高玉中
(黑龙江省气象局,黑龙江 哈尔滨150001)
黑龙江省降水存在30 a左右的周期,多降水期同少降水期气候差异明显,气象灾害特点也不同。分析预测多、少降水期对经济和社会发展意义重大。本文从黑龙江省多降水期形成入手,分析暴雨同多降水期的联系,探讨多降水期判据,对黑龙江省未来降水趋势和气象灾害特点做出推测。
暴雨分析选取黑龙江省83个站降水资料。日降水资料取自黑龙江省气象信息中心;年、季降水资料取自黑龙江省气候中心,多年平均值采用1961-2010年71站计算。
为了更趋合理,在计算暴雨站点数量时,将相邻县站相距10 km以内的两个暴雨站按一个站计算。24 h暴雨计算日界以20时为主,同时考虑了08时。
区域性暴雨定义:在24 h内,省内3个及以上相邻县(市)降水量达到50mm以上。
较大范围暴雨定义:在24 h内,省内6-9个相邻县(市)降水量达到50mm以上。
特大范围暴雨定义:在24 h内,省内10个及以上县(市)降水量达到50mm以上。
以明显转为多水或少水的第一年为起始年,接近平均值的年份可作为截止年。
按照1956年以来黑龙江省平均降水量分布,一般认为,1956-1966年为多降水期,1967-1980年为少降水期,1981-1998年为多降水期,1999-2011年为少降水期 (图1)。
图1 黑龙江省历年年降水量变化图
图2 黑龙江省历年春季降水量变化图
图3 黑龙江省历年秋季降水量变化图
从季节降水量变化趋势看,在最近一个少降水期,春季降水量显著增加(图2)、秋季降水量显著减少(图3)。从春季降水距平分布看,最近的少降水期负距平占4/13,最近的多降水期负距平占10/18,另一个少降水期负距平占7/14。从秋季降水距平分布看,最近的少降水期负距平占11/13,最近的多降水期负距平占7/18,另一个少降水期负距平占8/14。
分析发现,黑龙江省在少降水期里没有台风特大范围暴雨,同时也没有较大范围台风暴雨。而在多降水期里有些年份伴有台风特大范围暴雨出现。这表明台风特大范围暴雨有无与黑龙江省多降水和少降水期有联系,或者说台风特大范围暴雨对黑龙江省的多降水期形成有贡献。其中,1999-2011年和1967-1980年均没有5站以上台风暴雨;而在多降水期里伴有台风特大范围暴雨出现,平均3年中就有1年发生台风特大范围暴雨。而且,在多降水期初期和末期都伴随有台风特大范围暴雨。如:1965年发生台风特大范围暴雨之后两年1967年转为少降水期,1997年发生台风特大范围暴雨之后两年1999年转为少降水期;1980年少降水期结束后两年即1982年发生台风特大范围暴雨(表1)。因此,有无台风特大范围暴雨是多、少降水期的判据。
分析中还发现,区域性大暴雨都发生在多降水期中;而少降水期没有区域性大暴雨。因此,区域性大暴雨也可作为多、少降水期的判据。
表1 台风特大范围暴雨日期表
台风布拉万带来9站大暴雨和18站暴雨,既是台风特大范围暴雨,也是区域性大暴雨。这次降雨同时满足了黑龙江省多降水期的两条判据。
2012年8月29日,绥芬河、延寿阵风达到10级,松嫩平原东部部分市县、伊春大部、三江平原中部在8~9级。这种情形只有多降水期才有。
2012年9月17日,台风三巴登陆后降下11站特大范围暴雨,成为又一依据,一年中出现两次台风特大范围暴雨历史罕见。
截至2012年10月17日,全省秋季平均降水量超过141mm。在最近的少降水期里,秋季最大降水量91 mm。这标志着秋季降水出现转折。
从时间上看,1999年起的少降水期持续了13 a,同前一个14 a的少降水期持续时间接近。
根据以上判据和气候信号,认为黑龙江省2012年已经进入多降水期,未来15 a左右的降水特征很可能同1981-1998年多降水期相似。上一个多降水期持续18 a,年平均降水量551 mm;前两个少降水期年平均降水量485mm,两者相差66mm。由此推断未来15 a年平均降水量可望在550 mm左右,比近13 a(少降水期)增加60 mm左右。从春秋季降水趋势变化看,由于最近一个少降水期的春、秋季降水出现异常变化,2012年秋季降水出现转折,因此,2012年开始的多降水期春、秋季降水趋势有可能改变。
根据历史旱涝灾害资料分析,干旱、洪涝发生概率在不同降水期有所不同。相对于近13a,在2012年开始的多降水期,春季降水量有可能减少,发生干旱的概率(约45%)增加;春季森林火险等级升高。夏季暴雨洪涝概率(约40%)增加一倍,江河汛情加重;台风影响加重,盛夏大范围风灾可能偶有发生;夏季干旱概率 (约30%)下降、范围缩小。秋季降水量有可能增加,埋汰秋的发生概率在15%左右,秋季森林火险等级下降。在少降水期几乎没有的春、夏、秋季连旱发生概率在10%左右。
另外,在前两个多降水期都发生了松花江嫩江流域特大洪水,而且,1932年的大洪水从时间上看也处在多降水期。由此推断,未来17 a内有可能发生松花江嫩江流域特大洪水。
通过对黑龙江省多降水期暴雨特征及2012年夏秋季天气气候的分析,得出以下结论:
(1)台风特大范围暴雨对黑龙江省的多降水期形成有贡献。台风特大范围暴雨是多、少降水期的判据。
(2)区域性大暴雨也可作为多、少降水期的判据。
(3)2012年黑龙江省进入多降水期;未来17 a内,夏季暴雨洪涝、春季干旱的概率大,台风影响加重,江河汛情加重,松花江嫩江流域有可能发生特大洪水。