值区，月蒸发量与冬半年相当，而同期的降水量显著增加，超过蒸发量，形成湿季。

（3）四川盆地气候。位于副热带纬度上的四川盆地，四周为海拔较高的群山包围，北方冷空气不易侵入，而暖湿气流常驻，形成一种气象要素年变化和日变化都比较小，冬无严寒、夏无酷暑，雨水丰沛的温和湿润气候。

1）冬无严寒、夏无酷暑。由于山脉对冷空气的屏障作用，四川盆地是我国冬季地形增温效应最显著的地区之一。盆地的基础气温（即非地形影响气温）较高，加上地形增温，即便是隆冬季节也不很冷。盆地的冬季短暂，草木长青，农作物全年都能生长。以四川盆地与长江中下游平原地区冬季温度对比，盆地实测平均气温要比东部平原地区高3～4℃。如果考虑到海拔高度的差别，订正到同一海平面高度，实际地形增温可达5℃左右，相当于使盆地的地理纬度南移约5°，即与南岭北部地区（25°～26°N）相当。因此，在冬季常常出现由于冷空气活动将霜冻天气南推至华南沿海地区，而四川盆地仍然没有霜冻的现象。夏季，情况则相反。长江中下游地区梅雨结束后，受西太平洋副热带高压控制，高温少雨；而四川盆地此时正处在降雨最集中的雨季，平均气温低于长江中下游地区。以武汉和成都两地为例，日最高气温大于等于35℃的年平均日数，武汉为21d，而成都只有1d。大致上说，5—10月东部平原气温高于四川盆地，而11月至次年4月，四川盆地气温高于东部平原。温差最大的时期是在隆冬和盛夏。

2）夏洪秋涝。四川盆地的雨季5月下旬前后开始，比中下游地区晚1个月左右。7月中旬梅雨结束后，季风雨带进一步北推西移，四川盆地进入降水集中期，而中下游处于相对少雨的高温干旱时期——伏旱。因此，由于雨季上的差别，盛夏时期长江上游和中下游往往出现两种截然不同的天气：西部的四川盆地阴雨连绵，暴雨洪水灾害频繁，形成以峨眉山为中心的著名暴雨区，中心地区平均月雨量达400mm以上，月降雨日数达25d以上，有“西蜀天漏”之称，川东和长江中下游受副高控制，高温少雨，月平均雨量在150mm左右，雨日不足10d。8月下旬前后，影响我国的夏季风开始减退，长江流域自北而南先后进入秋季，此时长江上游和中下游的天气气候又会出现显著差别：西部的盆地进入第二个降雨集中期——秋汛期；东部中下游则是“秋高气灾”。以四川盆地为中心的秋雨现象，气象学家称之为“华西秋雨”。它涉及范围较广：北起陕、甘南部地区，南到云贵高原，西自川西山地，东到长江三峡，面积约60万km2。暴雨中心在川东北的大巴山一带。这一带地区9月或10月多年平均降雨量或降雨日数多于其前后月份。根据候雨量分布规律，秋雨一般从8月底开始至10月中旬结束，持续期约50d。但各年秋雨的早晚、长短和降雨量大小不尽相同。长江上游和汉江上游地区的秋雨和秋汛一般比夏季要小，但有些年份的秋季洪水大于夏季洪水。

（4）三峡地区气候。广义的三峡地区包括从重庆至宜昌的长江干流区间，东西长约650km，南北宽不足100km，面积约6万km2。平均地理位置介于29°～32°N、105°～110°E之间。三峡地区丘陵山地纵横交错，西北与大巴山、秦岭相接，西南与武陵山、湘黔山地相连，西通四川盆地，东临长江中下游平原。长江在此自西向东横贯巫山山脉，形成举世闻名的三峡地区。在地理环境和气候背景的影响下，三峡地区气候既有别于纬度相当的东部长江中下游平原，也不同于西部的四川盆地，具有不同气候过渡带的特征，气象要素的地区分布差异明显。

1）过渡带的气候。在我国各种气候区划中，三峡地区往往是不同气候区分界线的必经之地。因此，其气候特征有明显的过渡地带的性质。下面从冷暖、干湿和季风气候区划三方面进行概述。

我国大气候带的划分以温度为指标，三峡地区以北以东为北亚热带，日平均气温大于等于10℃的累积温度一般为4500～5300℃，累积天数为220～240d，最冷月的平均气温为0～4℃，而三峡地区及其以西属中亚热带，累积温度为5300～6500℃，累积天数为240～300d，最冷月的月平均气温为4～10℃。三峡地区温度明显高于东北部的外围地区。

干湿气候区划是以年、季干燥度为指标，划分结果三峡地区仍然是不同干湿气候区划的分界地带：三峡地区以西以北为北亚热带湿润型秦岭巴山气候区，以南为中亚热带湿润型四川气候区，以东属北亚热带湿润型江北气候区。虽然均属温润型气候，但它们的干湿季节有差异。这就形成了在各类湿润气候区包围下，地形又近于封闭的三峡地区能常年保持比较湿润的气候，它不同于毗邻的秦巴山地气候，也不同于长江中下游，而与四川盆地四季温湿的气候相近。

再从季风气候特征来看，长江流域自四川盆地以东都属于副热带季风区。但以三峡地区为界分为东西两个季风小区，西部季风气候不如东部明显。

长江流域汛期长达半年以上（4—10月），但主要降雨集中在初夏（6月上旬至7月上旬）、盛夏（7月中旬至8月中旬）和伏秋（8月下旬至9月下旬）三个阶段，其降雨的地区分布各不相同。初夏梅雨期降雨，集中在长江中下游地区，此时三峡地区处于梅雨带的西部边缘，盛夏降雨集中在长江上游和汉江上游，三峡地区在其东部边缘；伏秋雨季集中在秦巴山地，三峡地区居其东南边缘。这种独特的地理位置和气候背景形成三峡地区汛期多雨和降雨分配比较均匀的气候特征。

2）气候要素的时空分布特征。三峡地区的基本气候特征可以用有代表性的气象台站的气象要素特征值来表述。下面从西到东依次选列了重庆至宜昌共11个测站的年降雨量等9项特征值（见表1-3），大致可以体现以下四种时空分布特征。

表1-3　三峡地区气象要素多年平均值

第一，如气温、湿度、雾日和雨日等要素，存在东西向地区差别，呈西大（多）东小（少）的分布趋势，大致以云阳为界，其西部的气温、湿度、雾日和雨日大于东部峡区四站。例如多年平均气温从重庆至巫山大多稳定在18℃以上，从巴东至宜昌下降至17℃左右。气温的东西差别又随季节而不同，冬季差别大，夏季差别小。冬季的1月份，重庆比宜昌高2.8℃，而夏季的7月仅偏高0.3℃。这种差别是地形对冷空气活动的屏障作用造成的，冬季冷空气活动既多且强，三峡以西有山脉的重重障碍，冷空气影响显著小于三峡以东地区；夏季冷空气活动少而弱，地形的增温作用就不明显了。雾日的东西差别更大，西部以雾都著称的重庆，年平均雾日接近70d，向东依次递减，至巴东出现最少雾日仅3.5d，东西相差近20倍。但东部峡口宜昌的雾日又明显增加至23.2d。

第二，多年平均降雪日数也有明显东西地区差别，但分布趋势与前一种特征相反，呈东多西少分布。东部的巴东、宜昌平均降雪日为4～6d，西部各站都不足1d。这种分布趋势显然是受气温高低差异影响造成的。

第三，风向风速受地形影响很大，因而三峡地区风的变化比较特殊。主要存在与峡谷方向平行的峡谷风和与峡谷方向垂直的山谷风两种地形风。三峡地区的山谷风有明显的季节性，以巴东为例，冬季的山风最大风速可达6m/s，而谷风一般不超过1.5m/s；夏季山风平均最大风速为1.8m/s，谷风为2.1m/s。而顺峡谷方向吹的峡谷风，由于风洞效应，峡区的峡谷风一般要比入口处和出口处大一些。入奉节、巫山、巴东三站的平均风速比西部的云阳、万县和东部的宜昌都偏大。同时，由于三峡地形迂回曲折，其风力普遍小于长江中下游平原地区，但有时也能出现较大的瞬时风速。

第四，年降雨量和暴雨日数的东西差别不明显，与同纬度的四川盆地和长江中下游地区（非暴雨中心地区）相比，三峡地区的年降雨量略大，而暴雨日偏少。

就气象要素的年变化来看，三峡地区也具有明显的特色。一是三峡地区气温的年较差和日较差都很小。最冷月为1月（6.5℃），最热月是7月（28.7℃），气温年较差（22.2℃）比东部武汉地区（25.4℃）低3.2℃。相对湿度除8月略低外，全年基本持平，稳定在70%～80%，秋、冬季（10—1月）和初夏（5—6月）略高于其他月份。降雨量的年变化呈双峰型，两个峰值出现在5月和7月，两月的平均降雨量相当（170mm左右）。降雨日数的双峰则出现在5月和10月，前者为16.7d，而后者接近15d。综合以上各种特点来看，三峡地区的气候兼有长江上游和中下游地区的气候特性，以降雨特征为例，三峡地区具有春雨（4月雨量显著增加、雨日多）、夏雨（7月雨量多、降雨强度大）和秋雨（9—10月雨日多）多重雨型。

（5）长江中下游地区气候。长江中下游地区普遍为海拔较低的丘陵和平原，东临太平洋，南与南岭山脉相接，西连三峡、湘黔山地和秦（岭）巴（山）山地，北通中原大地。季风气候特征显著，四季分明。

1）春季的低温阴雨。春季是冬季风活动逐渐减弱，夏季风活动逐渐增强，最后由夏季风取代冬季风的过渡季节。长江中下游春季天气的基本特征是冷暖阴晴变化剧烈、多低温阴雨。大地回春后，大气和地球下垫面接收太阳辐射能逐渐增加，西风气流过青藏高原时，受热力和动力扰动产生短波槽、低涡和切变线等降水天气系统频繁东移，造成长江中下游的低温阴雨天气。在3—4月份的一段时间内，经常出现低于或接近前期冬季的低温，俗称“倒春寒”。这种天气对农业生产很不利，是造成早稻烂秧和大面积减产的重要原因。春季的降水与低温经常相联系，“清明时节雨纷纷”就是中下游地区春季天气的一大特色。这种降雨天气一般强度不大，但持续时间较长，气象学中称为“连阴雨”。绝大多数的春季连阴雨持续时间为5～7d，长者可达半月以上，容易造成涝渍灾害。春季的晴天又与增温相伴，一雨冷如冬，一晴暖如夏，甚至在短短数天内，气温变化可以经历春夏秋冬四季。由于春季天气变化剧烈，还会出现冰雹、大风等灾害性天气。

2）初夏梅雨和盛夏伏旱。每年6—7月份，在长江中下游、淮河流域至日本南部这一近似东西带状地区，都会出现一段降雨非常集中的特殊连阴雨天气，降雨范围广、强度大和持续时间长，经常出现暴雨天气。此时正值江南特产梅子成熟之际，故称此为“梅雨”。梅雨时期，气温高、湿度大、物品容易霉烂，故也有“霉雨”之称。

梅雨一般在6月中旬前后开始，称为“入梅”，7月上旬末或中旬初结束，称为“出梅”。但每年入出梅时间的早晚、持续长短和降雨量大小的差别很大。近百年来，大约半数的年份入梅期在6月6—15日之间，最早的在5月26日入梅（1896年），最晚在7月4日（1947年），早晚相差达40d。出梅日期多数为7月6—10日，最早的出梅日为6月16日（1961年），最晚的出梅在8月初（1954年），早晚也相差1个月。正常的梅雨期约20d左右，最长的为65d（1896年），次长的为50d（1954年），最短的只有6d（1971年）。少数年份没有梅雨，称为“空梅”，1958年和1965年就是空梅年。梅雨期的长短和降雨量多少与洪涝和干旱紧密相连。

梅雨天气是东亚大气环流发生突变的产物，它同夏季风的爆发有关。通常以西太平洋副热带高压活动来反映夏季风的进退和季风雨带的变化。在常年情况下，6月上中旬以前副高脊线位置在20°N以南缓慢北进，雨带在华南和江南南部地区。6月中旬前后，副高脊线快速越过20°N，并徘徊于20°～25°N之间，这就是副热带高压的第一次季节性“北跳”，它同江淮流域的入梅基本同步。7月上、中旬，副热带高压发生第二次季节性“北跳”，脊线越过25°N，并稳定在28°～30°N附近，这种变化又同出梅相联系。季风雨带进一步北移，长江中下游地区出现高温少雨的伏早旱天气。

盛夏伏旱发生于一年中夏季风势力最强盛的时期。此时长江中下游（包括上游川东地区）处于副热带高压控制下，受旱区的暖气团影响，以晴热少雨天气为主。降雨量比梅雨期显著减少，受高温影响，蒸发量比梅雨期明显增大，因而容易发生干旱。著名的长江三大“火炉”（重庆、武汉、南京）天气就出现在这个时期。

3）秋高气爽。长江中下游地区9—10月份的平均降雨量、降雨日数或总云量都相对少于其前后月份，因而形成以晴朗天气为主和气温凉爽的天气特征，俗称“秋高气爽”。实际上，秋高气爽的这两项天气特征也并非每年都能同时出现。有的年份，秋天虽然天气晴朗，但气温仍高如盛夏，经常在35℃以上，俗称“秋老虎”，有的年份，秋天气温虽然不高，但却阴雨连绵。从多年平均情况来看，长江中下游地区的秋高气爽天气从8月底开始，10月上、中旬结束，为期40余天。

秋季是夏季风开始自北向南撤退，冬季风开始加强南下的过渡时期。冬季风向南推进的方式同夏季风向北推进的方式完全不同，它往往是以爆发的形式首先从大气的低层来替换夏季风。长江中下游地区地势普遍较低，低层的偏北气流（冬季风）可以顺利南下。而在大气的高层此时仍然维持着夏季风，大气的层结比较稳定，天气晴朗，气温又不会太高，从而形成秋高气爽的天气特征。如果冬季风的爆发时间推迟，造成夏季风长期控制中下游地区，就会出现“秋老虎”天气，有时，冬季风不能比较迅速地替代夏季风，在长江中下游地区形成冬夏两种季风势力相当，便会出现秋季连阴雨天气。

4）冬季的寒潮大风。冬季气候主要受来自西伯利亚的冷气团的影响，长江中下游地区冬季的天气特征就是一次又一次的冷空气活动过程。冷空气活动有强弱之分，一般气象上把24h内气温下降幅度达10℃以上、最低气温在5℃以下的强冷空气活动称为“寒潮”。长江中下游地区补充规定，凡一次冷空气活动使日平均气温3d内下降达8℃以上，最低气温又在5℃以下者为寒潮。寒潮天气不仅仅是剧烈降温，同时还伴有大风、降雪和霜冻等低温天气。长江中下游地区的寒潮大风，在陆地上一般为6～8级，在江河湖面上可达8～10级。据气象资料统计，长江中下游地区的寒潮天气，每年最少有1次，最多有9次，平均为4～5次。

4.流域的降水

据多年实测资料统计，长江流域年平均降水量1100mm，仅次于华南、东南沿海地区及诸岛，为全国年平均降水量550mm的1.7倍。因此，仅占全国总面积18.75%的长江流域，集中了全国32%的降水总量。流域降水的基本特征是水量丰沛，时空分布不均匀，容易形成洪涝和干旱。

（1）降水的时空分布特征。

1）年降水量的地区分布。流域年降水量的分布趋势是江南大于江北，中下游大于上游，从东南向西北呈递减态势。大部分地区年雨量在1000～1600mm之间。中下游地区平均为1440mm，其中江南为1470mm，江北为1320mm，汉江流域930mm。长江上游地区平均为940mm，其中乌江和上游干流接近1100mm，嘉岷流域约970mm，金沙江流域最少，在800mm左右。受地形和气候的影响，在102°E以东的30°N附近有四个多雨区，它们分别是：川西峨眉山区，川、陕、鄂大巴山区，湘、鄂武陵山区和赣、皖山区。除大巴山多雨区年雨量略小，在1200mm左右外，其他三个多雨区中心雨量都在1600mm以上。与此成鲜明对比的是金沙江上段和江源地区降水量稀少，玉树以上地区年降水量在500mm以下，沱沱河地区只有100～200mm。

长江年雨量与降雨强度之间有较好的正比关系，即降雨强度大的地区其年雨量也大，反之亦然。对比年降水量与年平均暴雨日数，4个多雨区与主要暴雨中心相对应，除大巴山暴雨区的年平均暴雨日数稍少，仅有5d，其他对应的暴雨区的暴雨日数都在6d以上。其他非暴雨中心的地区，两者之间也存在着较好的对应关系。年降水量在500mm以下的地区，基本没有暴雨发生的记录，年降水量在800mm左右的地区，其平均年暴雨日为1d。年降水量每增加200mm左右，其平均暴雨日相应约增加1d。

2）汛期降水量的时空变化。流域幅员辽阔，东西地区间雨季起讫差别大，汛期（4—10月）长达7个月。汛期流域平均降水量为903mm，约占全年的84%。大部分地区汛期降水量在800～1200mm之间，约占全年总降水量80%～90%。汛期降水比重与年降水量成反比关系，即年降水量愈大，汛期降水比重愈小。例如：年降水量最小的金沙江区（809mm），汛期降水比重最大（93.8%）；而年降水量最大的鄱阳湖区（1626mm），汛期降水比重最小（72.3%）。这种变化关系反映出流域汛期降水量的地区差别比年降水量的地区差别要小。

从汛期各月降水量的时间变化可以清楚地看出4个多雨区和雨带的移动规律。5—6月，东部的赣皖山区多雨中心最早出现，中心在29°N和117°E附近。尔后，中心逐步北移，7月份雨带移至鄂豫皖交界处的大别山附近；6—7月，第二个多雨区湘鄂武陵山中心形成，中心位于29°N和110°E附近，随时间也有北移趋势，7月份雨带移至鄂西南清江、三峡一带；7—8月，第三个中心即川西峨眉山多雨中心产生，中心在29°～32°N和103°E，此中心稳定少动；9月前后，第4个多雨中心即川陕鄂大巴山中心形成，中心位于32°N和107°E附近。

从流域平均雨深的年变程来看，6月、7月、8月三个月降雨量居全年的前三位，合计占汛期降水的53.2%，通称夏汛期，其中7—8月为大汛；4—5月降水处于快速增长期，占26.6%，称春汛期；9—10月降水衰减，占20.2%，称秋汛期。

（1）春汛期（4—5月）。春汛（亦称桃汛）期流域降水量呈东多西少型分布。全流域大致可以划分为三个降水区：

1）东部地区（110°E以东），雨量最丰，在420～600mm之间，东西地区差别不大。

2）中部地区（104°～110°E之间），东西雨量分布梯度最大，东部地区为420mm，西部骤降至100mm左右。

3）西部地区（104°E以西）降雨量最少，维持在100mm左右。

春汛期降水量的分布特征主要由地区间雨季早晚规律所决定。雨季早的地区降雨量多，雨季晚的地区降雨量少。

（2）夏汛期（6—8月）。夏汛期是全年降水最集中的时段，故又有大汛或主汛之称。流域降水量沿30°N呈三峰型分布；高峰区降雨量在600～700mm之间，低谷区雨量约400～450mm，全流域夏汛期平均雨深497mm。三个峰值实际反映着全流域呈东西向分布的三个多雨中心，它们是形成大汛的重要降雨区。

（3）秋汛期（9—10月）。秋汛期降雨量略小于春汛期，全流域平均不足200mm。但地区分布与春汛期相反，沿纬圈方向呈西多东少趋势，且为单一峰型，它反映出川陕鄂大巴山为多雨区，中心雨量约300mm，以两湖平原为中心的少雨区不足200mm。