马丽婷 李宛彧
摘要 介绍了暴雨的特点及危害,并对临夏州强降水气候特征进行了分析,以期为气象灾害的防御提供参考。
关键词 暴雨;特点;时空分布;成因;甘肃临夏
中图分类号 P426.6 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2016)21-0187-02
气象灾害是由于气象要素变异给人类带来的危害,一般包括天气、气候灾害和气象次生、衍生灾害。临夏州气象灾害占到整个自然灾害的90%以上,主要有干旱、冰雹、暴雨、霜冻、寒潮、低温冻害及雷暴。临夏州的暴雨天气具有突发性强、强度大、雨量集中、来势猛、灾情重等特点,往往会造成山洪暴发,河水泛滥,冲毁农田、房屋。现对临夏州暴雨天气气候特征进行分析,为防止气象灾害提供参考。
1 暴雨的特点及危害
暴雨是指在24 h内降水量超过50 mm的降水。暴雨易造成洪涝灾害。暴雨洪涝是指长时间降水过多或区域性持续的降水以及局地性短时降水引起江河洪水泛滥,冲毁堤坝、房屋、道路、桥梁、淹没农田、城镇等,引发地质灾害,造成农业或其他财产损失和人员伤亡的一种灾害[1-2]。暴雨的发生与大气环流的季节性变化也有密切的关系。气象标准:日雨量R≥25.0 mm为大雨;R≥50.0 mm为暴雨;R≥100.0 mm为大暴雨;R≥250.0 mm为特大暴雨。
2 临夏州强降水气候特征分析
2.1 空间分布特征
临夏州平均每年约发生6次,远高于西北暴雨发生的频率。小时降水量在20.0~30.0 mm的过程占全州暴雨出现次数的83.9%,小时降水量≥30.0 mm的过程占16.1%。从强降水发生的区域分析,永靖占全州暴雨天气过程的8.9%,是出现次数最少的区域;东乡占10.7%;临夏市占12.5%,康乐占16.1%,和政占25.0%,广河占26.8%,是全州出现暴雨最多的区域(图1)。
近年来,随着全球气候变暖影响,临夏州暴雨场次有增多的趋势。
临夏暴雨日数南部多、北部少。年平均暴雨为0.2场,即每5年出现1~2场。空间分布为积石山、和政县暴雨最多,年均0.6场,即每5年出现3~4场;其次是临夏市、临夏县,年均0.4、0.3场,即每5年出现2场左右;广河、东乡、康乐县年均为0.2场,即每5年出现1~2场;永靖县有气象记录以来未出现过暴雨。
2.2 时间分布特征
临夏暴雨出现时段:最早出现在4月2日(1990年,32.2 mm,临夏市);最迟出现在10月22日(2008年,27.6 mm,广河县)。集中时段:7—8月是临夏州暴雨多发期,此时暴雨占全年暴雨的59%~77%。临夏州年降水量80.1%出现在5—9月,其中的53.4%主要集中在6—8月,因此6—8月是临夏的主汛期。临夏州强降水基本出现在5—10月,其中8月占39.3%,是大暴雨集中出现次数最多的月份;9—10月占5.4%。
局地暴雨时有发生,暴雨天气多以雷阵雨的形式在傍晚前后出现。夜间(20:00—24:00)强降水出现的概率最高,永靖最大,达到80.0%;最小是和政,达到28.6%。傍晚(17:00—19:00)是强降水易发的另一个时段,临夏市和和政概率最高,为28.6%。凌晨(1:00—8:00)发生大强降水的频率仍较大,强降水发生频率最高为和政,达35.7%。中午(13:00—16:00)强降水发生的频率最小,最大的是东乡,达16.7%。由以上分析可知,临夏州强降水发生属于典型的夜雨型和午后傍晚型。
2.3 强降水发生主要环流类型
对500 hPa 3个关键区域主要影响系统进行分析表明,影响临夏州强降水的系统主要有3个:中高纬西风带冷槽或冷涡、青海高原低涡或切变线、西太平洋副热带高压。单一系统造成的强降水较少,且不同时段影响系统不同,高原槽及冷槽或冷涡造成的强降水容易出现在5月、6月中上旬、9月中下旬及10月;6—8月强降水过程主要由3个系统共同造成,其中高原低涡是强降水产生的主要系统,冷槽一般位于高原低涡后部,槽前正涡度平流的输入使高原低值系统得到增强和发展;副高边缘充沛的水汽和热力条件,形成了中尺度雨团产生有利的背景条件。
2.4 暴雨天气特点
一是季节性强。临夏州暴雨主要出现在5—9月,其中7—8月占全年总数的92%。最早山洪日期为4月2日,最迟山洪日期为10月3日。二是成灾率高。初步统计显示,大约90%的暴雨和短时强降水都出现了灾情,说明临夏州暴雨的成灾率高。三是局地性强,持续时间短。由于造成临夏州暴雨山洪的天气系统主要是短波系统,移动快,降水分布不均,所以每次天气过程产生的洪涝、山洪灾害范围较小,一般仅限于个别县市的个别乡镇,基本没有出现过全州范围的暴雨或洪涝、山洪。
2.5 暴雨成因
暴雨形成的过程是相当复杂的,一般从宏观物理条件来说,产生暴雨的主要物理条件是充足的源源不断的水汽、强盛而持久的气流上升运动和大气层结构的不稳定[3-4]。
2.5.1 对流性降水。即太阳照射引起水汽上升成云致雨。在强烈太阳辐射下,水面受热蒸发,变成看不见的水汽,进入低层大气中。低层大气也急剧增热膨胀而变轻,并迅速上升,进入蔚蓝的天空。
2.5.2 锋面性降水。即水汽在锋面上升成云致雨。水汽沿着冷空气面滑升,進入上层大气。冷、暖空气交汇,形成锋面。富含水汽的暖轻空气在干冷空气上方滑升或被抬升,令水汽上升形成浓厚的云层[5]。
2.5.3 地形性降水。即水汽在迎风坡被抬升成云致雨。在水汽丰富的地区水平移动的暖湿气流,在它的前进方向上遇到山脉、丘陵或高原等地形的阻挡时,被迫沿着山坡向上“爬”,在迎风坡上成云致雨。
2.6 气象次生灾害
由暴雨引发的气象次生灾害,包括山洪、泥石流、塌方、城市内涝等。其中,洪涝灾害是影响临夏州经济的重要气象灾害,直接危害人民的生命财产安全。
根据临夏州已有地质灾害调查成果资料,全州共调查确认地质灾害及隐患点各类地质灾害隐患点617处。地质灾害类型以滑坡、泥石流为主,共发生滑坡227处、泥石流221处、崩塌164处、不稳定斜坡94处,从县域地质灾害发生数量来看,永靖县发生最多,积石山县与临夏县相对较少;从地质灾害发生类型来看,滑坡发生最多的是永靖县和和政县,泥石流发生最多的是永靖县,崩塌发生最多的是广河县。
3 结论与讨论
(1)临夏州气象灾害占自然灾害的90%以上,平均每年约发生6次,主要集中在6—8月,临夏暴雨日数南部多、北部少,广河是临夏州出现暴雨最多的区域。
(2)临夏州强降水发生的主要环流类型有3种:中高纬西风带冷槽或冷涡、青海高原低涡或切变线、西太平洋副热带高压。
(3)产生暴雨的主要物理条件是充足的源源不断的水汽、强盛而持久的气流上升运动和大气层结构的不稳定。按照形成可以分为3类:对流性降水、锋面性降水和地形性降水。
(4)临夏州的暴雨具有季节性强、成灾率高、局地性强、持续时间短的特点。
(5)临夏州由暴雨引发的气象次生灾害有山洪、泥石流、塌方、城市内涝等,且在永靖、和政、广河等地易发。
4 参考文献
[1] 李栋梁,刘德祥.甘肃气候[M].北京:气象出版社,2000:39-170.
[2] 尹宪志,孙玉莲.临夏气象[M].北京:气象出版社,2011:180-236.
[3] 汪邦道,马志鑫,伍远康.浙江省暴雨特征分析[J].浙江水利科技,2003(4):24-26.
[4] 张文军,高振荣,成静.2016年6月1日酒泉市暴雨特征分析[J].现代农业科技,2016(19):218-219.
[5] 罗冰,罗俊.贵州省天柱县暴雨特征分析及其防御对策[J].北京农业,2014(21):190-191.