杜占德,向 征
(山东省水文局,山东 济南 250002)
山东省各区域降水量差别较大,根据各地气候特征和多年降水资料分析,将全省划分为鲁西北、鲁西南、鲁中、鲁南、半岛5个区域进行降水统计分析及预测,然后再综合评价给出预测结论。
山东整体降水具有“旱—涝—旱—涝”的变化周期(非准周期),周期年限约60~70年。山东省多年平均年降水量677.1mm,1953—1975年为丰水年,多年平均年降水量730mm左右。1976—2016年为枯水年,多年平均年降水量640mm左右。2018年汛期降水为正距平,回升趋势明显,可以预测:山东省将要转入丰水周期,据此分析2019年山东省降水量正常或偏多的可能性大。
根据山东省1953—2018年66年的年、汛期降水量系列资料分析,在6个逢“9”的年份中,全省年降水量有2个年份偏少,有4个年份为正常年份。据此预计2019年全省年降水量、汛期(6~9月)降水量都为正常年份或略偏少。
2018年全省平均年降水量781.7mm(较常年同期偏多15%),汛期(6~9月)降水量558.8mm(较常年同期偏多13%)。根据1953年以来66年的降水资料统计分析:全省平均年降水量在750~800mm并且汛期(6~9月)降水量在560~610mm的年份有7年,其中次年降水有5年偏多,2年接近常年。汛期降水量是5年偏多,1年接近常年,1年偏少。由此预计,2019年山东省年降水量、汛期降水量偏多概率大。降水量偏多10%~20%年份与次年降水量相关统计见表1。
2018年11月至2019年2月全省平均降水量为52mm,与多年平均(51.6mm)持平。1953—2018年的66年中与2018年相似的有8年。这8年对应的次年年降水量和汛期降水量均有4年偏多(偏多概率50%)。由此预计2019年年降水量和汛期降水量应该接近常年。
统计分析,当冷冬时(冬季ΔT≤-0.5℃),山东汛期以多雨为主,其概率为73%,山东省2018—2019年冬季平均气温正距平,由此预测山东省2019年汛期降水偏少概率大。
统计山东地区历年降水实况数据,综合分析海温、大气环流、高原积雪等物理因子,总结出影响山东地区夏季降水的主要物理因素见表2。
1)厄尔尼诺与山东汛期降水关系分析。自2018年9月以来赤道中东太平洋海温持续偏高,进入厄尔尼诺状态,近期赤道中东太平洋表层和次表层的热力特征均有利于厄尔尼诺事件的进一步发展。预计本次厄尔尼诺事件将持续到2019—2020年冬季,强度为中等偏强,厄尔尼诺发展年有利于夏季副高偏强偏南,不利于山东地区降雨。
表1 山东省降水量相似年统计表
表2 影响山东夏季降水的主要物理因素
综合分析1951年以来历次厄尔尼诺事件发展年夏季降水合成,山东省除半岛和鲁西南、鲁南部分地区降雨正距平外,其他大部地区都是负距平。
2)副高强度与山东汛期降水相关分析。多模式集合预测2019年夏季副热带高压面积偏大,强度持续偏强,位置偏南、偏西。这种副高态势易造成主雨带偏南,山东地区少雨。
3)东亚季风。2019年东亚夏季风略偏弱,不利于我国夏季雨带北上,山东地区多雨概率小。
4)高原积雪与山东汛期降水相关分析。2018—2019冬季青藏高原积雪较常年同期偏多74%,为近40年来最高值,积雪偏多会导致东亚季风偏弱,有利于主雨带偏南,山东地区降雨偏少。
5)台风预测。1992年以来,台风生成个数呈减少趋势,峰值约25年间隔,2014—2018年是小高峰年,统计分析,2019年台风仍处于生成和登录个数偏多、偏强的年代际背景下。结合厄尔尼诺相似年、青藏高原积雪偏多相似年等因素综合分析,推测2019年生成台风偏多的可能性大,但登陆后西行台风多,北上台风偏少,预测今年可能有0~1个台风影响山东。
综合以上分析:预计2019年山东省汛期(6~9月)降水量440~480mm左右,整体偏少10%左右。由于降水时空分布不均,鲁南、鲁东南、半岛局部偏多10%~20%,其他地区偏少10%~20%。
1)气象干旱。预计山东省夏季总体温高雨少,发生夏旱的可能性较大,建议提前准备,做好调水、蓄水工作。2)强对流天气。汛期短时强降水、雷雨大风、龙卷风、冰雹等强对流天气发生频繁,需采取应对措施降低其对工农业生产、基础设施和人民生命财产的影响。3)城市内涝。夏季极端天气气候事件偏多,近年局部区域性强降水造成城市内涝明显偏多,要做好应对准备。4)台风。虽预测登录影响山东省台风偏少,但强台风带来的暴雨洪涝和大风灾害影响巨大,要做好防御准备。
目前海温的演变还存在一定的不确定性,同时国内外气候模式对中高纬度大气环流的预测尚存在分歧,这些客观因素增加了2019年汛期气候趋势预测的难度。山东省水文局将密切关注大气环流和海洋等因子的演变,根据未来国内外模式的滚动预测,结合山东地区气候特征,对预测结果进行滚动订正,为山东省防汛抗旱工作提供技术支撑。