松花江流域2023年第5号台风“杜苏芮”暴雨过程分析

2024-03-22 09:15吕海有牛立强
东北水利水电 2024年3期
关键词:松花江流域嫩江松花江

吕海有,牛立强

(松辽水利委员会水文局(信息中心),吉林 长春 130021)

0 引言

松花江是我国七大江河之一,流域地处我国东北地区的北部,跨越内蒙古、吉林、黑龙江和辽宁省四省(自治区),东西宽920 km,南北长1 070 km,流域面积为55.68 万km2。松花江有南北两源,北源嫩江发源于内蒙古自治区大兴安岭伊勒呼里山,南源第二松花江发源于吉林省长白山天池,两江在三岔河汇合后称松花江,松花江东流到黑龙江省同江市注入黑龙江[1]。松花江流域水灾多于旱灾[2],且近10年影响松辽流域台风的数量明显增多[3]。受2023年5 号台风“杜苏芮”影响,8 月1—5 日松花江流域出现1次强降水过程,受强降水影响,松花江干流发生1 次编号洪水,52 条河流发生超警以上洪水,其中,17条发生超保以上洪水,拉林河、蚂蚁河发生特大洪水(为有实测资料以来第1 位洪水),牡丹江发生大洪水。下文通过分析松花江流域2023 年第5号台风“杜苏芮”暴雨过程及前期降水情况,对形成降水的气候及天气背景进行深入研究。

1 大气环流形势分析

2023 年夏季,大气环流形势异常,极涡、西风带、副热带系统的特征都与常年有明显差异,北半球500 hPa 高空极涡呈单极型分布,中心强度为5 460 gpm,极涡附近有明显的负距平,负距平中心值达-20 gpm,表明极涡较常年同期偏强。中高纬度环流发展明显,呈多波型分布,其中,欧亚大陆受“两槽一脊”的环流型控制,高空槽分别位于乌拉尔山和堪察加半岛至白令海一带地区附近,均较常年同期偏强,鄂霍茨克海至贝加尔湖高压脊偏强,极地冷空气沿高压脊的脊前偏北方向不断东移南下,致使冷涡活跃,西太平洋副热带高压强度偏强,面积偏大,西伸脊点偏西,脊线位置南北摆动,总体略偏北。在这些异常因素的共同影响下,导致松花江流域2023 年夏季降水偏多。

2 台风路径及特点分析

2023 年第5 号台风“杜苏芮”于7 月21 日8 时在西北太平洋洋面生成,随后向北偏西方向移动,强度逐渐加强,7 月23 日5 时加强为强热带风暴,7月24 日8 时加强为强台风,并于当晚20 时加强为超强台风,7 月26 日凌晨位于菲律宾富加岛附近,7 月27 日6 时短暂减弱为强台风后强度再次加强,于当晚17 时升级为超强台风。7 月28 日9 时55 分前后,“杜苏芮”在福建省晋江市沿海登陆,登陆时中心附近最大风力有15 级(强台风级),中心最低气压为945 hPa,随后向偏北方向移动,12 时减弱为台风,16 时减弱为强热带风暴,23 时减弱为热带风暴,29 日11 时在安徽省境内停止编报。此次台风登陆特点如下。

1)登陆强度强。由于“杜苏芮”完全绕开菲律宾吕宋岛和我国台湾岛高山,其核心实力得以保存,登陆时中心附近最大风力15 级(强台风级)。

2)水汽量足。“杜苏芮”的环流非常庞大,水汽非常丰富。登陆后,一方面西南季风尾随“杜苏芮”北上,另一方面,下一个台风“卡努”和“杜苏芮”形成双涡轮送水格局,制造大范围暴雨。

3)北上路径深。“杜苏芮”于7 月29 日11 时在安徽省境内停止编号,但在副高西侧偏南气流的引导下,“杜苏芮”残余水汽又一路北上,与冷空气结合,给华北、东北地区带来大范围的强降水。

3 降水过程分析

3.1 流域前期降水情况

2023年6—7 月,松花江流域降水量为288.9 mm,较常年同期(238.4 mm)偏多2 成,主要集中在嫩江中下游右侧支流、第二松花江中下游、松花江干流及南侧支流等水系。降水量与常年同期相比:嫩江偏多近3 成,松花江干流偏多2 成,第二松花江基本持平,嫩江右侧支流诺敏河偏多4 成,雅鲁河偏多近5 成,绰尔河偏多近7 成,洮儿河偏多9成,松花江干流南侧支流拉林河偏多4 成,蚂蚁河偏多3 成,牡丹江偏多近3 成。

2023 年6—7 月,松花江流域共有10 场主要降水过程,分别为6月1—3日、6月6—14日、6月19—21日、6月23—24日、6月26—27日、6月28日—7 月1 日、7 月4—10 日、7 月12—16 日、7 月21—24 日、7月26—30 日。松花江流域逐日降水见图1。

图1 松花江流域2023 年6—7 月逐日降水柱状图

3.2 8 月1—5 日降水情况

8 月1—5 日,受低空切变和5 号台风“杜苏芮”残余水汽影响,松花江流域普降中到大雨,其中,嫩江中下游、第二松花江、松花江干流中下游降大雨;松花江干流南侧支流拉林河、蚂蚁河、牡丹江,以及嫩江右侧支流阿伦河、音河、雅鲁河、绰尔河、洮儿河降暴雨至大暴雨,最大点雨量为松花江支流牛亡牛河胜利林场站,(位于黑龙江省哈尔滨市五常市)降水量达428.0 mm。面雨量较大的流域为拉林河、蚂蚁河、松花江哈尔滨以上干流区间、牡丹江、雅鲁河、绰尔河,降水量分别为185.0,121.0,108.1,107.3,102.8,81.3 mm。此场降水过程具有以下特点。

1)降水强度大。拉林河、蚂蚁河、牡丹江此场降水量占汛期多年平均降水量的25 %以上,其中,拉林河流域47 h(8 月2 日3 时至8 月4 日2 时)累计面平均雨量为177.5 mm,占汛期多年平均降水量的37 %。拉林河、蚂蚁河、牡丹江最大1 h、最大6 h、最大1 d 降水量统计见表1,过程降水量统计见表2。

表1 主雨区不同时段最大降水量统计表

2)降水范围广。该场降水自8 月1 日起从嫩江右侧支流洮儿河、第二松花江及松花江支流拉林河向流域中部的嫩江中游、松花江干流推进,降水过程持续5 d,造成松花江全流域降水。

表2 主雨区过程降水量统计表

3)暴雨中心多。从流域分布上划分,暴雨中心主要位于拉林河、蚂蚁河、牡丹江等流域;从行政区划上划分,暴雨中心主要位于黑龙江省哈尔滨市五常市、尚志市和牡丹江市海林市等地,见表3。

表3 8 月1—5 日降水过程最大点雨量分布表

4)暴雨区与前期降水偏多区域高度重叠。受6—7 月10 场主要降水过程影响,嫩江中下游右侧支流降水较常年同期偏多4~9成,松花江干流南侧支流拉林河降水较常年同期偏多4 成,牡丹江降水较常年同期偏多近3 成,该场降水的暴雨区主要集中在拉林河、蚂蚁河、牡丹江、雅鲁河、绰尔河、洮儿河等流域,与前期降水偏多区域高度重叠。

4 结语

近年来,受全球气候变化和人类活动的影响,气候形势复杂多变,极端天气事件频发、多发,松花江流域受台风影响趋重。受2023 年5 号台风“杜苏芮”影响,松花江干支流多处堤防发生漫堤、溃决等险情,严重威胁沿江两岸人民群众的生命财产安全。因此,在今后的防洪减灾工作中,应更加关注台风对松花江流域的影响,同时,也要关注台风减弱并停止编号后,台风残余水汽与冷空气相互作用对流域的影响。

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