摘 要:本文利用江蘇省连云港市主城区及5个区县气象观测站1960~2016年逐日降水数据,对连云港市暴雨和极端降水变化特征进行分析,并给出了几点防涝减灾措施,以降低暴雨天气造成的危害,确保社会经济和人民生命财产安全。
关键词:暴雨特征;防涝减灾;措施;连云港市
一、研究资料和方法
本文利用江苏省连云港市主城区及5个区县气象观测站1960~2016年逐日降水数据,对连云港市暴雨和极端降水变化特征进行分析。通过定量分级标准来划分暴雨天气,为了对连云港市极端降水进行客观定义,利用气候极值统计中常用的百分位数方法,选取其中一组的某个百分位数作为极端值阈值。结合1960~2016年日降水数据,以日降水量超过0.1mm的百分位数作为判断极端降水的标准,以所有降水日数的90、95、99百分位数,当降水量比阈值要高时则说明有极端降水事件出现。
二、连云港市暴雨特征
1.暴雨日数。1960~2016年连云港全市6个气象观测站点的暴雨日数基本没有太大差异,其中暴雨日数最高的观测站出现在赣榆站,高达234d,平均每年的暴雨日数为4.1d,暴雨日数最少的观测站是灌云站,只有191d,平均每年的暴雨日数为3.4d,六个台站平均每年的暴雨日数在3.4~4.1d之间。近57年连云港市暴雨日数呈现出波动增加的趋势,可以将暴雨日数划分为三个阶段:1961~1981年连云港市暴雨日数呈现出逐年下降的趋势,减少趋势较为明显;1982~2005年暴雨日数则呈现出逐年增加的趋势;从2005年往后暴雨日数开始呈现出大幅度下降的趋势。
连云港市暴雨天气主要在每年的6~9月份较为集中,这段时间的暴雨日数将近是全年的90%左右,其中以7月份暴雨天气出现频率最高,其次是8月份,仅7~8月份的暴雨日数将近是全部暴雨日数的65%;每年的12月和1~3月份连云港市基本没有暴雨天气出现。
通过对暴雨日数的空间分布特征进行分析,全年暴雨日数以赣榆站最多,灌南站在6月份出现频率较高,燕尾港站在9~10月份最多。其主要原因可能是灌南在连云港市的最南端,位于34°N附近,江淮梅雨的梅雨带在每年的6月份偏北,因梅雨带影响,增加了暴雨天气出现频率;而出现在燕尾港的暴雨天气大都是台风或台风外围影响引起的。
2.极端降水变化特征。本文选用百分位数法计算连云港市不同站点的极端降水阈值,其中90百分位数和95百分位数阈值都属于大雨级别,99百分位数阈值则同大暴雨级别较为接近。为了对极端降水变化规律进行研究,这里重点分析99百分位数阈值。连云港市各个观测站的极端降水次数较为接近,共出现51(西连岛站)~56次(灌南站),平均每年有5.5个台站出现极端降水。通过对连云港极端降水时间变化特征进行分析,极端暴雨台站均呈现出波动变化的趋势,可将其划分为三个阶段:1961~1977年,连云港市极端降水站次呈现出大幅度下降的趋势;1978~1999年极端降水趋于稳定;进入到21世纪后,连云港市的极端降水呈现出快速下降的趋势。
3.天气影响系统分型。这里定义连云港市超过6个台站同时出现暴雨为趋于性暴雨天气过程,这里选用1971~2008年连云港市降水资料信息,这段时间连云港市趋于性暴雨共出现34次。由于其中5次的暴雨天气图资料不甚完整,这里重点分析天气图资料完整的29次区域性暴雨天气过程。在这些个例中,6月份和10月份各出现一次区域性暴雨,7月则有14次,8月有9次,9月有4次,由此不难看出,连云港市的区域性暴雨天气主要集中在7~8月份,将近是全部区域性暴雨次数的79%。
连云港市的区域性暴雨天气影响系统在500、700hPa以及地面上有很大的差异,但是在上下层间却存在一定关系。为了全面分析暴雨天气系统分型,这里重点分析500hPa高空处的天气图,并将其与中低层相应的形势特征及暴雨成因进行结合,得出了连云港市暴雨天气影响系统共有4种类型,如下:
(1)台风减弱型:主要是指向北移动的过程中对本地产生影响的台风减弱系统,包含低压或倒槽的影响。台风减弱型系统以偏东风为主,为水汽向本地区输送提供了有利条件,再加上西北处低槽弱冷空气的影响,促进了暴雨天气的发生发展。台风减弱型暴雨在连云港市共出现8次,占27.6%。
(2)低压型:向东移动经过连云港市的低压系统,向东移动的低压,系统较为深厚,在西南气流的作用下不断向连云港市输送水汽,对于暴雨天气的出现提供了充足的水汽条件。低压型暴雨在连云港市共出现7次,占24.1%。
(3)横切变型:主要指连云港附近的横切变系统,这种系统大都是斜槽东移时的遗留或者是连接低压的低槽,700hPa与横切变或低压扰动有很好的对应关系,再加上西南暖湿气流的影响,推动了暴雨天气的出现。横切变型暴雨在连云港市共出现6次,占20.7%。
(4)低槽型:移动经过连云港市的低槽系统,主要包括斜槽东移低压或低槽东移。700hPa中低空处与低压或切变系统有很好的对应,再加上西南暖湿气流的影响,促进了暴雨天气的出现。低槽型暴雨在连云港市共出现8次,占27.6%。
三、连云港市防涝减灾措施
1.加快实施防治洪涝灾害工程建设。应对连云港市生态环境加强治理,对现有的退耕还林和退耕还草工程进行巩固,将水土保持工作做好,对现有的生态环境不断进行改善。加大资金投入力度,对现有的水利工程、河道治理工程等加快建设,以更好的应对洪涝灾害。针对山洪和地质灾害频发区域,应积极实施“移民搬迁工程”,以降低暴雨洪涝灾害造成的影响。
2.加强暴雨天气预警。在暴雨天气出现之前,连云港市气象局应及时预警,加强监测预警,密切监视雷达动态,通过电视、气象信息平台、微博、LED显示屏等多渠道做好气象预报预警信息发布,提醒市民及有关部门注意防范暴雨可能引发的地质灾害、洪涝、城市积劳等灾害。加强与农业、林业、国土、交通部门的联动,提醒注意道路交通安全,同时提醒种植户及时抢收抢种并做好农业设施加固、田间排涝、病虫害防治等工作。
3.加强农田排水工程建设。因暴雨天气的强度较大,一旦土壤表面的空隙被雨水填满,农作物根系就会因缺氧而影响其生理活动的正常开展,使得农作物受损检查,若是田内的积水在短时间内不能排除,则会造成农作物死亡,甚至减产。应做好农田排水工程建设,及时清除田间积水,降低暴雨天气对农作物的危害。
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作者简介:马乐(1988-)女,汉族,江苏启东人,本科,助理工程师,从事研究方向或职业:预报。