新昌縣臺風(fēng)降雨時空變化特征分析

鄧盛蓉 趙宇銘 裘洪斌 袁丹丹

摘要 利用水文站1960—2018年雨量觀測資料和臺風(fēng)資料，分析了影響新昌臺風(fēng)的降雨時空變化特征。結(jié)果表明，近58年來影響新昌臺風(fēng)個數(shù)呈增加趨勢，從1960—1969年15個增加到2010—2018年26個;在5—10月均有臺風(fēng)影響新昌，7、8、9月是臺風(fēng)影響新昌的主要月份，分別達22、49、32個;新昌東南部是臺風(fēng)影響過程降雨最嚴重的地區(qū)，臺風(fēng)影響過程最大降雨量可達500 mm以上;在福建北部到浙江南部登陸的臺風(fēng)出現(xiàn)過程雨量200 mm以上的大暴雨概率最大，東部地區(qū)可達35%以上。該研究可為提高防災(zāi)減災(zāi)精細化管理提供技術(shù)支撐。

關(guān)鍵詞 臺風(fēng);暴雨;概率;變化特征

浙江省新昌縣地處我國東部沿海，臺風(fēng)是影響該縣最嚴重的自然災(zāi)害之一。每年7—10月受臺風(fēng)影響，暴雨襲擊頻繁，期間降雨量占全年的28.9%。新昌縣境內(nèi)大部分地區(qū)地勢峻陡，河源短，河道狹窄，匯流時間短，下泄流速大，極易導(dǎo)致山洪驟發(fā)和局部性洪災(zāi)發(fā)生，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成嚴重損失。

臺風(fēng)暴雨作為臺風(fēng)的主要致災(zāi)因子[1-2]，相關(guān)時空變化研究已引起了國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注，但現(xiàn)有研究以國家氣象站觀測資料為基礎(chǔ)、縣級區(qū)域作為基本單元分析臺風(fēng)暴雨特征[3-5]，為從宏觀層面做好臺風(fēng)暴雨防御工作提供了技術(shù)支撐。隨著社會經(jīng)濟發(fā)展，社會公眾對自然災(zāi)害管理提出了更高要求，開展臺風(fēng)暴雨災(zāi)害的精細化研究，有利于進一步提高自然災(zāi)害管理水平、夯實防災(zāi)減災(zāi)基礎(chǔ)[6]。筆者分析新昌縣臺風(fēng)的時空分布特征，一方面可以在臺風(fēng)災(zāi)害影響前及時明確重點防災(zāi)區(qū)域;另一方面為因地制宜采取工程性措施降低災(zāi)害風(fēng)險，并為防災(zāi)工程的設(shè)計標準提供科學(xué)依據(jù)，以防御臺風(fēng)災(zāi)害。

1資料與方法

1.1資料來源

臺風(fēng)資料來自浙江省氣象網(wǎng)絡(luò)中心臺風(fēng)數(shù)據(jù)庫。1960—2018年新昌縣35個水文站雨量觀測資料來自新昌水文站。以臺風(fēng)影響期間，新昌縣35個水文站中至少有1個水文站觀測到過程雨量在30 mm以上為標準定義為影響新昌縣臺風(fēng)，1960—2018年共有122個影響新昌縣臺風(fēng)。

1.2研究方法

利用廣義極值分布（Generalized Extreme Value）[7]計算臺風(fēng)影響過程各水文站過程雨量100、200、300、400 mm出現(xiàn)概率，3、6、12、24 h不同等級最大降雨量的出現(xiàn)概率，利用ArcGIS和DEM數(shù)據(jù)繪制空間分布圖。

2結(jié)果與分析

2.1影響新昌臺風(fēng)時間變化特征

分別統(tǒng)計1960—1969年、1970—1979年、1980—1989年、1990—1999年、2000—2009年、2010—2018年影響新昌縣的臺風(fēng)數(shù)量（圖1）。從1960—1969年到2010—2018年，各年代影響新昌縣的臺風(fēng)數(shù)量在顯著增加，線性增加率為2.7個/10年。在20世紀60年代，每年平均影響臺風(fēng)1.5個，2000年以來增加到每年平均影響臺風(fēng)2.6個。

影響新昌最早的臺風(fēng)是2006年第1號熱帶風(fēng)暴（珍珠）。該臺風(fēng)于2006年5月18日在廣東省饒平至澄海間沿海登陸，受其影響新昌縣5月17—18日全縣平均降雨量為60.4 mm。影響新昌最遲的臺風(fēng)是2017年第20號臺風(fēng)“卡努”。該臺風(fēng)于2007年10月16日在廣東湛江徐聞沿海登陸，受其影響，10月14—17日，全縣面雨量59.9 mm。

從圖2可以看出，8月是影響新昌縣臺風(fēng)數(shù)量最多的月份，達49個，其次是9月，有32個，5月最少，僅2個。

2.2影響新昌縣臺風(fēng)路徑

影響新昌的臺風(fēng)路徑可分為4類（圖3）：A類是在浙江中北部登陸，這類臺風(fēng)對新昌影響最大，經(jīng)常給新昌帶來全縣范圍的大風(fēng)、暴雨;B類是在浙江南部到福建北部一帶登陸，這類臺風(fēng)對新昌影響僅次于A類，經(jīng)常給新昌東部和南部帶來暴雨;C類是在福建中部及以南一帶登陸，這類臺風(fēng)北上后和冷空氣結(jié)合，會給新昌帶來大雨甚至暴雨;D類在浙江沿海北上，給新昌帶來的風(fēng)雨與離沿海距離有關(guān)。122個臺風(fēng)中A類路徑22個，B類路徑23個，C類路徑34個，D類路徑43個。

2.3各地歷年臺風(fēng)影響過程降雨量的空間分布特征

影響新昌縣臺風(fēng)過程降雨量空間分布呈現(xiàn)明顯的區(qū)域性變化特征：從東南部向西北部遞減。新昌縣東南部地區(qū)臺風(fēng)影響過程最大降雨量可達500 mm以上，西北部在250 mm以下（圖4a）。新昌縣東南部部分地區(qū)臺風(fēng)影響過程最大降雨量在100、200、300 mm以上的概率分別達50%、20%、8%以上（圖4b～d）。

2.4各地歷年臺風(fēng)影響過程不同累積時間最大降雨量的空間分布特征

新昌縣臺風(fēng)影響過程6、12和24 h最大降雨量自東向西遞減，東部地區(qū)6、12和24 h最大降雨量分別可達200、300、350 mm以上，3 h最大降雨量東部和北部可達100 mm以上（圖5）。新昌縣東部為天臺山余脈，北部為四明山，臺風(fēng)降水云系易受地形作用加強而形成短時強降水。

2.5不同臺風(fēng)路徑降雨量的空間分布特征

從圖6可以看出，A、B、C類臺風(fēng)路徑過程雨量200 mm以上的出現(xiàn)概率自東南向西北遞減。D類臺風(fēng)路徑過程雨量200 mm以上的出現(xiàn)概率最大值出現(xiàn)在東北部。4類臺風(fēng)路徑中以B類臺風(fēng)路徑過程雨量200 mm以上的出現(xiàn)概率最大，其次是A類臺風(fēng)路徑，D類臺風(fēng)路徑最小。

3結(jié)論

利用水文站1960—2018年觀測資料和122個影響新昌臺風(fēng)資料，分析了影響新昌臺風(fēng)的降雨時空變化特征。

（1）近58年來影響新昌臺風(fēng)個數(shù)呈增加趨勢，在20世紀60年代，每年平均影響臺風(fēng)1.5個，2000年以來增加到每年平均影響臺風(fēng)2.6個。在5—10月均有臺風(fēng)影響新昌，其中8月是影響新昌臺風(fēng)數(shù)量最多的月份，其次是9月。

（2）新昌東南部是臺風(fēng)影響過程降雨最嚴重的地區(qū)，臺風(fēng)影響過程最大降雨量可達500 mm以上，新昌縣臺風(fēng)影響過程3、6、12和24 h最大降雨量分別達100、200、300、350 mm以上。

（3）影響新昌4類路徑臺風(fēng)中以B類臺風(fēng)路徑出現(xiàn)過程雨量200 mm以上的大暴雨出現(xiàn)概率最大，東部地區(qū)可達35%以上;其次是A類臺風(fēng)路徑，東部地區(qū)可達25%以上;C類臺風(fēng)路徑較小，東部地區(qū)最大在12%～14%;D類臺風(fēng)路徑最小，東部地區(qū)最大在5%～6%。

參考文獻

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責(zé)任編輯：鄭丹丹