1959—2017年澄海暴雨的氣候特征

吳妙娟 洪鑰瑩 張堯榛

摘 要：利用澄海國家氣象觀測站1959—2017年逐日降水資料，通過數(shù)理統(tǒng)計、Mann—Kendall突變檢驗等方法分析澄海區(qū)暴雨的氣候特征，結(jié)果表明：澄海年平均暴雨日數(shù)為2.3d，暴雨平均強度為80.2mm；除1、2月份均有暴雨發(fā)生。暴雨月際分布呈單峰型，峰頂在7—8月；大暴雨月際分布呈雙峰型，次峰出現(xiàn)在6月、主峰出現(xiàn)在8月。暴雨日數(shù)的年際變化較大，最多7d/年，最少0d；年暴雨日數(shù)與年暴雨降水量和年降水量有很好的相關(guān)性；暴雨初日多在5月5日—7月27日出現(xiàn)，終日多在7月11日—9月22日出現(xiàn)；突變檢驗分析表明澄海年暴雨日數(shù)變化趨勢明顯，未出現(xiàn)突變。

關(guān)鍵詞：氣候?qū)W；暴雨氣候特征；突變檢驗；澄海

近年來，暴雨預報在氣象預報服務方面重要性越發(fā)凸顯，省內(nèi)外許多氣象工作者均對各地暴雨的氣候特征[1-3]及其規(guī)律[4]等方面進行總結(jié)，但是暴雨氣候受地域性影響特征明顯。本文主要利用澄海氣象觀測站1959—2017年逐日降水量資料，為澄海區(qū)暴雨趨勢預報及暴雨影響評估提供參考，以達到更好做好本地防災減災救災和旅游出行等氣象服務的目的。

1 資料與方法

以澄海氣象觀測站1959—2017年的暴雨日數(shù)作為指標因子，建立與之相對應的澄海區(qū)暴雨氣候序列，并采用概率統(tǒng)計、數(shù)理統(tǒng)計及線性趨勢分析等方法，研討澄海區(qū)暴雨氣候特征，通過經(jīng)驗頻率公式分析澄海區(qū)暴雨初日、終日出現(xiàn)的概率；此外采用Mann—Kendall（M-K）趨勢檢驗方法來分析澄海區(qū)暴雨周期變化規(guī)律（其中澄海氣象觀測站近59年的逐日降水量資料，主要采用的是每日20：00—20：00（北京時，下同）的降水量，并規(guī)定日降水量≥50mm計為1個暴雨日；日降水量≥100mm計為一個大暴雨日；日降水量≥250mm計為一個特大暴雨日；定義連續(xù)兩天及以上的暴雨為持續(xù)性暴雨）。

2 暴雨的氣候特征

2.1 基本概況

澄海區(qū)近59年出現(xiàn)暴雨日數(shù)為134d，年平均2.3d；大暴雨日23d，占暴雨日總數(shù)的17.2%，平均0.4d/年；沒有出現(xiàn)過特大暴雨日，最大日降水出現(xiàn)在1983年4月9日，日雨量為2400mm。可見澄海區(qū)出現(xiàn)特大暴雨降水可能性較低。定義“暴雨以上的降水量之和與暴雨日數(shù)之比”為平均暴雨強度，澄海平均暴雨強度為802mm/d。

2.2 暴雨的月分布

統(tǒng)計澄海1959—2017年逐月暴雨及大暴雨日數(shù)的趨勢變化，得出澄?？赡艹霈F(xiàn)暴雨月份為3—12月份，其中最早出現(xiàn)在3月3日（1992年），最晚出現(xiàn)在12月14日（2006年）。暴雨的月變化趨勢呈單峰型，7—8月為主峰，其暴雨日數(shù)占全年暴雨日數(shù)的43.3%。而大暴雨的月變化趨勢則呈雙峰型，8月為大暴雨的主峰，大暴雨日數(shù)占全年的26.1%，6月為其次峰，大暴雨日數(shù)占全年的21.7%。此外，每年1—3和11—12月均無大暴雨出現(xiàn)，而10月的3場暴雨就有1場為大暴雨，大暴雨可能性達33.3%，因此在10月的暴雨預報中要重點預報大暴雨，這對做好防災減災服務等有指導性作用。

定義每年4—9月為汛期，其余月份為非汛期；其中4—6月為前汛期，7—9月為后汛期。近59年的澄海汛期內(nèi)共出現(xiàn)123d暴雨，占歷年暴雨總?cè)諗?shù)的91.8%；其中有22d為大暴雨，占大暴雨總?cè)諗?shù)的95.7%。非汛期暴雨日數(shù)為11d、大暴雨日數(shù)為1d，僅占歷年暴雨、大暴雨總?cè)諗?shù)的8.2%、4.3%?？梢姵魏１┯辍⒋蟊┯昃饕霈F(xiàn)在汛期。前汛期內(nèi)暴雨、大暴雨日數(shù)分別為43、10d，后汛期內(nèi)暴雨、大暴雨日數(shù)分別為80、12d，后汛期暴雨日數(shù)明顯大于前汛期、后汛期大暴雨日數(shù)略多于前汛期。

2.3 暴雨的年變化

澄海暴雨日數(shù)的年際變化差異較大，最多的年份為7d（1959和2006年），最少的年份則是未出現(xiàn)暴雨（1970、1975、1982、2000、2007、2011、2013年）。統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，大暴雨有39年沒有出現(xiàn)過，出現(xiàn)最多的年大暴雨日數(shù)也僅為2d（1960、1990、2006年）。利用數(shù)理統(tǒng)計最小二乘法對年份序列與暴雨日數(shù)進行相關(guān)線性分析，得出方程y=-0.0092x+2.5482，表明澄海暴雨日數(shù)以-0.0092 d/年的速度遞減，其趨勢并不明顯，相關(guān)性未能通過α=0.05的顯著性水平檢驗，這與廣東很多地區(qū)專家研究的結(jié)果略有不同。[3]

2.4 暴雨的持續(xù)性

定義連續(xù)2d及以上（>2d）的暴雨為連續(xù)性暴雨。1959—2017年澄海共出現(xiàn)4次連續(xù)性暴雨，暴雨日數(shù)為8d，占總?cè)諗?shù)的6.0%，持續(xù)2d的暴雨4次，未出現(xiàn)持續(xù)3d及以上的暴雨。持續(xù)性暴雨最早出現(xiàn)在4月8—9日（1973年），最晚出現(xiàn)在8月13—14日（1985年）。持續(xù)性暴雨集中出現(xiàn)在汛期，前汛期（特別是4月）為持續(xù)性暴雨的高發(fā)期，7、8月各出現(xiàn)一次持續(xù)暴雨，其余月份均沒有出現(xiàn)過持續(xù)暴雨，由此判斷出特別關(guān)注持續(xù)性暴雨的出現(xiàn)作為4月份暴雨預報的重點。

2.5 年累計暴雨降水量和年降水量與暴雨日數(shù)的相關(guān)性

近59年澄海平均年降水量為1505.9mm，屬于年降雨量較少地區(qū)[5]；統(tǒng)計平均年暴雨日數(shù)降水量占年降水量的12.1%（182.2mm）。對年暴雨日數(shù)與年暴雨累計降水量、年降水量的進行相關(guān)線性分析，兩者相關(guān)系數(shù)都通過α=0.001顯著性水平檢驗，這說明年暴雨日多的年份可以增加當年暴雨日累計降水量和年降水量，反之，亦然。

利用M-K趨勢檢驗方法對近59年年澄海年暴雨日數(shù)進行突變檢驗，根據(jù)檢驗結(jié)果確定是否會引起澄海氣候突變。由圖（圖略）發(fā)現(xiàn)，UF和UB曲線的值都能超過臨界線（u=±1.96），可得在置信度為α=0.05檢驗中澄海年暴雨日數(shù)變化趨勢能通過檢驗，由此澄海年暴雨日數(shù)整體變化趨勢顯著，但突變并沒有出現(xiàn)，這與省內(nèi)氣象工作者研究的結(jié)論相一致。[3]分析UF曲線可知，1959—1961年，澄海年暴雨日數(shù)整體為上升趨勢，1967—1990為下降趨勢，1990—2008年為上升趨勢，2012—2016年為下降趨勢，2017年起趨于上升，由此可預測未來幾年澄海本地暴雨日數(shù)為上升趨勢。

3 結(jié)論

1）澄海屬于暴雨偏少地區(qū)，平均暴雨日數(shù)為2.3d/年，平均暴雨強度為80.2mm/d。暴雨初日多出現(xiàn)在5—7月，終日多出現(xiàn)在7月中下旬—9月。年累計暴雨日降水量占年降水量的12.1%，年暴雨日數(shù)與年暴雨日累計降水量和年降水量有很好的相關(guān)性。

2）澄海3—12月會出現(xiàn)暴雨，汛期是本地暴雨的集中期，占全年暴雨的95.7%，且后汛期暴雨多于前汛期。暴雨月際變化趨勢呈單峰型，峰頂在7—8月，大暴雨月際變化趨勢呈雙峰型，主次峰分別為8月、6月。暴雨日數(shù)的年際變化極大，多的年份為7d，少的則一整年都沒出現(xiàn)。

3）持續(xù)性暴雨日數(shù)占暴雨總?cè)諗?shù)6.0%，4月份為持續(xù)暴雨的高發(fā)期，未出現(xiàn)過持續(xù)3天以上的暴雨。

4）M-K趨勢檢驗突變分析表明澄海年暴雨日數(shù)未出現(xiàn)突變點，但其趨勢檢驗看未來幾年起暴雨日數(shù)呈上升趨勢。

參考文獻：

[1]林建，楊貴名.近30年中國暴雨時空特征分析.氣象，2014，40（7）：816-826.

[2]彭麗英，王謙謙，馬慧.華南前汛期暴雨的氣候特征[J].廣東氣象，2009，29（2）：249-253.

[3]伍紅雨，杜堯東，秦鵬.華南暴雨的氣候特征及變化[J].氣象，2011，37（10）：1262-1269.

[4]魏鳳英.現(xiàn)代氣候統(tǒng)計診斷預測技術(shù)[M].北京：氣象出版社，1999.

[5]林良勛.廣東省天氣預報技術(shù)手冊[M].北京：氣象出版社，2006：103-126.

[6]王成，潘心順，崔雪嬌，余江華，趙亮.1959-2014年開平市暴雨的氣候特征[J].廣東氣象，2016，38（1）：40-43.