1989—2018年揭阳市“龙舟水”特征分析

陈泳峰，郑瑶娜，林锦冰，谢泽嘉，万永建，林巧美

（1.揭阳市气象局，广东揭阳 515500；2.普宁市气象局，广东普宁 515300）

业务上把农历五月初五端午节前后的较大降水过程称为“龙舟水”，在这期间南方暖湿气流活跃，与从北方南下的冷空气在华南地区交汇，会出现持续大范围的强降水［1］。而随着全球气候的变化，华南地区“龙舟水”年降水量波动振幅加大，更容易出现强降水。而“龙舟水”期间，恰好是揭阳早稻孕穗、开花、灌浆时期，“龙舟水”所带来的洪涝灾害或阴雨寡照会对农业生产带来较严重危害，2008年6月12—17日，揭阳全市出现持续性强降水，给当地造成直接经济损失达1亿多元。目前，有关学者对华南地区“龙舟水”的气候特征、类型及异常原因都开展了相应的研究［2-3］，胡娅敏等［4］研究华南“龙舟水”降水分布类型及其对应环流形势，发现华南“龙舟水”主要分为3种类型：东南沿海型、北部型和西南沿海型；李晓娟等［5］则认为广东前汛期大到暴雨频数与同期雨量的空间分布有很好的一致性，并且存在2～3、6～10年的年际变化周期。针对2008年广东罕见“龙舟水”，林良勋等［6］分析了该次“龙舟水”过程特点及成因，发现该次过程的强降水期均与西风槽影响相联系，东亚地区存在两个局地经向环流，其低层在20°N—25°N的辐合抬升为该次强降雨过程的持续产生提供了稳定的上升运动背景；郝全成等［7］对广东龙舟水研究表明其变化呈空间分布不均的特征；林巧美［8］对揭阳地区降水研究表明前汛期降水具有两个震荡周期，分别为准8和1.7年。本研究利用揭阳市1989—2018年年降水量从揭阳地区4个国家站近30年资料入手，分析揭阳地区近30年“龙舟水”特征，为以后揭阳“龙舟水”预报预测和防灾减灾提供坚实的基础。

1 揭阳市“龙舟水”的特征

1.1 “龙舟水”概况

统计表明，近30年来揭阳市“龙舟水”平均降水量为326.9 mm，但年际差异较大，其中最大降水量出现在2008年为782.9 mm，最小降水量出现在2004年为96.0 mm。近30年揭阳市“龙舟水”年际变化较大，存在7个峰值和7个谷值，峰值期分别为1990、1993、2000、2006—2008、2010、2013、2017年；尤其在2006—2008年，“龙舟水”雨量超30年平均降水量的1.03倍。

对30年来揭阳市各年“龙舟水”降雨量进行统计，发现其存在较为明显的正态分布（图1），最大分布区间在134～400 mm，占比达73.3%。

图1 1989—2018年揭阳市“龙舟水”正态分布

极端“龙舟水”事件出现的概率较小，超出平均数正负70%的仅有4年，分别为1993、2006、2008（偏多年）和2004年（偏少年）。

1.2 空间分布

揭阳地处华南沿海，整体为丘陵地貌，其西部和北部高山较多，南部濒临南海，从4个国家站地理位置分析，30年“龙舟水”平均值中普宁站最多，惠来次之，揭阳站最少。利用2009—2018年揭阳境内自动站资料分析（图2），可知揭阳市“龙舟水”有1个主中心，位于西南部山区；有2个副中心，一个在惠来临海地区，一个位于揭西北部山区。“龙舟水”整体呈自西南往东北逐渐减少的分布特点。其主要原因有2个：（1）“龙舟水”基本为较强劲西南气流上岸所造成的降水，越靠近海洋对降水越有利，由于莲花峰山脉为西南-东北走向，基本与西南气流平行，在“龙舟水”期间，因为莲花峰地形抬升作用，靠近山区的地区降雨也较为有利；（2）由于莲花峰山脉和南阳山脉的共同作用，在普宁西南地区形成一喇叭口状的地形，造成一较为明显的降雨中心，如西南气流较为强盛，穿越喇叭口地形，将会沿着峡谷进入揭西境内，在揭西西部和北部地区受莲花山脉阻挡，形成另一降雨中心。可以说，从海陆分布上，越靠近海岸线的地区“龙舟水”越多；从地形分布特征分析，越靠近西部莲花峰山脉的地区降水越多。

图2 2009—2018年揭阳市“龙舟水”空间分布（单位：mm）

1.3 时间变化

从1989—2018年揭阳市“龙舟水”趋势（图3）的趋势线可知，近30年来揭阳市“龙舟水”是呈增多的态势，尤其是自2004年进入谷底之后，2006—2008年明显增加，到2009年进入另一低谷之后，到2018年呈现一个3～4年的波动震荡，并且有缓慢增多的趋势。从2009—2011、2012—2014、2015—2018年这3个周期的平均值对比可知，其处于一个正增长的趋势，尤其在2015—2018年期间超出30年平均降水量，达到365.0 mm。

图3 1989—2018年揭阳市“龙舟水”趋势变化

从揭阳市近30年“龙舟水”小波变换图（图4）可知，1989—2018年揭阳市“龙舟水”存在3个较为主要的周期，分别为1～4、4～9和9～14年。在1～4年的时间尺度上有11个周期震荡，偏少的时段为1991、1995—2000、2002—2005、2010、2013和2016年；在4～9年的时间尺度上有5次的震荡周期；9～14年的时间尺度上有3～4个周期存在。从小波系数（图4）可看出1～4和4～9年的匹配度较高，存在2个小尺度的偏少周期对应一个较大尺度的偏少周期、存在2个小尺度的偏多周期对应一个大尺度的偏多周期。而在近15年，小的时间尺度周期震荡的规律更加明显，基本为3～4年周期，这也与图5小波方差的分析匹配。

图4 1989—2018年揭阳市“龙舟水”小波分析

图5 1989—2018年揭阳市“龙舟水”小波方差

2 结论

1）揭阳近30年“龙舟水”呈正态分布并存在7个峰值，出现极端“龙舟水”的概率较低。

2）揭阳近30年“龙舟水”空间分布呈西南往东北逐渐减少的变化规律，从海陆分布分析越靠近海洋降水越多，地形对其作用也较为明显，越靠近莲花峰山脉降水越多。

3）近30年揭阳“龙舟水”存在一个3～4年的震荡周期，在近3个周期中有在震荡中逐渐增多的趋势。

从近年观测数据分析，极端短时强降水出现的概率有逐渐增多的趋势，这可能是“龙舟水”近几个周期震荡中增长的一个原因。在极端短时强降水增多的背景下，城市内涝、山洪等极端气象灾害出现的频率也将呈现几何增长。因此如何提高对各种潜在极端天气不利影响的应变、应对能力，让公众适应气候变化将是未来气象工作的重点。