汪 寧
海軍北海艦隊海洋水文氣象中心,山東青島 266003
1)暴雨空間分布特征
通過分析青島地區1974-2010 年暴雨空間分布可知,暴雨出現在青島北部和南部頻次最多,相對來說青島市區與嶗山區暴雨日數很少。持續性區域暴雨經常會帶來泛濫的洪水,毀壞房屋、堤壩、橋梁等,引起山洪、地質災害等。根據統計的氣象普查資料可知青島地區含有兩條南北暴雨致災區:北部暴雨引起十分嚴重的災情,同時災害較為嚴重的還有膠南地區,相對來說青島市區與嶗山暴雨引發的災害次數并不多。
2)暴雨產生概率以及重現期特點
通過分析1974-2010 年青島地區最大日降水量材料,使用皮爾森-Ⅲ型概率分布對青島地區暴雨出現概率和重現期特點積極分析。對日降雨量超過100mm、150mm、200mm 暴雨的產生概率研究分析。
日降雨量超過100mm 的暴雨分布趨勢為南部及膠州灣北部小、沿岸大,日降雨量是100mm 的暴雨在膠南出現頻率最大,是20.3%。日降雨量超過150mm 的暴雨分布趨勢為北部小、南部大,嶗山產生最大暴雨頻率是5.9%,第二則是膠南5.7%。日降雨量超過200mm 的暴雨分布趨勢也是北部小、南部大,嶗山產生最大日降雨量200mm 暴雨頻率為1.9%,其次是膠南1.8%,再次是青島1.6%。
研究暴雨在各重現期的日雨量極值可知,青島50 年一遇的暴雨日雨量分布趨勢為南大北小,在青島、嶗山、膠南、即墨地區暴雨日雨量全部超過了240mm。100 年一遇的暴雨日雨量分布趨勢同樣為南大北小,其中最大310mm 在膠南,其次為即墨296mm。在兩個極大值中心分布了200 年一遇的暴雨雨量,其中最大357mm 是膠南,其次為即墨345mm,青島與嶗山日雨量極值全部超過了300mm。所以城市在未來的建設過程中,應當積極規劃防洪設施,編制市政給工程新的施工標準。
1)青島地區大風空間分布特征
青島市區以及沿海地區大風日數最多,年平均市區大風日數是51.7d,屬于多風區域中心,之后則是膠州,最少是膠南。在冬、春兩季多出現大風,主要是西北風。具體和冬春季節天氣系統相關,青島地勢也發揮了決定作用。由大澤山和大小珠山共同形成了平坦的北部膠州地區,此地多見于西北風,膠州灣海面與嶗山及小珠山共同發揮的狹管作用對其進一步進行了加強,促使其成為出現最多大風日的地區。
2)大風產生概率和重現期
經過計算可知青島出現最大風速概率趨勢為從西南到東北,從大到小依次為膠州、青島、膠南、北部萊西和即墨。總而言之,膠州灣沿海大風產生概率通常超過15%,其中大風產生最大概率是在膠州。主要由于魯中山區與半島丘陵地區形成了膠州平緩地勢。膠州出現了30 年一遇、50 年一遇和100 年一遇的最大風速,具體是在23.1m/s 到26.1m/s 之間。而即墨30 年一遇、50 年一遇最大風速不會超過17m/s,100 年一遇則是17.8m/s。其它通常在20m/s 到25m/s 之間。所以青島膠州出現了多年一遇最大風速極值,即墨則是最小值。
1)氣旋暴雨
夏季出現暴雨的重要天氣系統為氣旋,在暴雨過程中其發生次數最多、降水強度最大、歷時最長。氣旋平均移速是每小時34 公里,發生氣旋同時或者6 小時之后出現降雨。在時間分布上氣旋暴雨體現出的特點為:有明顯的年紀變化,30 年間共出現氣旋暴雨107 次,青島地區一年最多7 次,很多年份沒有出現,這一現象主要和年際大氣環流變化有關。
2)冷鋒暴雨
受冷鋒影響一般會產生雷雨天氣,通常持續時間短,不會造成較大范圍的影響,呈現不均勻分布。當冷鋒通過該地區時,時常會出現雷雨。北方地區,偏北和偏東是冷空氣路徑,假如冷空氣較弱,則不會對青島地區造成較大影響,假如存在強度較大冷空氣,則通過該地區時,極有可能形成強雷雨天氣。西北部地區,高空槽在東移過程中逐漸消失,不會對青島地區帶來較大影響。
3)臺風暴雨
臺風對青島地區造成影響的3-5 天之前,一般在菲律賓東部的洋面上形成第一警戒線,當臺風到達巴士海峽與沖繩島時形成第二警戒線,所以對青島地區來說臺風要想造成影響應達到兩個條件:生成時間5 月下旬至10 月初;越過警戒線。
1)寒潮大風
寒潮大風一般產生在秋冬兩季,具體是指與高空適當環流形勢中較強勢力的西伯利亞冷空氣的配合下,南下產生極強偏北大風。這類寒潮大風具有強度大,影響范圍廣,持續時間較長等特點。
2)氣旋大風
對青島地區造成的影響的主要是江淮氣旋大風。一年四季均可出現,其中產生次數最多的是春季。
3)蒙古低壓大風
蒙古低壓是春季重要的大風天氣系統,具體是指從蒙古到東北地區形成低壓產生的西南大風,一般風力平均為6-8 級。
4)熱帶氣旋大風
熱帶氣旋大風雖然少,但也要統計其產生頻率、影響情況。
對1974-2010 年氣象災情資料分析可知,對青島地區造成影響的氣象災害不僅僅是暴雨和大風,還有臺風以及雷暴等,各種氣象災害給青島地區造成了重大的社會經濟損失。這些年來,由于氣象災害使大約1200 萬人口受災,死亡人數大概是140 多人,造成超過100 億元的直接經濟損失。
綜合分析,青島地區主要氣象災害包括暴雨、大風等。其中在膠州沿海地區和北部萊西是暴雨影響的主要區域,市區、環灣以及膠南地區則是大風的主要影響區域。需要關注的是在膠州灣西部多發生大風災害,出現大風概率最大的是膠東到九龍鎮,而市區一般是多風區中心。
總而言之,青島是受到氣象災害影響比較嚴重的地區,應當在未來城市建設中較多考慮各種氣象災害共同影響,盡量減低氣象災害帶來的損失。
[1]楊育強,馬艷,劉學忠.膠州灣氣象變化和城市規劃關系研究[R].青島:青島市氣象局,2010.
[2]赫曉菊.淺談城市氣象災害[J].青海氣象,2008(3)