懷化城區近39a主要災害性天氣變化特征及對策研究

馬育虎，彭曉霞，徐雙印，劉 英

(1.湖南省溆浦縣氣象局，湖南 懷化 419300； 2.湖南省懷化市氣象局，湖南 懷化 418000)

0 引言

近些年，在氣候變暖背景下，氣象災害頻現，城市內澇、城市高溫、城區道路結冰屢見不鮮。災害性天氣是造成氣象災害的直接原因。研究災害性天氣的形成機理和變化規律，監測災害性天氣形成發展過程，是進行氣象災害預測預報、防災減災的基礎。懷化城市規模越來越大，城區所承載的職能越來越多，這使得在同樣的災害天氣條件下，城區所造成的損失遠超農村[1]。懷化城區坐落于武陵山脈和雪峰山脈之間，地形以山地為主，區境內地貌類型多樣，屬亞熱帶季風氣候區，自然環境較為復雜，災害性天氣頻發。對懷化城區造成較大影響的災害性天氣現象主要是高溫、強對流、視程障礙、結冰等。

1 資料來源與分析方法

資料來源：使用鶴城區國家基本氣象站1981---2019年地面逐日觀測數據。季節劃分依照常規劃分，即：3---5、6---8、9---11、12---02月分別為春夏秋冬四季。研究方法有趨勢分析、數理統計等方法[2]。

2 近39年以來懷化城區主要災害性天氣現象變化特征

2.1 氣溫變化特征分析

圖1給出的是懷化城區近39年氣溫變化序列圖。懷化城區年平均氣溫有波動升高的趨勢，這與全球變暖的趨勢一致，年均溫增幅為0.3℃/10 a。本研究將氣溫大于等于35℃定義為高溫日。懷化城區高溫日也呈逐漸升高的趨勢，增幅為3.2 d/10 a。從季節變化上來看，升溫幅度最大的為春季，達到0.49℃/10 a，其次為夏季，冬秋兩季相對較弱。由此可見，懷化城區氣溫增高主要還是由于春夏兩季氣溫的上升。通過比較可以發現，高溫日的增幅大于年均溫的增幅，這也說明，懷化城區氣溫變化趨于不穩定，氣溫波動現象越發明顯。

圖1 懷化城區年均溫及高溫日數統計圖Fig.1 Statistical chart of average annual temperature and hightemperature days in Huaihua City

2.2 懷化城區強對流天氣現象變化特征分析

懷化城區強對流天氣主要有暴雨、雷暴、冰雹。城區雷暴多年平均日達40.1 d/a，屬雷暴多發區，雷暴天數總體呈減少趨勢，但減小幅度較小，變化趨勢不明顯(圖2)。雷暴持續時間長，雷暴初日出現相隔84 d，終日相隔136 d，最長雷暴期達356 d。該區雷暴初日有推后的趨勢，而終日趨于提前，這表明雷暴發生期有集中趨勢[3]。懷化城區近39a以來暴雨天數變化趨勢特征不明顯，年際變化較大，多的年份有9 d(1999年)，少的年份則一天也沒有(1989年)。暴雨主要集中發生在夏秋季節。懷化城區冰雹天數也相對較少，多的年份有4 d，少的年份則一天也沒有，冰雹天數變化特征也不明顯，同暴雨天數年際變化類似。

圖2 懷化城區強對流天氣現象變化趨勢圖Fig.2 The change trend chart of severe convectiveweather plenomenon in Huaihua City

2.3 懷化城區視程障礙、結冰天氣現象及雨凇變化特征分析

懷化城區視程障礙(本研究統計數據為能見度<1 km)天氣現象天氣較多，較為常見的主要是霧、霾兩種，其多年平均值達24 d，年際變化較大，多的年份有45 d(1987年)，少的年份則只有5 d(2017年)。由圖3可知，懷化城區視程障礙天氣現象年際變化較大，總體呈下降趨勢，下降幅度為2.7 d/10 a，幅度較大。結冰現象對城市的最主要影響體現在道路交通運輸上。懷化城區結冰日數年際變化幅度較大，最多年份出現了32次(1983年)，最少年份僅出現3次，總體呈下降趨勢，幅度為1.4 d/10 a，其主要原因為全球變暖與城市熱島效應的加強有關。嚴重的雨凇會壓斷樹枝、農作物、電線、房屋，妨礙交通。雨凇最大的危害是使供電線路中斷。懷化城區雨凇出現的次數較少，變化特征不明顯，總體呈緩慢減少趨勢，年際變化大，1983年出現了13次，而少的年份則一次都沒出現。

圖3 懷化城區視程障礙日、雨凇日、結冰日變化趨勢圖Fig.3 The variation trend of visual obstacle days,glaze days and icing days in Huaihua City

3 懷化城區主要災害性天氣的應對措施

3.1 技術性建議

在城市規劃建設時嚴格進行氣候可行性論證。根據城市區位功能的分類以及城市所在地的地理氣候特點，針對城市規劃、建設、生產生活中最為敏感的關鍵氣象因子進行推算及分析，人為提高城區氣象災害的成災門檻。以城市內澇為例，把《室外排水設計規范》《城市暴雨強度公式編制和設計暴雨雨型確定技術導則》等技術規范作為技術依據，通過暴雨強度公式，分析關鍵氣象因子強降水，進而為城市排水系統設計提供技術依據，從而達到防治城區內澇的目的，具體分析方法見表1[4]。

表1 關鍵氣象因子推算及分析方法一覽表Tab 1 List of calculation and analysis methods of key meteorological factors

3.2 政策性建議

加大科普宣傳力度，提高防御意識。建立和完善城市主要災害性天氣預警制度。氣象部門要做好災害性天氣等級劃分、預報、預警等工作，在災害性天氣來臨時及時與政府相關職能部門溝通，做好應對工作。加強對城市公共基礎設施的管理[5]。制定氣象災害應急避險預案。

4 結論和探討

本研究應用懷化市城區1981---2019年地面氣象觀測站數據，分析了懷化市城區主要災害性天氣現象變化特征，初步得出以下結論：

懷化城區年均溫有波動升高的趨勢，增幅為0.3℃/10 a，增高主要是由于春夏兩季氣溫的上升。城區高溫日也呈逐漸升高的趨勢，增幅為3.2 d/10 a。高溫日的增幅大于年均溫的增幅，表明懷化城區氣溫變化趨于不穩定，氣溫波動現象越發明顯。

強對流天氣變化趨勢總體不明顯，年際變化大。城區雷暴多年平均日達40.1 d/a，屬雷暴多發區，持續時間長，雷暴初日有推后的趨勢，而終日趨于提前，表明雷暴發生期有集中的趨勢。雷暴天數呈減少趨勢，但減小幅度較小。暴雨年際變化特征同冰雹類似，年際變化大，變化特征也不明顯。

視程障礙、結冰天氣現象變化特征類似，總體呈波動下降趨勢，下降幅度較大，幅度分別為2.9 d/10 a、3.1 d/10 a。雨凇年際變化較大，特征不明顯，總體呈緩慢較少趨勢。

針對影響懷化城區主要的災害性天氣，從技術與政策兩個層面提出相應對策。