胡童安 陳青 王德良
摘 要:為了研究各類臺風對郴州降水的影響,為氣候預測和氣象防災減災服務提供有益參考,筆者對1959—2011年53年間影響臺風在郴州的年降水分布、不同強度的降水分布、關鍵月份的降水和不同登陸地的降水特性進行統計分析。結果表明:在時間分布上,影響郴州的臺風降水發生在4—11月,主要集中在7—9月,8月臺風降水頻次最多,9月次之,4月最少;在空間分布上,臺風年平均降水量總體上自東南向西北逐漸減小,臺風年最大降水區出現在中部,7月臺風最大降水區出現在郴州中南部,8月在郴州北部,9月較8月略有南移;此外,臺風登陸地點不同,影響郴州的臺風降水差異較大,在廣州登陸的臺風主要影響郴州西部,在福建登陸的臺風主要影響郴州中部。
關鍵詞:臺風;降水;時空分布;特征;郴州
中圖分類號:P466 文獻標志碼:A 論文編號:2014-0955
Abstract: The paper aims to study the influence of landing typhoon on precipitation in Chenzhou and provide some useful references for climate prediction and meteorological disaster prevention. The author analyzed the typhoon precipitation in Chenzhou from different aspects during 1959-2011. The results showed that the domain period was from July to September, especially in August. Annual typhoon precipitation gradually decreased from the southeast to northwest in Chenzhou, and the primary precipitation was in the middle of Chenzhou. Typhoon landed in Guangzhou produced more precipitation in the west of Chenzhou, while typhoon landed in Fujian mainly affected the middle of Chenzhou.
Key words: Typhoon; Precipitation; Temporal-spatial Distribution; Characteristic; Chenzhou
0 引言
郴州市地處湖南省東南部,地形復雜地貌多樣,東部是南北延伸的羅霄山脈,南部是東西走向的南嶺山脈,中部、北部低山、丘陵、平地交錯,地勢自東南向西北傾斜,是全省受臺風影響最嚴重的地區之一。每年7—9月,西太平洋和南海熱帶氣旋從福建、廣東等沿海地區登陸,給郴州帶來不同強度的降水。臺風降水多寡對郴州的旱澇而言是至關重要的,適量的臺風降水可以緩解本地旱情和高溫,有利于農作物的生長;而臺風暴雨則易誘發洪澇、山體滑坡等地質災害,給人民生命財產造成重大損失。
長期以來,氣象學者對熱帶氣旋的生成、結構、強度、路徑、風雨影響的預報進行了大量的研究[1-4]。而近些年,關于臺風降水的氣候研究在國內外逐漸受到廣泛的重視。Englehart等[5]探討了墨西哥西部臺風降水氣候特征,并進行模擬;王繼志[6]對1884—1979近百年的西北太平洋臺風進行了統計;李英等[7-10]對影響中國的西北太平洋臺風的時空分布、強度分布、移動路徑和臺風源地進行了氣候學分析;孟瑩等[11-18]對影響臺灣、福建等某一小區域的臺風降水特征進行了探討。
然而,由于不同地區臺風降水的氣候變化特征具有明顯的區域性特征,且迄今為止,關于影響郴州的臺風降水的研究主要是對臺風降水個例的研究[19-20]。因此,本研究對1959—2011年共142個臺風資料進行統計,著重從氣候變化角度分析影響郴州臺風降水的基本特征,以期為氣候預測和氣象防災減災服務提供有益參考。
1 資料與方法
1.1 資料來源
本研究使用的臺風資料來源于中國氣象局整編的《臺風年鑒》(1959—1988年)和《熱帶氣旋年鑒》(1989—2011年)[21-22];降水資料來源于湖南省氣候中心和郴州各縣(市)地面氣象觀測站共同提供的1959—2011年10個測站的逐日降水資料。
1.2 研究方法
當臺風從東南沿海登陸并對郴州產生了影響,便進行臺風降水統計。臺風過程降水統計時段為臺風登陸前一日到降水過程結束之日;臺風過程降水量為降水統計時段內的總降水量;臺風月降水總量為月內各次臺風過程降水量的累加值(以臺風登陸時間為準,可向下月跨月統計);臺風年度降水量為各月臺風降水量之加。
1.3 統計分析
本研究用Fortran語言對數據進行處理與分析,并用Suffer軟件進行繪圖。
2 結果與分析
2.1 影響郴州臺風登陸地點的統計特征
1959—2011年53年共有142個臺風登陸影響郴州,年平均2.7個,最多的年份有6個(1961年),其中1987、1993、1998年無臺風影響。由表1可得,臺風登陸影響郴州最早出現在4月,最遲出現在11月份;影響時段集中在7—9月,共有臺風110個,年平均2.1個,占總數的77.5%;8月影響郴州的登錄臺風最多,占總數的34.5%,9月次之,占21.8%,4月最少,僅占0.7%。
由表2可得,影響郴州臺風主要從廣東和福建沿海登陸,共有132個,占總數的93%,從廣東登陸影響郴州的臺風最多,占總數的64.8%,福建次之,占28.2%,山東最少,僅占0.7%。
2.2 影響臺風在郴州的降水特征
2.2.1 降水時空分布特征 1959—2011年郴州各縣市臺風年平均降水量為140 mm,桂東的臺風年平均降水量最多,為169 mm,汝城次之,為160 mm,安仁最少,為106 mm。臺風年平均降水總體上自東南向西北逐漸減小,有明顯的多雨區和少雨區之分,東南部的汝城、桂東和中部的郴州位于多雨區內,是郴州境內臺風雨水資源最豐富的區域,而西南部的臨武、宜章和最北部的安仁位于少雨區(見圖1a)。臺風年最大降水區域出現在中部的郴州、資興和永興,中心在郴州,年最大降水703 mm;安仁最小,只有443 mm(見圖1b)。
1959—2011年郴州各縣市臺風年降水量≥ 100 mm的年份數(見圖2a)自東南向西北逐漸減少,其頻發區主要集中在郴州東南部,頻數極大值出現在桂東(19年),極小值出現在安仁(8年)。臺風年降水量≥300 mm的出現次數(見圖2b)由中部向南北兩端逐漸減少,其頻發區主要集中在郴州中部,頻數極大值出現在郴州(8年),極小值出現在安仁和宜章(2年)??梢?,郴州中部至東南一線受臺風強降水的影響重于其他地區,尤其是郴州市區受臺風強降水影響最嚴重,既是臺風年降水最大中心,又是臺風強降水易發中心。
臺風主要影響季節(7—9月)郴州各縣市平均臺風降水量為110 mm,占臺風年降水量的79%。7—9月臺風降水量的空間分布與臺風年降水量相似,最大降雨中心區域也與年最大降雨中心相同(圖略),可見年內臺風降水總量主要取決于7—9月臺風降水量。其中,7月臺風主要影響地是郴州中部和南部,郴州、汝城、宜章等縣市在多雨區范圍內(見圖3a),月最大降雨區位于永興至郴州一線(見圖3b),月最大降雨中心在郴州,降水量達648 mm,為臺風月降水量歷史最大值,出現在2006年;8月臺風多雨區位置較7月略有北移,郴州、汝城、桂東等縣市在多雨區范圍內(見圖3c),月最大降雨區位于郴州東北部,月最大降雨中心在資興,降水量達506 mm(見圖3d);9月多雨區面積略有縮小,降水量減少,位置較8月略有南落,汝城、桂東等縣市在多雨區范圍內,月最大降雨中心在汝城,降水量達243 mm(圖略)。
2.2.2 不同登陸地臺風在郴州的降水特性 影響郴州的臺風主要是從廣東、福建登陸的臺風,分析其降水特性為:1959—2011年從廣東沿海地區登陸并影響郴州的臺風共92個,平均年降水量為113 mm,桂東降水量最多(113 mm),汝城次之(108 mm),安仁最少(62 mm);平均臺風年降水量的空間分布自南向北逐漸減小,多雨區位于桂東到汝城一線,其次為嘉禾、臨武,最少降雨區在郴州東北部(見圖4a);臺風最大降水區域集中在郴州西部,最大降水中心在嘉禾,降水量達368 mm(見圖4b);臺風年降水量≥100 mm的年份數(見圖5)自東南向西北逐漸減少,其頻發區主要集中在郴州東南部,頻數極大值出現在桂東和汝城(21年),極小值出現在安仁(8年)。
1959—2011年從福建沿海地區登陸并影響郴州的臺風共40個,平均臺風年降水量為104 mm,資興降水量最多(130 mm),郴州次之(128 mm),臨武最少(82 mm);平均臺風年降水量的空間分布由中部向南北兩端逐漸減小,多雨區位于郴州—資興—桂東一線,其次為永興和汝城,最少降雨區在郴州最北端和西南部(見圖6a);臺風最大降水區域集中在郴州中部,最大降水中心在郴州市區,降水量達648 mm(見圖6b);臺風年降水量≥100 mm的年份數(見圖7)由中部向南北兩端逐漸減少,其頻發區主要集中在郴州中部,頻數極大值出現在郴州(18年),極小值出現在安仁和臨武(8年)。
3 結論與討論
(1)影響郴州的臺風平均年降水量總體上自東南向西北逐漸減??;臺風年最大降水區出現在中部,7月臺風最大降水區出現在郴州中南部,8月在郴州北部,9月較8月略有南移;臺風年降水量≥100 mm的頻發區主要集中在郴州東南部,年降水量≥300 mm的頻發區主要集中在郴州中部,即郴州中部至東南一線受臺風強降水的影響重于其他地區,是全市洪澇災害最易出現的地方。
(2)臺風登陸地點不同,影響郴州的臺風降水差異較大。在廣東登陸的臺風主要影響郴州西部,其帶來的降水往往比較均勻,強度不大;在福建登陸的臺風主要影響郴州中部,由于地形作用,極易給郴州中部地區帶來強降水,造成洪澇災害;從廣東沿海和福建沿海登陸臺風,對境內安仁和宜章2個地區的影響相對較小。
(3)影響郴州的臺風主要集中在7—9月,該時段郴州境內常出現大旱,臺風影響所帶來的適量降水,可以有效緩解旱情,同時也可通過人工影響天氣充分開發空中水資源,創造更大的經濟效益。
(4)本研究中臺風登陸地以省界為單位,有待進一步細化到市或縣,為防臺減災提供更精細化的分析依據。
參考文獻
[1] 陳聯壽,丁一匯.西太平洋臺風概論[M].北京:科學出版社,1979:20-31.
[2] 薛秋芳,燕芳杰,范永祥,等.臺風強度變化的診斷分析和預報[J].氣象,1993,19(2):25-29.
[3] 李英,陳聯壽,雷小途.高空槽對9711號臺風變性加強影響的數值研究[J].氣象學報,2006,64(5):552-563.
[4] 李江南,王安宇,楊兆禮,等.臺風暴雨的研究進展[J].熱帶氣象學報,2003,19(增):152-159.
[5] Englehart P J, Douglas A V. The role of eastern North Pacific tropical storms in the rainfall climatology of western Mexico[J].International Journal of Climatology,2001,21(11):1357-1370.
[6] 王繼志.近百年西北太平洋臺風活動(序)[M].北京:海洋出版社,1991:10-19.
[7] 李英,陳聯壽.登陸我國熱帶氣旋的統計特征[J].熱帶氣象學報,2004,20(1):14-22.
[8] 程正泉,陳聯壽,劉燕,等.1960—2003年我國熱帶氣旋降水的時空分布特征[J].應用氣象學報,2007,18(4):427-434.
[9] 陳敏,鄭永光,陶祖鈺.近50年(1949—1996)西北太平洋熱帶氣旋氣候特征的再分析[J].熱帶氣象學報,1999,15(1):10-16.
[10] 馮利華,駱高遠.中國熱帶氣旋的時間活動性研究[J].熱帶地理,1999,19(2):113-116.
[11] 孟瑩,盧娟.影響臺灣島海域的西太平洋臺風特征分析[J].熱帶氣象學報,2005,21(3):315-322.
[12] 翁向宇,葉萌,何夏江.登陸粵西的熱帶氣旋降水特征分析[J].熱帶氣象學報,2005,21(3):301-308.
[13] 梁軍,陳聯壽,李英,等.影響遼東半島的熱帶氣旋的降水分析[J].熱帶氣象學報,2006,22(1):41-48.
[14] 林小紅,任福民,劉愛鳴,等.近46年影響福建的臺風降水的氣候特征分析[J].熱帶氣象學報,2008,24(4):411-416.
[15] 歐善國,羅秋紅,林國平,等.熱帶氣旋對廣州經濟建設的影響及其減災對策[J].熱帶地理,2004,24(2):118-122.
[16] 張俊香,劉旭攏,宮清華.近60年華南沿海登陸熱帶氣旋特征和熱帶氣旋巨災災情分析[J].熱帶地理,2012,32(4):357-363.
[17] 王旭,王文波,楊可棟.山東地區一次臺風暴雨過程診斷分析[J].中國農學通報,2014,30(8):262-269.
[18] 王煥毅,楊萌,魏海寧,等.臺風“達維”路徑變化及物理量診斷分析[J].中國農學通報,2013,29(14):179-183.
[19] 張小玲,孫建華,陶詩言.2002年8月湖南致洪強降水過程與成因分析[J].氣候與環境研究,2004,9(3):475-493.
[20] 葉成志,李昀英,黎祖賢.兩次嚴重影響湖南的登陸臺風水汽場特征數值模擬[J].高原氣象,2009,28(1):98-107.
[21] 中國氣象局.臺風年鑒(1959—1988年)[M].北京:氣象出版社,1960-1989.
[22] 中國氣象局.熱帶氣旋年鑒(1989—2011年)[M].北京:氣象出版社,1990-2012.