青田县暴雨气候特征分析

2022-09-10

青田县地处浙江省东南部, 瓯江中下游。全县总面积2 493 km2, 丘陵低山面积2 228 km2, 占89.7%;河溪、塘、库总面积124 km2, 占5%;平地面积132km2, 占5.3%, 故有“九山半水半分田”之称。暴雨是青田县最严重的气象灾害, 不仅直接导致瓯江洪水泛滥, 还会引起小流域山洪暴发;不仅会导致农田被淹没, 房屋被冲塌, 交通和通讯中断, 还会诱发崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害, 造成人员伤亡和重大的经济损失。随着各级党委政府和人民群众对天气预报, 特别是灾害性天气预报的要求逐年增高, 因此, 统计分析青田县暴雨的气候特征和发生规律, 对于提高暴雨预报的准确率, 促进气象防灾减灾工作和保障农业发展具有重要意义。

1 资料及处理

1.1 资料来源

1971-2014年逐日降水资料取自青田国家一般气象站的月报表文件。由于区域自动气象站建站时间较短, 因此, 本文仅利用青田县城测站 (58657) 的44 a降水资料进行统计研究。天气图资料使用浙江气象综合业务网的历史天气图进行查阅。

1.2 定义和标准

在浙江, 定义24小时降雨量≥50 mm的降水为暴雨。根据其具体量值, 暴雨又细分为暴雨 (50~99.9 mm) 、大暴雨 (100~249.9 mm) 、特大暴雨 (≥250.0 mm) 3个量级;本文定义连续2 d或以上出现暴雨称为连续暴雨。

2 暴雨的气候特征

2.1 暴雨日数的月分布

青田1971-2014年共出现202个暴雨日, 年均暴雨日数为4.6 d, 其中大暴雨日有47 d, 年均大暴雨日数为1.1d。从44 a各月总暴雨日数来看, 除1月和2月外, 其它每月都有出现暴雨的可能, 其中6月、8月暴雨日最多, 分别有49 d和52 d, 各占了25.7%、24.3%。11月-翌年2月总共仅2 d, 其中1月和2月未出现暴雨。暴雨最早出现日期为3月17日, 最迟为12月16日。

据统计, 青田各月降水量分布特征呈现双峰型。从图1可以看出, 暴雨日数的月分布同样表现出“双峰”特性, 但暴雨日数的主峰和次峰同月雨量的主次峰刚好相反, 即8月出现暴雨日数最多, 为主峰, 6月次之, 为次峰, 两者之间数值较为接近。

汛期是暴雨的集中期, 91.1%的暴雨出现在汛期 (4-9月) 。主汛期 (4-6月) 暴雨日数占了全年暴雨日数的34.2%, 此时盛行的西南气流带来充沛的水汽来源和位势不稳定能量, 当受中低层切变、静止锋等天气系统的影响时, 容易出现暴雨或大暴雨。台汛期 (7-9月) 暴雨日数占了全年暴雨日数的56.9%, 而时主要是受台风、东风波、副热带高压边缘等天气系统影响而出现暴雨或大暴雨, 严重影响的台风造成我县东部、南部乡镇出现特大暴雨。而冬季水汽条件不充足, 仅北方冷空气影响, 基本不会出现暴雨[1]。

2.2 暴雨日数的年分布

1971-2014年年暴雨日数最多为9d, 出现在1983、1990、2007年, 在1990年, 而1990年也是青田44 a中雨量最多的年份, 暴雨日数最多的10 a, 其对应的年雨量均高于多年均值。年暴雨日数8 d的未出现, 年暴雨日数7 d的有7 a, 分别为1972、1973、1975、1977、1996、2006、2014年。1978年未出现暴雨。

各年暴雨日数分布不均, 从图2可看出, 暴雨日数年际变化分为4个阶段, 振荡幅度总体呈平稳→剧烈→平稳→剧烈态势[2], 即1971-1977年振幅较小, 1978-1990年振幅加大, 1991-2004年又趋于平稳, 2005-2014波动加大, 以此推断, 未来几年可能会出现一个年暴雨日数≥9 d的高点, 之后振幅会趋于平稳。后22 a比前22 a暴雨日数多了10 d, 近10 a也是暴雨日数最多的时段。

2.3 暴雨雨量的贡献率

暴雨雨量占当年降雨量的比重, 称之为暴雨雨量贡献率。青田暴雨贡献率大多年份维持在15%~30%, 平均贡献率22.2%, 从图3可看出, 暴雨贡献率与年雨量变化趋势在大多年份里保持一致, 变化幅度差异较大, 无明显特征。在多雨年份, 暴雨雨量贡献率一般较大, 甚至可达到38%以上, 如1990年年雨量为2 298.2 mm, 比多年均值偏多37.0%, 其中暴雨雨量为890.0 mm, 贡献率为38.7%。在少雨年份, 一般暴雨雨量贡献率也较小, 如1978年年雨量为1 172.0 mm, 比多年均值偏少30.1%, 为青田测站建站以来第二少, 该年未曾出现暴雨。

2.4 暴雨极值

青田44 a间日雨量达到大暴雨量级的有47 d, 占暴雨日数的23.3%。特大暴雨1 d, 出现在2013年10月7日, 由台风“菲特”影响所致, 日雨量高达253.8 mm, 是青田有气象记录以来日雨量的最大值。其次是2005年7月19日的246.7 mm和1996年8月1日的203.3 mm, 这两个大暴雨分别由2005年“海棠”台风、1996年08号台风影响导致。

2.5 连续暴雨

连续暴雨, 需要有一个或多个天气尺度系统影响, 当天气尺度系统强烈发展或停滞摆动时, 从而出现强而持续的垂直上升运动和水汽输送, 给暴雨的形成提供了有利条件[3]。青田县地势由西向东倾斜, 全县四面环山, 山峦重叠, 山外有山, 小盆地多, 且青田县域内最东部地区距东海直线距离不足50 km, 受复杂的地形和季风气候影响, 青田44 a间共出现连续暴雨27次, 年均0.6次, 其中持续3 d暴雨3次。连续暴雨最大过程雨量出现在1974年8月11-13日的424.9 mm, 由1974年12号台风影响所致。据分析, 连续暴雨27次:由台风影响造成的有21次, 占77.8%, 梅汛期暴雨4次, 其他2次。因此, 台风是造成青田连续暴雨的最主要的天气系统。

3 暴雨的主要影响系统

资料分析表明, 青田县暴雨主要出现在6月中旬-9月下旬, 占全年暴雨日数的81%, 查看历史天气图和各类报表, 造成青田县暴雨的天气系统主要有以下4类。

3.1 台风

在福建中部到浙江南部一带沿海登陆的台风, 登陆后西北行或西进, 该类台风对青田县影响较大, 可有全县性的暴雨或大暴雨, 尤以在福建北部登陆的台风为最。在福建中部到广东东部一带沿海登陆后北上的台风, 受倒槽影响, 青田的南部乡镇可出现暴雨;在浙江中北部登陆的台风, 青田的东北部乡镇可出现暴雨, 范围较小。

3.2 中低层切变

6月中下旬出现的梅汛期暴雨, 其典型的高低空配置为:500 h Pa西风带有低槽东移, 700 h Pa在30ºN附近有切变线, 850 h Pa切变较700 h Pa偏南1~2个纬距, 地面有静止锋配合。

3.3 高空槽

随着高空低槽东移, 冷空气南下, 锋区前后有较明显降水, 春季锋前会有强对流天气。

3.4 副热带高压边缘

当青田县处副高北缘时, 午后到晚上的这段时间易发局地性强对流, 常伴有短时暴雨。当副高脊线偏北, 青田处副高南侧的偏东气流中时, 若有东风波西移影响, 也易出现局地暴雨。

4 结语

青田年均暴雨日为4.6 d, 年均大暴雨日为1.1 d, 近10 a是暴雨日数最多时段。暴雨主要集中在5~9月, 8月最多, 6月次之, 这2个月占全年暴雨日的50%。暴雨日数月分布呈现双峰型。暴雨雨量的平均贡献率为22.2%, 暴雨雨量贡献率与年雨量变化趋势较为一致。受复杂地形和季风气候影响, 青田44年间共出现连续暴雨27次, 年均0.6次;出现持续3 d暴雨的几率很小。台风是造成连续暴雨的绝对主力。造成青田县暴雨的主要天气系统有:台风、中低层切变、高空槽、副高边缘等。

摘要：通过统计分析1971-2014年青田县逐日降水资料, 得出青田暴雨的气候变化特征;并总结了造成青田暴雨的主要天气系统有台风型、切变型等。

关键词：暴雨,气候特征,浙江省青田县