玉环市暴雨特性研究

徐伟 史敏涛 陈华忠

摘要：利用玉环市自动站近几十年逐日降水资料，对玉环市城市化进程对暴雨的影响、暴雨的时空分布、暴雨类型进行统计分析。结果表明，玉环市城市化进程对暴雨影响较为明显;暴雨具有一定的年际变化特征，年内暴雨主要集中在5[CD1]9月;特殊的地形地貌导致玉环市暴雨在空间分布上有一定特征;引发暴雨的天气类型大致分为5类，梅汛期、台汛期暴雨特征明显。研究结果可以为即将进行的《玉环市暴雨精细化监测预报预警工程》以及可能开展的“城市化对降水影响”研究、“暴雨与PM值之间关系”研究等提供一定的技术依据。

关键词：暴雨;时空分布;类型;梅汛期;台汛期

引言

玉环市位于E121°05′38″～121°32′29″，N28°01′32″～28°19′24″。地处浙江省东南沿海，台州市东南端，东濒东海，南濒洞头洋与温州市洞头县相连，西、西北隔乐清湾与温州市乐清市相望，北、东北与温岭市接壤。 辖区东西最大距离33.6km，南北最大距离33.9km，总面积405.5km2，地势北高南低，丘陵平原相间。气候上属亚热带季风气候区，又具有明显的海洋性气候特征，常年温暖湿润，四季分明，历年年平均降水量1363.2mm。降水主要集中在春夏两季，年平均暴雨日数4d，年平均暴雨量321.2mm，占年总降水量23.6%。

玉环市历年汛期（约4[CD1]9月）降水量占年降水量的68.4%，汛期主要可以分为梅汛期和台汛期2个阶段，也是玉环市暴雨多发的2个时期。气象上规定日雨量大于或等于50mm称为暴雨，日雨量大于或等于100mm称为大暴雨，日雨量大于或等于250mm称为特大暴雨[1]。暴雨是形成玉环洪涝灾害、地质灾害等次生灾害的主要诱发因子。暴雨多与副热带高压的进退、海上低值系统的移动、东风系统西伸、冷空气南下渗透等多项因素有关，严重灾害暴雨过程基本由梅汛期连续暴雨和严重影响台风引起。

玉环本站于1956年底建于坎门，2003年起，各乡镇区域自动站陆续建立，截止2017年自动站已达25个，平均5.5km一个站点。本站积累了近60余年资料，其它区域自动站也积累了10余年资料，较全面反映了本地暴雨的强度、量级、范围和历时长短等各类情况，提供了基本、有效的信息。本文就玉环市暴雨的特性作简要统计分析。

1暴雨城市化影响

近年来，玉环市城市化进程导致“城市热岛效应”明显，特别玉环城区（玉城）的平均气温明显高于其它乡镇区域。为研究玉环城市化对暴雨的影响，本文选取了玉城站（代表城区），与其它7个乡镇区域站点坎门、大麦屿、芦浦、楚门、花岩浦、干江、沙门，统计2006[CD1]2016年的年平均暴雨日数（表1）进行对比分析。结果表明，玉环城区站点年平均暴雨日数均高于周围乡镇区域站点，平均高出0.75d（19.7%）。

上述各乡镇区域暴雨日数监测统计仅有10余年的资料，相对于水文系列研究来说是不充分的。 因此，笔者将城区与各乡镇区域站点的年平均暴雨量（表2）再做比较分析。结果表明，玉环城区年平均暴雨量较各乡镇区域站点平均高出20.7%。

因此，玉环城市化进程对暴雨的影响是比较显著的。研究资料显示，这一现象被称之为城市的“雨岛效应”，城市地区及其下风侧的年降水总量比郊区偏高5%～15%，其中雷暴雨增加10%～15%[2]。

其首要原因可能为玉环城区产生明显的“城市热岛效应”，由温差形成的热湍流和城市建筑物，特别是高层建筑物的增加而引起的地面粗糙度增大对移动的降雨系统产生的阻碍效应，使城区雨时增长[3]。

近10余年来中心城区上空的微粒物质及污染物质等显著增加，据市环保部门多年监测到的空气污染物——飘尘和总悬浮颗粒的分布情况，玉城的PM10达到二级污染的平均天数达49.6d，平均浓度要普遍高于周围乡镇区域，城区凝结核的丰富对降水增多有促进作用[4]。

2暴雨的时空分布

2.1暴雨的时间分布

對1957[CD1]2016年玉环暴雨出现次数和强度资料进行统计（图1）。60a来暴雨日数共241d，年平均暴雨日数4d，年平均暴雨量321.2mm，占年总降水量23.6%。2004年是暴雨出现最多年份，暴雨日数达11d，其中大暴雨1d。其余的较多的年份有1959年（9d）、1973年（8d）、1997年（8d）、2005年（8d）。暴雨日数小于等于1d的年份有11a，其中1986年未出现暴雨。

总体上，玉环近60a暴雨日数呈起伏波动中略上升趋势。其中从20世纪50[CD1]60年代，前期较低，中期上升幅度明显，出现几年暴雨集中期，中后期下降后又上升再下降;20世纪70年代前期逐年上升趋势，中后期升降交替，总体呈下降趋势;20世纪80年代前中期总体值较低，其中1986年未出现暴雨，后期上升明显，出现几年暴雨集中期;20世纪90年代总体呈逐年升降交替波动趋势;21世纪后呈两头少中间多，整体上升的趋势，其中2004年达到极值11d，2005年次值9d。

据1957[CD1]2016年各月暴雨日数统计（图2）表明，玉环市5[CD1]9月出现暴雨的频率较高，占全年暴雨日数84.6%，秋冬季及初春时节（10月至次年4月）暴雨日数较少。其中6月与8、9月暴雨或大暴雨日数为全年最高。据统计，玉环梅汛期主要在6月前后，影响玉环的热带气旋，也主要生成在7[CD1]9月，这与玉环暴雨年内分布呈明显对应关系。

2.2 暴雨的空间分布

玉环地势北高南低，丘陵平原相间。地形分为海岛丘陵、滩涂冲积小平原。全境由楚门——玉环半岛（又分为港南、港北）及鸡山、海山、大鹿、披山等55个岛屿组成。本文从地理位置分布和乡镇及海岛区域划分，在楚门——玉环半岛的港南地区和港北地区各选取5个区域及3个重要海岛，共13个站点，统计2006[CD1]2016年11a的暴雨资料（表3、表4、表5）。

港南地区年暴雨日数及雨量最多的分别为港南南部的鲜迭、玉城，最少为港南北部的芦浦。据国土部门资料，鲜迭为港南丘陵地形中最高海拔（约330m）地区，因此地形抬升作用可能为鲜迭年暴雨量较高原因。

港北地区年暴雨日数及雨量最多的为港北西部的清港，最少为港北东北部的沙门。据国土部门资料，清港镇整体地形海拔较高，拥有全市最高山列环绕其三面，西北侧朝向乐清湾为低海拔平原，呈喇叭口地形，当气流进入喇叭口后，因地形收缩和抬升作用，使气流辐合加强以及抬升，导致降水偏多[5]。

3个重要海岛中，以濒临东海的大鹿岛及披山岛暴雨日数及暴雨量较多，而位于玉环西侧的乐清湾内的海山岛暴雨日数及暴雨量较前两者明显偏少。

因此，特殊的地形地貌导致玉环各区域降水分布有一定的差异。从区域划分来看，海岛暴雨日数及暴雨量最多，港南地区次之，港北地区暴雨量较前两者分别偏少8.5%和4.3%。从全市来看，地形地势对暴雨降水影响明显，其中港南南部高海拔丘陵山区鲜迭及港北拥有喇叭口地形的清港地区分别位列全市年平均暴雨量最多和次多，为暴雨多发区;披山岛、大鹿岛次之;其它乡镇区域站点地形地势相对较低，地形对暴雨降水影响较小，除去上述几个地区，以城市化进程明显的玉城（城区）暴雨降水量为最多，港南北部平原为主的芦浦最少。

3暴雨的类型

3.1 引发暴雨的天气类型

对1957[CD1]2016年玉环市暴雨类型资料进行统计，玉环市暴雨类型较多，主要分为倒槽型、热带气旋型、高空槽型、中低层切变型、低涡型、锋线型、东风波型等（表6）。

引发暴雨次数最多的天气类型为高空槽、中低层切变、低涡、锋线型等，占总数40.7%;其次为热带气旋型，占总数38.2%。各类暴雨天气类型的季节变化比较明显，主要为7月中下旬至10 月上旬的热带气旋型，以及6月前后梅汛期高空槽、中低层切变、低涡、锋线型等。

3.2 梅汛期暴雨

梅雨原称黄梅雨或称霉雨，江南一带的民间习俗，以农历芒种至夏至为梅雨季节。梅雨在天气图上表现为东北西南向的准静止锋带（亦称梅雨锋系），它从江淮流域延伸到日本西南部一带，而在锋带附近常伴有一条狭长的降水区域。

玉环常年入梅时间在6月上中旬，出梅时间在7月上旬，约23d。年平均梅汛期雨量164.1mm，梅汛期暴雨量49.2mm，占年暴雨量15.3%。

对台州地区7个国家基本站建站以来几十年梅汛期雨量、暴雨日数、暴雨量进行统计（表7）。玉环（坎门）为台州地区梅汛期雨量、梅汛期暴雨日数最少地区，梅汛期暴雨量也较少，仅略高于台州市区（洪家）及天台，但梅汛期平均日暴雨量达78.1mm，仅次于温岭位列台州第2。

有研究表明，浙江省梅汛期的暴雨特点为降水历时长、雨日多[6]。而玉环梅汛期暴雨日数为台州地区最少、暴雨量也相对台州其它地区偏少，但梅汛期平均日暴雨量较高。因此，玉环梅汛期暴雨次数及暴雨量偏少，但暴雨过程强度较强。

3.3 台汛期暴雨

热带气旋是热带或副热带洋面上的大气涡旋，当风力达到12级时才称为台风，每年7[CD1]9月是台风的多发季节[7]。玉环是浙江省受台风严重影响地区之一，1957[CD1]2016年的年平均影响台风达3.9个，其中严重影响台风约1个，8月、9月为玉环台风暴雨发生的集中期（表6）。

历年由台风带来的暴雨次数共92次，平均每年1.5次，其中25次为大暴雨或特大暴雨，约占台风暴雨次数的1/4，年台风暴雨量占年暴雨量43.2%。对台州地区8个国家基本站（增加海岛站大陈）几十年来不同强度影响台风暴雨量统计（图3）表明，台风强度越强，暴雨量越明显。台州其他地区影响台风暴雨量较玉环偏多。

一般在浙闽沿海登陆的台风，大多会对玉环造成大量降水[8]。在台风移动过程中，往往会结合大陆上的多种天气系统，造成大暴雨或特大暴雨量级降水。台风诱发的暴雨过程，不仅是台风环流内形成的条件，还有环流外围的强对流云团等的影响。因此台风倒槽，台风切变等不同天气类型的组合，往往也是形成台风暴雨的根本原因。

4结论

玉环市城市化进程对暴雨影响明显，人口、建筑物密集的城区年平均暴雨日数较其它乡镇区域平均高出0.75d（19.7%），暴雨量高出20.7%;

玉环市暴雨年际变化呈起伏波動中略上升趋势。年内暴雨主要集中在5[CD1]9月，即梅汛期和台汛期。空间分布上，特殊的地形地貌导致暴雨多发生在港南较高海拔的丘陵山列地带（鲜迭）以及港北山列环绕的喇叭口地形区（清港），濒临东海的披山、大鹿岛次之。总体上，海岛多于半岛（楚门——玉环半岛），半岛上港南多于港北;

玉环市暴雨的天气类型较多，以高空槽、中低层切变、低涡、锋线型最多（40.7%），其次为热带气旋型（38.2%）。梅汛期暴雨日数、暴雨量为台州较少地区，但暴雨强度较强;台汛期暴雨频发，年台风暴雨量占年暴雨量43.2%，台风暴雨强度也较强，大暴雨或特大暴雨次数约占台风暴雨次数的1/4。影响台风强度越强，暴雨量越明显， 8[CD1]9月为台风暴雨集中期。

本文可为即将进行的《玉环市暴雨精细化监测预报预警工程》以及可能开展的“城市化对降水影响”研究、“暴雨与PM值之间关系”研究等提供一定的技术依据。

参考文献

[1]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（04）：24-26.

[2] 金云，胡昌新.上海暴雨特性及其危害[J].水资源研究，2008（03）：29-31.

[3] 彭保发，石忆邵，王贺封.城市热岛效应的影响机理及其作用规律[J].地理学报，2013，68（11）：1461-1471.

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[8] 伍远康，刘德辅.浙江省登陆台风暴雨落区研究[J].水文，2009，29（2）：81-83.