台风“山竹”的风雨特征及其对广州南站客运枢纽客流输送的影响

张静，张志坚，周芯玉

（1.广州市气象台，广东广州 511430；2.广州市突发事件预警信息发布中心，广东广州 511430）

广东省是我国受台风影响最多的省份，城市公共安全受到严重的考验［1-4］。因此，开展有针对性的台风预警决策服务对各部门部署台风减灾工作尤为重要，充分发挥气象部门在城市防灾减灾工作中的参考作用［5-6］。交通运输是国家经济发展的重要基础，为推动社会经济发展，加强区域间的交流，为城市安全、经济生活等各方面的正常运转提供保证。近年来国内学者分析了恶劣天气对交通安全的影响，张振东等［7］分析了一次双台风大暴雨过程对江苏苏南地区交通的影响，研究表明该次台风过程对高速公路的影响主要是短时强降水；唐荷［8］通过多元线性回归方法研究了降水对公交、地铁客流量的影响，结果表明降水对公交和地铁的客流量造成显著影响；刘欣彤［9］通过分析降水天气对公交客流的影响发现，降水天气会对公交客流短时变化产生负面影响，且随着降水量的增大负面影响程度越大。但关于台风登陆前后对客运枢纽客流输送所造成的影响研究较少，大多数集中在气象条件对交通路况、交通事故造成的影响分析与研究［10-12］。广州市气象局多年来一直致力于城市防灾减灾工作，与客运枢纽交通管理部门之间紧密联系，主动承担着广州市道路交通气象预警预报服务，对影响广州的台风过程一直以来非常重视，在保障广州市客运枢纽安全运营方面发挥着积极作用。

本研究根据2018年强台风“山竹”登陆前后的气象观测站数据和广州南站客流量数据，分析1822号台风“山竹”对广州南站客运枢纽客流输送的影响。旨在探讨台风对客运枢纽客流造成的影响，为气象部门提供决策参考，在合适的时间点为交通管理部门提供快速准确的天气实况与预警信息，在台风影响条件下为交通部门争取足够时间合理安排客运枢纽运营调整工作，减轻台风对客运枢纽以及旅客造成的影响。

1 资料及方法

1.1 资料来源

本研究使用的广州南站客运枢纽客流资料来源于广州市交通运输局，资料包括区域客流人数、流入与流出客流量、聚集与疏散客流量、客流驻留时长等，数据时间为2018年9月14—19日，分辨率5 min。逐小时累计降水、风速等资料来自于广州市气象局，共有374个自动气象站，资料时间为2018年9月15—18日，时间分辨率5 min。

1.2 数据处理方法

为探讨台风的风力影响范围，用式（1）统计台风影响过程中的大风覆盖率。

其中，Pw为某一风力等级的大风覆盖率（%）；Ntk为全市范围内台风过程中达到某个风力等级的观测站数量；C为全市有效的风速观测站总数。

为探讨台风的降水影响范围，用式（2）统计台风影响过程中的暴雨覆盖率。

其中，Pr为暴雨覆盖率（%）；Nr为全市范围内台风过程累计降水达到暴雨量级的观测站数量；Cr为全市有效的雨量观测站总数。

2 台风“山竹”特征

2018年第22号台风“山竹”于9月7日20：00（北京时，下同）在西北太平洋洋面上生成，15日凌晨以超强台风17级（65 m/s）在菲律宾北部沿海登陆，16日17：00在广东江门台山沿海地区再次登陆时台风中心附近最大风力14级（45 m/s），是2018年登陆我国最强的台风，也是1951年以来对广州风力影响最强的台风。

台风“山竹”具有强度强、大风范围广、持续时间长、特大暴雨点多面广等特点。9月16日00：00前后开始影响广州，对广州的风力影响持续时间长，强风范围广且风速大。从大风范围逐时演变（图1）可以看出，8和10级大风分别从9月16日05：00、09：00开始明显影响广州，随着广州五山气象观测站（113.333°E，23.167°N）离台风中心越近，8级以上和10级以上大风覆盖率均逐渐增大，9月 16日 16：00—17：00，五山站距离台风中心最近，8级以上大风覆盖率的最大值达59.7%，10级以上大风覆盖率的最大值达17.9%；随着台风中心远离，大风覆盖率逐渐减小。台风影响期间，8级以上大风持续时间达26 h，10级以上大风持续时间达21 h。

图1 台风“山竹”影响广州期间不同时间大风的覆盖率

图2为台风“山竹”影响期间的风雨分布。

图2 2018年9月16日00：00—17日08：00极大风速（a）和累积雨量（b）分布

从台风“山竹”影响期间（16日 00：00—17日08：00）极大风速区域分布（图2a）可以看出，广州南部极大风速比北部的大，出现的风力普遍在8至12级，广州南部地区局地风力达到14级；整个台风影响过程中，8级（17.2 m/s）以上大风覆盖率达74%，10级（24.5 m/s）以上大风覆盖率达30%，全市范围内录得极大风速最大值64.8 m/s。从累积雨量分布图（图2b）可以看出，广州东北部和西南部降雨量比中部区域要多，尤其是北部从化区，有明显的“雨窝”存在，全市范围内暴雨以上（日降水量≥50 mm）覆盖率达到85.08%，过程录得最大累积雨量212.9 mm。

3 台风“山竹”对客流输运的影响

广州南站客运枢纽的区域面积约0.49 km2。为分析台风“山竹”对广州南站客运枢纽的影响，选取了番禺区石壁街大洲村气象自动站（113.254°E，22.997°N，距广州南站约 500 m）9月15日08：00—17日08：00的观测资料进行统计分析，从图3可以看出，广州南站附近风力从16日01：00左右开始逐渐增大，8级以上大风出现在16日11：00—17日02：00，影响时间持续了16 h。16日10：00开始降雨，过程小时雨量最大值为25 mm，出现在16日20：00，过程累积总雨量为114.4 mm，属大暴雨级别。

图3 不同时间石壁街大洲村站风、雨变化

3.1 对区域客流的影响

从台风“山竹”过程前后广州南站客流人数变化（图4）可以看出，9月14—15日未受台风“山竹”影响，18—19日台风影响过后，客流人数以天为周期，有规律地起伏波动，呈现单峰、单谷变化特征，客流低谷出现在凌晨01：00—05：00，从06：00前后快速增长，09：00左右达到客流人数小高峰后，增长速度变缓，客流人数最高峰出现在15：00—16：00，日客流人数最大峰值约 3.5万人，之后客流便开始逐渐回落。而16日台风影响当天客流人数没有出现明显的起伏，总体比较平稳，客流人数一直处于1万人以下，最大值为9 157人，出现在上午10：10，低客流量情况一直维持到17日早上，之后客流又逐渐恢复正常。16日当天客流最大值跟日常平均客流人数最大值相比，减少了约70%。

图4 “山竹”过程前后区域客流人数变化

从台风“山竹”过程前后实时流入、流出的客流量变化（图5）可知，台风影响前14—15日广州南站的流入、流出客流量变化跟区域客流人数变化类似，也具有明显的周期特性，以天为周期有规律地呈单峰、单谷型上下波动变化；流入、流出客流量高峰时段出现在白天，且高峰期在一天中持续的时间较长。从06：00开始迅速上涨，08：00—20：00流出、流入客流量基本大于 300人/min，且波动频繁、波动幅度大，流出客流量比流入客流量要大。而16日台风影响当天广州南站流入、流出的客流量均有大幅度下降，流入客流量最大值为89人/min，流出客流量最大值为52人/min，流入、流出的客流量持续低且没有频繁波动，两者走势与区域客流人数变化基本一致。17日开始恢复正常。

图5 “山竹”过程前后区域流入流出的客流量变化

3.2 对客流驻留的影响

图6给出了台风“山竹”影响前后旅客驻留时长的比例变化，不难看出，14—15日夜间至凌晨旅客驻留大致呈现为时长较长的比例高，即驻留超过5 h的占比最大，小于1 h的最小，1至5 h的居中。04：00—06：00，驻留5 h以上和1至5 h的客流比例均出现一天中的最大值，1 h以内的客流比例出现最小值。从早晨04：00前后驻留1至5 h的旅客逐渐下降，06：00前后驻留5 h以上的旅客迅速减少，1 h以下的旅客快速增长。这是因为夜间部分交通运输停运，或者班车间隔时间长，导致大部分旅客长时间停留。早上各种交通方式恢复正常运转，驻留时间长的旅客迅速减少，而早晨前来广州南站的旅客大多数也能陆续输送出去，所以大部分的客流驻留时长集中在1 h以内。台风影响期间16日夜间至凌晨不同驻留时长的客流比例与往常变化不大，而后变化趋势异常，基本为驻留时长越长的比例越高，即大部分旅客驻留时长达5 h以上。早晨06：00前后，驻留1 h以内的旅客比例小幅上涨之后就基本呈现持续下降，驻留超过5 h和1至5 h的旅客先下降后上涨，其中驻留1至5 h的客流比例在16日15：00后缓慢下降，17日04：00往常有的极大值未有出现；驻留超过5 h的一直持续上涨直至17日早晨，并在17日05：00出现了最大值83.61%。可见台风“山竹”带来的大风和降雨对广州的交通运行造成严重的影响，导致广州南站流出的客流量大幅度减少，旅客长时间滞留。

图6 “山竹”过程前后不同驻留时长的客流比例

3.3 对不同交通方式的影响

通过分析台风“山竹”过程前后广州南站不同交通方式聚集、疏散的客流量变化情况发现，台风影响前后广州南站各类交通方式聚集、疏散旅客均比较活跃，有各自的变化特征，而台风影响期间对各类交通方式聚集和疏散旅客影响都比较显著。其中对列车、客车、出租车这3种交通方式影响最大，3种交通方式聚集和疏散的客流量均为零，台风影响期间即16日至17日早晨全部暂停运营；16日 06：00—15：00，公交聚集、疏散的客流量相比往常明显下滑，16：00客流量均降为零，即16：00起广州南站的公交全部停止运营。地铁虽然正常运行，但受台风影响客流量也比往常显著减少，聚集的客流量从上午11：00开始缓慢减少，疏散客流量主要集中在16日09：00—16：00，且客流量小。私家车聚集和疏散的客流量受台风影响也明显减少，客流量主要集中在16日上午，下午的客流量几乎为零。17日07：00前后各类交通方式陆续恢复正常。

4 结论

1）台风“山竹”8级以上大风对广州影响持续时间达26 h，10级以上大风影响持续时间达21 h，8级以上大风覆盖率达74%，10级以上大风覆盖率达30%；台风“山竹”致广州的暴雨以上覆盖率达85.08%，广州东北部和西南部降雨量比中部区域要大，过程录得最大雨量212.9 mm。

2）台风“山竹”影响期间，区域客流人数较日常减少了70%，且流入、流出的客流量均有大幅度下降；台风影响期间不同驻留时长的客流比例走势反常，长时间驻留的客流比例明显增多，驻留超过5 h的客流比例最高达到83.61%。

3）台风“山竹”对列车、客车（公交车）、出租车这3种交通方式影响最大，造成广州南站的列车、客车（公交车）、出租车当天全部暂停运营，3种交通方式聚集和疏散的客流量均为零，台风登陆前公交车部分线路调整或停止运营，台风接近登陆前广州南站公交车全部停止运营，地铁虽然正常运行，但受台风影响客流量也明显减少。