貴定暴雨日特征分析

黃曉俊,夏 恒,楊 明,宋應剛

(1.貴州省龍里縣氣象局,貴州 龍里 551200;2.貴州省六盤水市氣象局,貴州 水城 553001;3.貴州省玉屏縣氣象局,貴州 玉屏 554000)

貴定暴雨日特征分析

黃曉俊1,夏 恒2,楊 明3,宋應剛1

(1.貴州省龍里縣氣象局,貴州 龍里 551200;2.貴州省六盤水市氣象局,貴州 水城 553001;3.貴州省玉屏縣氣象局,貴州 玉屏 554000)

分析貴定縣 1957—2009年出現的 134次暴雨日樣本。結果表明:貴定縣暴雨日數總體呈上升趨勢,其線性增長率為 0.2d/10年,年暴雨日數在 0～7d次之間,暴雨日平均每年出現 2.53次,最大降水量為 234.9mm,1h最大降水量為63.5mm;2—10月均有暴雨日出現,暴雨日發生的季節性明顯,夏季暴雨日占全年的 54.3%,暴雨日頻發于 6—7月,且 6月下旬為暴雨的高峰期;暴雨日降水對月、年降水量的貢獻顯著,5—9月的暴雨日雨量對月降水量的貢獻較大,6月為最大。年降水量最少的年份,無暴雨日出現。

貴定;暴雨日;特征

1 引言

在我國,暴雨洪澇災害是僅次于旱災的氣象災害,暴雨往往使農田積水和土壤水分過度飽和給農業帶來災害,甚至會引起山洪暴發、江河泛濫、堤壩決口給人民和國家造成重大經濟損失。1978—2009年期間,貴定縣境內共發生暴雨、冰雹、干旱、秋風和低溫凝凍等各類氣象災害 101次,成災 44次,其中由暴雨引發的洪澇、山體滑坡等災害達到成災次數的 45%,所造成的損失位于各類氣象災害之首。例如,1999年 7月 16日的大暴雨,就導致全縣 20多萬人受災,房屋倒塌 1 385間,公路塌方 720處,1 185人無家可歸,直接經濟損失 18 356萬元。之前,對貴定縣某次暴雨過程或某種特定天氣條件下的暴雨進行過分析研究,但都未對貴定暴雨日進行專題分析。本文重點對貴定縣暴雨日的年、月、旬、日分布和特征進行分析,總結出它們的氣候特征,對提高暴雨預報、氣候評價和氣象決策服務有實質性的意義。

2 資料選取及分析規定

2.1 資料

文中所用資料均來自于貴定縣一般氣候站 (該站位于 107°14′E,26°35′N)。暴雨日樣本從 1957—2009年的月報表中挑取。由于自記雨量觀測從1980年開始進行,故 1 h最大雨強的樣本從 1980—2009年的月報表中挑取。

2.2 規定

把暴雨按 24 h(20時—20時)雨量 (R)分為 3個量級,即暴雨、大暴雨、特大暴雨。具體為:100 mm>R≥50 mm為暴雨,200 mm>R≥100 mm為大暴雨,R≥200 mm為特大暴雨。連續 3d或 3d以上出現日降水量≥50 mm時,定為持續性暴雨。將 (20時—20時)降水量≥50 mm的降雨日稱為一個暴雨日。

3 暴雨日的特征分析

3.1 暴雨日的年際變化特征

在 1957—2009年間,貴定縣出現暴雨 (含大暴雨、特大暴雨)134次,其中,暴雨日的頻數為 124次,占出現暴雨以上頻數的 92.54%,年平均 2.53次;出現大暴雨的頻數為 9次,占出現暴雨以上頻數的 6.71%,年平均 0.17次;出現特大暴雨 1次(1999年 6月 30日),占出現暴雨以上頻數的0.01%。暴雨日的最大降雨量為 234.9 mm,次大降水量為 190.4 mm。用暴雨日次數的 5 a滑動平均進行統計,來反映暴雨日的年際變化 (見圖 1)。

由圖 1可以看出,貴定暴雨日數總體呈上升趨勢,其線性增長率為 0.2d/10a。20世紀 60年代(1960—1969年),暴雨日數呈波動上升趨勢,1969年達到峰值;20世紀 70年代到 80年代初 (1970—1981年),暴雨日數呈波動下降趨勢,1981年達到谷值;1982—1998年,暴雨日數呈波動上升趨勢,1998年達到峰值;1999—2003年暴雨日數呈明顯的下降趨勢,2003年達到谷值。暴雨日數以 1988年和 1991年為最高,達到 7次,1962年、1966年、1978年、1981年、1997年、2006年未出現。暴雨日多的年份,一般是洪澇嚴重的年份,暴雨日少的年份常是干旱嚴重的年份。

圖 1 貴定暴雨日年際變化曲線及趨勢

3.2 暴雨日的月、旬變化特征

分析表 1可知,53 a中貴定縣在 2—10月均有可能出現暴雨,暴雨最早出現在 2月 12日 (1991年),最晚結束在 10月 23日 (1961年);大暴雨最早出現在 1958年 4月 9日,最晚結束在 2008年 8月16日,而 11月—次年 1月均沒有暴雨出現。各月中,6月出現暴雨的頻數最高,出現頻率達到 26%,7月出現的頻數次之,出現頻率為 17.9%。6—7月是貴定縣暴雨日集中出現的時段,是暴雨和大暴雨的多發期,例如 1991年 7月共出現 5次暴雨日,集中的強降水使得山體滑坡、房屋作物被淹,給國民經濟造成很大損失。夏季 (6—8月)暴雨日占全年的54.3%,其次是春季 (3—5月),占全年暴雨日數的21.6%。

表 1 貴定縣 2—10月各級暴雨日頻數及頻率分布表

從圖 2分析可知,貴定縣 2月上旬曾出現過一次暴雨日,2月中旬—3月中旬沒有暴雨日出現,暴雨日從 3月下旬開始逐漸增多,4月中旬開始進入暴雨多發期,其中以 6月下旬為最高,6月中旬和 7月上旬是出現暴雨的兩個次高峰期,5月下旬略低于次高峰期,8月上旬—8月中旬,暴雨出現的頻次明顯減少,但在 8月下旬—9月上旬又有所上升,隨后逐漸減少。貴定大暴雨在 4月中旬—8月中旬都有可能出現,其中 6月中旬—7月中旬出現大暴雨的頻次最高且集中,8月中旬出大暴雨的頻次為次高。

圖 2 貴定縣各旬暴雨、大暴雨日數分布圖

3.3 暴雨日 1h最大雨強

自記降水觀測時間為每年的 4—10月,故對暴雨日 1h最大雨強的分析也為此時段。貴定暴雨 1h最大雨強為 63.5 mm,出現在 2004年的 5月 30日08—09時,次大雨強 62.7 mm出現在同日的 07—08時,此次大暴雨的降水總量為 157.6 mm。總的來說,貴定縣 1h最大雨強以夜間 20時—01時出現的可能性最大,早上 06時—09時次之,其余時段出現1h最大雨強的可能性很低,這與貴定縣夜間雨量明顯大于白天,夜雨多于晝雨的變化趨勢一致。各月最大雨強見表 2。

3.4 月暴雨日對降水量的影響

3.4.1 月暴雨日對月降水量的影響 分析 53a降水資料表明:4月降水超過平均值 (103.0 mm)的 24 a中有 7 a出現暴雨日,占高出月降水量頻率的29.2%;5月降水超過平均值 (174.5 mm)的 25 a中有 13 a次出現暴雨日,占高出月降水量頻率的52%;6月降水超過平均值 (199.9 mm)的 24 a中有 19 a出現暴雨日,占高出月降水量頻率的79.2%;7月降水超過平均值 (171.2 mm)的 24 a中15 a出現暴雨日,占高出月降水量頻率的 62.5%;8月降水超過平均值 147.1 mm的 20 a中有 11 a出現暴雨日,占高出月降水量頻率的 55%;9月降水超過平均值 (93.0 mm)的 24 a中有 14 a出現暴雨日,占高出月降水量頻率的 58.3%;10月降水超過平均值 (89.0 mm)有 19 a,其中有暴雨日的為 5 a,占高出月降水量頻率的 26.3%。53 a間,在有暴雨出現的104個月中有 87個月的月降水量高出月平均降水量,通過計算各月暴雨日雨量占各月降水量的比例發現 (圖 3),4—7月暴雨雨量對月降水的貢獻呈遞增趨勢,5—9月的暴雨日對月降水量的貢獻較大,6月達到最大,7月次之。通過相關分析可知,月暴雨日數與月降水量的相關系數為 0.58,月暴雨雨量與月降水量的相關系數為 0.7,二者均通過α=0.01的相關系數檢驗。這說明月暴雨對月降水量的貢獻是顯著的。

表 2 1980—2009年各月暴雨日 1h最大雨強

圖 3 貴定縣月暴雨雨量占月降水量的百分比曲線圖

3.4.2 年暴雨日對年降水量的影響 分析圖 4可知,貴定年暴雨日數與年降水量的走勢基本相同,年降雨量在 722.3～1 624.5mm之間,降水變幅為80%,年暴雨日數在 0～7次之間,年暴雨日數與年降水量的相關系數為 0.5,且通過α=0.01的相關系數檢驗。在超出年平均降水量 (1 124.3 mm)的25 a中,有 23 a出現暴雨。1957年降水量是722.3mm為歷年最少,而這一年暴雨日為 0。

圖 4 貴陽年降水量與年暴雨日數時間分布圖

4 結論

①貴定縣暴雨日呈波動上升趨勢,其線性增長率為 0.2d/10a。20世紀 60年代,暴雨日數呈上升趨勢;70—80年代初,暴雨日數呈下降趨勢;1982—1998年,暴雨日數呈上升趨勢;1999—2003年暴雨日數呈下降趨勢,2004年以后呈上升趨勢。貴定縣平均每年出現暴雨 2.53次,出現大暴雨 0.17次。

②貴定縣暴雨日具有明顯的季節性。暴雨日最早出現在春季的 2月中旬,4月中旬逐漸增多,頻發于 6、7月,直到 8月中旬略減少后,8月下旬—9月上旬又略增多,最晚結束于 10月。暴雨日平均每年出現 2.53次,其中 R≥100 mm的暴雨平均每年出現 0.17次。

③貴定縣各月 1 h最大雨強易出現在夜間,夜間雨量明顯大于白天,夜雨多于晝雨。1 h最大降水量為 63.5 mm;日暴雨量最大為 234.9 mm,大暴雨日出現的幾率很小。最長連續暴雨日數為 3 d,其降水量累計為 176.6 mm。20世紀 90年代以后,出現大暴雨日的頻率呈上升趨勢。

④暴雨對月、年降水量的貢獻較為顯著。4—7月暴雨雨量對月降水的貢獻呈遞增趨勢,5—9月的暴雨日對月降水量的貢獻較大,6月達到最大,7月次之。53 a間暴雨雨量占總降水量的 16.3%。

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1003-6598(2011)01-0029-03

2010-07-20

黃曉俊 (1975-),女,工程師,主要從事基礎業務管理工作。