怀化城区近39a主要灾害性天气变化特征及对策研究

马育虎，彭晓霞，徐双印，刘 英

(1.湖南省溆浦县气象局，湖南 怀化 419300； 2.湖南省怀化市气象局，湖南 怀化 418000)

0 引言

近些年，在气候变暖背景下，气象灾害频现，城市内涝、城市高温、城区道路结冰屡见不鲜。灾害性天气是造成气象灾害的直接原因。研究灾害性天气的形成机理和变化规律，监测灾害性天气形成发展过程，是进行气象灾害预测预报、防灾减灾的基础。怀化城市规模越来越大，城区所承载的职能越来越多，这使得在同样的灾害天气条件下，城区所造成的损失远超农村[1]。怀化城区坐落于武陵山脉和雪峰山脉之间，地形以山地为主，区境内地貌类型多样，属亚热带季风气候区，自然环境较为复杂，灾害性天气频发。对怀化城区造成较大影响的灾害性天气现象主要是高温、强对流、视程障碍、结冰等。

1 资料来源与分析方法

资料来源：使用鹤城区国家基本气象站1981---2019年地面逐日观测数据。季节划分依照常规划分，即：3---5、6---8、9---11、12---02月分别为春夏秋冬四季。研究方法有趋势分析、数理统计等方法[2]。

2 近39年以来怀化城区主要灾害性天气现象变化特征

2.1 气温变化特征分析

图1给出的是怀化城区近39年气温变化序列图。怀化城区年平均气温有波动升高的趋势，这与全球变暖的趋势一致，年均温增幅为0.3℃/10 a。本研究将气温大于等于35℃定义为高温日。怀化城区高温日也呈逐渐升高的趋势，增幅为3.2 d/10 a。从季节变化上来看，升温幅度最大的为春季，达到0.49℃/10 a，其次为夏季，冬秋两季相对较弱。由此可见，怀化城区气温增高主要还是由于春夏两季气温的上升。通过比较可以发现，高温日的增幅大于年均温的增幅，这也说明，怀化城区气温变化趋于不稳定，气温波动现象越发明显。

图1 怀化城区年均温及高温日数统计图Fig.1 Statistical chart of average annual temperature and hightemperature days in Huaihua City

2.2 怀化城区强对流天气现象变化特征分析

怀化城区强对流天气主要有暴雨、雷暴、冰雹。城区雷暴多年平均日达40.1 d/a，属雷暴多发区，雷暴天数总体呈减少趋势，但减小幅度较小，变化趋势不明显(图2)。雷暴持续时间长，雷暴初日出现相隔84 d，终日相隔136 d，最长雷暴期达356 d。该区雷暴初日有推后的趋势，而终日趋于提前，这表明雷暴发生期有集中趋势[3]。怀化城区近39a以来暴雨天数变化趋势特征不明显，年际变化较大，多的年份有9 d(1999年)，少的年份则一天也没有(1989年)。暴雨主要集中发生在夏秋季节。怀化城区冰雹天数也相对较少，多的年份有4 d，少的年份则一天也没有，冰雹天数变化特征也不明显，同暴雨天数年际变化类似。

图2 怀化城区强对流天气现象变化趋势图Fig.2 The change trend chart of severe convectiveweather plenomenon in Huaihua City

2.3 怀化城区视程障碍、结冰天气现象及雨凇变化特征分析

怀化城区视程障碍(本研究统计数据为能见度<1 km)天气现象天气较多，较为常见的主要是雾、霾两种，其多年平均值达24 d，年际变化较大，多的年份有45 d(1987年)，少的年份则只有5 d(2017年)。由图3可知，怀化城区视程障碍天气现象年际变化较大，总体呈下降趋势，下降幅度为2.7 d/10 a，幅度较大。结冰现象对城市的最主要影响体现在道路交通运输上。怀化城区结冰日数年际变化幅度较大，最多年份出现了32次(1983年)，最少年份仅出现3次，总体呈下降趋势，幅度为1.4 d/10 a，其主要原因为全球变暖与城市热岛效应的加强有关。严重的雨凇会压断树枝、农作物、电线、房屋，妨碍交通。雨凇最大的危害是使供电线路中断。怀化城区雨凇出现的次数较少，变化特征不明显，总体呈缓慢减少趋势，年际变化大，1983年出现了13次，而少的年份则一次都没出现。

图3 怀化城区视程障碍日、雨凇日、结冰日变化趋势图Fig.3 The variation trend of visual obstacle days,glaze days and icing days in Huaihua City

3 怀化城区主要灾害性天气的应对措施

3.1 技术性建议

在城市规划建设时严格进行气候可行性论证。根据城市区位功能的分类以及城市所在地的地理气候特点，针对城市规划、建设、生产生活中最为敏感的关键气象因子进行推算及分析，人为提高城区气象灾害的成灾门槛。以城市内涝为例，把《室外排水设计规范》《城市暴雨强度公式编制和设计暴雨雨型确定技术导则》等技术规范作为技术依据，通过暴雨强度公式，分析关键气象因子强降水，进而为城市排水系统设计提供技术依据，从而达到防治城区内涝的目的，具体分析方法见表1[4]。

表1 关键气象因子推算及分析方法一览表Tab 1 List of calculation and analysis methods of key meteorological factors

3.2 政策性建议

加大科普宣传力度，提高防御意识。建立和完善城市主要灾害性天气预警制度。气象部门要做好灾害性天气等级划分、预报、预警等工作，在灾害性天气来临时及时与政府相关职能部门沟通，做好应对工作。加强对城市公共基础设施的管理[5]。制定气象灾害应急避险预案。

4 结论和探讨

本研究应用怀化市城区1981---2019年地面气象观测站数据，分析了怀化市城区主要灾害性天气现象变化特征，初步得出以下结论：

怀化城区年均温有波动升高的趋势，增幅为0.3℃/10 a，增高主要是由于春夏两季气温的上升。城区高温日也呈逐渐升高的趋势，增幅为3.2 d/10 a。高温日的增幅大于年均温的增幅，表明怀化城区气温变化趋于不稳定，气温波动现象越发明显。

强对流天气变化趋势总体不明显，年际变化大。城区雷暴多年平均日达40.1 d/a，属雷暴多发区，持续时间长，雷暴初日有推后的趋势，而终日趋于提前，表明雷暴发生期有集中的趋势。雷暴天数呈减少趋势，但减小幅度较小。暴雨年际变化特征同冰雹类似，年际变化大，变化特征也不明显。

视程障碍、结冰天气现象变化特征类似，总体呈波动下降趋势，下降幅度较大，幅度分别为2.9 d/10 a、3.1 d/10 a。雨凇年际变化较大，特征不明显，总体呈缓慢较少趋势。

针对影响怀化城区主要的灾害性天气，从技术与政策两个层面提出相应对策。