1968―康乐县暴雨时空分布特征及影响系统

时间:2022-07-07 08:53:20

1968―康乐县暴雨时空分布特征及影响系统

摘要 利用康乐县气象站1968―2016年逐日降水资料,统计分析康乐县暴雨的时空分布特征和发生发展规律。结果表明,康乐县暴雨是小概率事件,一般出现在6―8月,主要在傍晚和夜间多发,属于典型的夜雨型和午后傍晚型。近10年暴雨总体趋势是增多的,造成的经济损失增加明显。分析总结了康乐县暴雨发生的主要环流类型有3N:中高纬西风带冷槽或冷涡、青海高原低涡或切变线、西太平洋副热带高压。

关键词 暴雨;时空分布特征;影响系统;甘肃康乐;1968―2016年

中图分类号 P426.62+3 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2017)11-0210-02

青藏高原边缘地区夏季发生日雨量≥50 mm的暴雨较多,因其短时间内大量降雨,导致多种地质灾害发生,对社会生产和人们生活影响极大,故一直是许多气象学者关注的热点[1-2]。对该地区暴雨发生进行多方面的研究,可以为提高暴雨的预报和防灾减灾打下坚实的基础。

康乐县地处黄土高原向青藏高原过渡地带,位于甘肃省中南部、临夏回族自治州东南端,境内地形复杂,大陆性季风气候特征明显。由于康乐县的气候和地形特点,康乐县暴雨具有雨强大、来势猛、持续时间短、破坏性大等特点,准确预报暴雨的发生还存在许多困难。基于上述原因,通过分析1968―2016年康乐县暴雨时空分布特征等方面气象资料,摸索康乐县暴雨发生的规律特征,为康乐县的暴雨预报和防灾减灾提供一定的参考。

1 资料与方法

1.1 资料选取

选择1968―2016年康乐县降水资料,其中2005年12月31日以前为人工记录的逐小时降水资料,2006年1月1日以后利用康乐县观测站这一区域自动站自动记录的降水资料,全部降水资料来自康乐县气象观测站的A文件。

1.2 分析方法

将1 h雨量≥16.0 mm或24 h雨量为50.0~99.9 mm的降水定为暴雨;日雨量是指20:00至次日20:00的降水量;小时雨量是指相邻2个正点之间的降水量。对降水资料进行整理,统计暴雨日数,并分析其日分布特征和年际变化规律,对相关洪涝灾害及其影响天气系统进行总结。

2 结果与分析

2.1 暴雨时空分布特征

2.1.1 暴雨日分布特征。康乐县1968―2016年的年平均降水量是531.8 mm,夏季平均降水量为288 mm,占全年总降水量的54.2%,统计康乐县1968―2016年共有5 461 d出现降水,平均每年有111 d左右出现降水,其中夜雨(20:00至次日8:00的降水)占60%之多。

从表1可以看出,康乐县暴雨一般出现在每年的6―8月,而6―8月正值康乐县的主汛期[3],虽然日降水量≥50 mm的暴雨日数很少,但降雨量集中,强度接近暴雨,依然可以发生暴雨灾害。1989年7月22日降水量达131.9 mm,2005年7月1日达137.7 mm,为1967年以来的2场大暴雨。

统计康乐县1968―2016年出现暴雨的主要降水时段出现在16:00至次日4:00。从图1可以看出,夜间20:00、22:00出现频次最高,19:00和24:00、1:00出现频次相一致,16:00―18:00和4:00出现频次一致。这与每日的逐时热力、层结变化特征相一致。一般午后随着气温升高,层结逐渐趋于不稳定状态,导致对流易发;而太阳落山后,由于地表与大气热力差异,近地面温度下降缓慢而大气气温下降迅速,层结稳定性遭到破坏,形成位势不稳定层结,引发对流。由此表明,康乐县暴雨在傍晚和夜间多发,属于典型的夜雨型和午后傍晚型。

2.1.2 暴雨日数的年际变化特征。康乐县每年出现的暴雨次数总体趋势是增多的,且年际变化大,经统计49年中暴雨出现几率为4~5年1次(图2),年均为0.2场,图2还反映出近10年以来暴雨有增多的趋势,平均每2年出现一场暴雨。对近40年的年降水量分析表明,多雨年份易出现大到暴雨,而干旱少雨年份大到暴雨频次偏少。

2.2 洪涝灾害

洪涝灾害是影响康乐县经济的重要气象灾害,直接危害人民的生命财产安全。洪涝灾害不仅与暴雨的出现次数有关,而且与暴雨的强度(降水强度是指单位时间内降水量的多少)有直接的关系。康乐县虽然日降水量≥50 mm的暴雨日数很少,但降雨量集中,强度接近暴雨,依然可以发生暴雨灾害。统计分析有记载的康乐县山洪灾害,其大都是由于强度意义上的暴雨引起的。一般情况下,雷雨天气的降水量超过20 mm(其持续时间一般在2 h内)或6 h内稳定性降水的雨量超过30 mm时,康乐县就可能出现洪灾。

据1976―2016年康乐县因暴雨造成的经济损失统计资料,分析了康乐县国民经济,尤其是农业经济受灾和成灾特点。数据显示,研究时段内,由暴雨引发的洪涝、地质灾害的受灾人口为101.9万人,死亡人数为30人,倒塌房屋2 201间,受灾面积为97 274.6 hm2,绝收面积为48 700.0 hm2,农业经济损失8 847.23万元,直接经济损失高达14 145.72万元。康乐县因洪涝灾害直接经济损失相对较大的时段有15个,其中1996年以3 306.2万元达到40年最高峰值。

其中1989年7月22日康丰、虎关、流川、白王等乡降大暴雨,日降水量达131.9 mm,为建站以来最大的一次,大暴雨使县城街道积水深20~50 cm,4个机关和90多户居民住宅进水,淹倒房屋10多间、围墙逾200 m,农田受灾面积达200 hm2,冲毁河堤、公路、房屋、树木等造成全县直接经济损失70万元。1994年8月10日出现大雨,洪水使附城、虎关、流川3个乡镇受灾最为严重,共造成16人死亡、42人受伤、248人无家可归,直接经济损失达1 498.51万元。2005年7月1日,测站降大暴雨,日降水量达137.7 mm,创历史一日最大降水量值,暴雨造成附城镇、康丰乡的3个村共27间民房倒塌、16间民房损坏,直接经济损失达17.6万元。

由图3可知,1976―2005年暴雨造成的灾害中受灾人口较多,之后受灾人口趋于减少;1976―1995年20年间暴雨造成的经济损失超^1 000万元的共计出现2年,1996―2005年10年间出现1年,2006―2015年10年间出现3年。分析结果表明,近10年暴雨造成的灾害受灾人口趋于减少,但经济损失增加明显。

2.3 康乐县强降水的主要天气系统

对500 hPa 3个关键区域主要影响系统进行分析表明,影响康乐县强降水的系统主要有3个:中高纬西风带冷槽或冷涡、青海高原低涡或切变线、西太平洋副热带高压。单一系统造成的强降水较少,且不同时段影响系统不同,高原槽及冷槽或冷涡造成的强降水容易出现在5月、6月中上旬、9月中下旬及10月;6―8月强降水过程主要由3个系统共同造成,其中高原低涡是强降水产生的主要系统,冷槽一般位于高原低涡后部,槽前正涡度平流的输入使高原低值系统得到增强和发展;副高边缘充沛的水汽和热力条件,形成了中尺度雨团产生有利的背景条件[4-5]。

3 结论

(1)康乐县暴雨主要降水时段出现在16:00至次日4:00,即在傍晚和夜间多发,属于典型的夜雨型和午后傍晚型。

(2)暴雨属于量级较大的强降水,康乐县直接达到暴雨标准(日降水量在50 mm及以上)的气候概率很低,是小概率事件,但出现非暴雨量级的强降水也同样造成灾害。

(3)康乐县每年出现的暴雨次数总体趋势是增多的,且年际变化大,1968―2016年暴雨出现几率为4~5年1次,年均0.2场,但近10年来暴雨增多,平均每2年1场。

(4)统计分析表明,近10年来暴雨造成的灾害中受灾人口趋于减少,但经济损失增加明显。

(5)康乐县暴雨发生的环流类型有3种:中高纬西风带冷槽或冷涡、青海高原低涡或切变线、西太平洋副热带高压。

4 参考文献

[1] 李栋梁,刘德祥.甘肃气候[M].北京:气象出版社,2000:39-170.

[2] 裴彬.近30年来甘肃气候变化趋势及其对干湿状况的影响[J].干旱区资源与环境,2009,23(9):90-94.

[3] 赵庆云.1994年汛期甘肃天气气候综述与分析[J].甘肃气象,1994(4):19-20.

[4] 宋连春,张存杰.20世纪西北地区降水量变化特征[J].冰川冻土,2003,25(2):143-148.

[5] 刘德祥,白虎志,梁东升,等.甘肃不同强度降水日数变化对干旱灾害的影响[J].干旱地区农业研究,2007(2):212-217.

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