姚 倩,趙恩榕,劉大昌,陳 龍
( 1.湖南省氣象局機關服務中心,長沙 410118; 2.湖南省氣象臺,長沙 410118)
湖南暴雨一年四季都可能出現,4—9 月為湖南汛期,期間暴雨大暴雨過程多,尤其是5 月中下旬—7 月上旬受西南渦東移、高空低槽、中低層切變和副高邊緣等系統影響, 加上西南暖濕氣流加強, 水汽在湖南匯合,湖南出現雨水集中期,暴雨、大暴雨過程頻繁,局地有特大暴雨;7 月中旬—9 月強降水北抬至江淮、黃淮、華北,湖南強降水過程減少,但也可能受到臺風影響,或者副高減弱南撤西風帶系統影響湖南, 出現暴雨大暴雨。 根據湖南省氣候中心對國家氣象站雨量資料計算統計,1961 年以來湖南省區域性暴雨過程綜合強度指數前十位的過程中, 特強暴雨過程多發生在6 月下旬—8 月中旬,持續時間在3~10 天。 過程持續時間最長為2017 年6 月23—7 月2 日,且本次過程全省雨量277.6 mm, 區域性暴雨過程排名全省第一; 2003 年7月8—10 日張家界3 d 雨量達619.7 mm,日雨量455.5 mm 為湖南極值。
強對流天氣指直徑大于等于5 mm 的冰雹、或者龍卷、或者風速大于等于17 m/s( 或者8 級)的雷雨大風、或者降水量大于等于20 mm/h 的短時強降水。 3—8 月受西南渦、地面倒槽及臺風登陸臺前飚線等影響,湖南雷雨大風發生概率高,其中又以4 月最多,7、8 月次之,且多出現在湘江河谷地帶,春季冷暖氣流交替,夏季午后溫度升高,不穩定能量加大,多對流性大風發生。冰雹主要發生在1—5 月,1—2 月多高架對流下發生的冰雹,3 月冰雹出現頻次最高,且多伴有雷雨大風,冰雹在湘西地區發生最多,湖南冰雹主要發生在高溫高濕與降壓背景下。短時強降水主要發生在4—9 月,與湖南汛期時間一致,4—6 月發生強降水站次呈增多趨勢,短時強降水峰值除了洞庭湖地區出現在8 月份, 湘西北在7 月,湘中、湘南均出現在6 月份,夏季水汽充沛,不穩定能量高,出現短時強降水頻次高,且強度大。
湖南與貴州是我國低溫雨雪冰凍最嚴重的省份,2008 年初湖南罕見的持續低溫雨雪冰凍天氣造成的災害和影響仍讓人記憶猶新。 湖南低溫雨雪冰凍主要發生在12 月—2 月,最早出現在11 月,最遲出現在3月。湖南暴雪北多于南,冰凍東部、南部發生頻次高。低溫雨雪冰凍多發生在中高緯烏拉爾山阻塞高壓, 地面有強冷空氣影響背景下。當阻塞高壓崩潰,南支槽東移影響湖南,且地面以上氣溫低于0 ℃,湖南有較大范圍暴雪發生;當西南氣流旺盛,地面冷空氣從低層入侵形成冷墊,中層有高于0 ℃以上暖性逆溫融化層,低層有低于0 ℃以下深厚冷墊,容易發生冰凍天氣。
從表1 分析來看,2019—2021年3 年中,2020 年受災人口4 836 293 人、 死亡人數25 人為最多,2019年經濟損失、農業損失分別為13 156 139.8、522 934 萬元,為損失最多的年份;人員死亡主要由暴雨引發的洪澇和地質災害造成,其次是強對流天氣造成。經濟損失主要與發生災害的次數有關,且由暴雨、強對流、干旱和雨雪冰凍等氣象災害或次生災害造成。
表1 2019—2021 年受災情況表
2.2.1 暴雨災害影響
2020 年7 月湖南中北部強降水過程頻繁、持續時間長、部分地區累計雨量大。 月內有20 d 出現100 mm以上大暴雨,972 站1 149 站次,6 天出現200 mm 以上特大暴雨,25 站25 站次,最大日雨量279.7 mm,懷化市通道縣雙江鎮( 7 月10 日);50 個縣市區區域站單點日降雨量突破歷史極值,1 個縣市區區域站單點日降雨量平歷史極值。 國家站上,冷水江、婁底2 站累計月雨量位居1961 年以來歷史同期第1 高位,慈利、漣源站累計月雨量位居1961 年歷史同期第2 高位, 張家界、南縣、岳陽和懷化站累計月雨量位居1961 年歷史同期第3 高位。 張家界、慈利、臨澧、花垣、保靖、古丈、吉首和常德過程降水持續時間達到極端降水事件標準,龍山、桑植和張家界等25 個縣市區過程降水量達到極端事件標準。
月內暴雨籠罩面積超過0.5 萬km2的天數達9 d。受強降水及長江洪水頂托影響,7 月28 日13 時洞庭湖控制站城陵磯出現洪峰,水位34.74 m,超過保證水位0.19 m,超過警戒水位2.24 m,為自2000 年以來20 年內的第二高水位。強降水還引發了山洪、泥石流和塌方等險情,并對農業生產帶來較大影響,災害損失嚴重。
4—16 日,湖南14 個市州共有13 個市州79 個縣市區受災,受災人口196 萬余人,因災死亡2 人;農作物受災面積240 khm2,農作物成災面積125 khm2,農作物絕收面積40 khm2;倒塌房屋636 戶1 478 間;直接經濟損失52 億元。
但是,當是“數量詞語+就+動詞+數量詞語”形式時,如果前面數量較小,而后面的數量較多,“就”則一般表示數量多;而其他情況“就”仍然表示數量少。
17—18 日,湘西等地共有3 個市州5 個縣市區受災,受災人口5.5 萬余人;農作物受災面積2 283 hm2,成災面積1 321 hm2,絕收面積630 hm2;倒塌房屋9 戶20 間;直接經濟損失6638.4 萬元。
27—29 日, 共有10 個市州29 個縣市區受災,受災人口27.8 萬余人;農作物受災面積33 956 hm2,農作物成災面積16 787 hm2,農作物絕收面積5 131 hm2;倒塌房屋95 戶269 間;直接經濟損失5.8 億元。
受強降水影響, 地勢低洼地區早稻受淹、 出現倒伏,不利于形成高產。玉米、烤煙、棉花和蔬菜等受漬澇災害,根系生長受阻,出現萎蔫、爛葉、爛果、倒伏,造成品質和產量下降, 嚴重者出現絕收。 由于日照顯著偏少,氣溫明顯偏低的疊加效應,早稻灌漿受影響,不利于千粒重形成, 一季稻光合產物積累少, 分蘗進程推遲。 7 月以來湘中及以北地區大部降水日數多,不利于早稻及時收割晾曬,常德、岳陽等地部分早稻出現“ 穗上芽”。 同時受早稻延遲收割的影響,對雙季晚稻的及時移栽不利,導致移栽秧齡過長,影響大田禾苗素質。另外受持續降雨、日照顯著偏少的影響,適溫高濕的田間環境有利于水稻稻縱卷葉螟、稻瘟病等“ 三蟲兩病”和棉花、果樹、蔬菜等作物病蟲害的發生和蔓延。
2.2.2 雨雪冰凍影響
2022 年2 月湖南共出現了3 輪雨雪冰凍天氣1月31 日—2 月3 日、2 月6 日—9 日、2 月17 日晚—23日凌晨( 表2);發生雨雪冰凍次數及持續時間均較常年同期偏多。其中最后一次過程強度最強,影響范圍最廣,長沙縣、瀏陽、邵陽市區、邵東、韶山、湘鄉、湘潭、雙峰、南岳、株洲市區、武岡和邵陽縣12 個縣市區出現了特大暴雪。懷化市區、洪江、漣源、婁底市區、邵陽市區、隆回、湘鄉、南岳、城步、邵陽縣10 個縣市區最大積雪深度超過20 cm,過程最大積雪深度達30 cm( 邵陽市區、邵陽縣),在1961 年以來288 次過程中排并列第6位,為2011 年以后最強。洪江、邵陽市區、邵陽縣、隆回和洞口積雪深度突破當地歷史極值, 武岡平當地歷史極值。
表2 2 月區域性積雪過程
2 月17 日—23 日低溫雨雪冰凍天氣,造成懷化、邵陽、湘西州、郴州和婁底等13 個市州47 個縣市區發生雪災。 據省氣候中心統計,共有受災人口20.76 萬人,緊急轉移安置184 人,需緊急生活救助1 210 人;農作物受災面積8 740.44 hm2,其中,絕收面積322.42 hm2;倒塌房屋25 戶171 間,嚴重損壞房屋43 戶76 間,一般損壞房屋155 戶257 間;直接經濟損失1.18 億元。
受低溫雨雪冰凍天氣影響,省內多條高速多個收費站實行交通管制,因強降雪天氣,多個市州多個路段多輛車輛出現打滑或出現故障、車輛和人員出現滯留, 積雪壓斷樹木和滑坡積石阻斷重點鄉村路段,積雪還造成廣鐵管內京廣和焦柳等線路部分列車出現不同程度晚點。低溫陰雨寡照導致越冬作物生長放緩甚至停滯,受積雪影響,造成蔬菜大棚等農業設施壓塌,果樹、林木、竹木及油菜等作物壓壞損傷。 受雨雪冰凍和暴雪影響,電力線路出現覆冰,多條線路發生故障。
2.2.3 暴雨強對流影響
2021 年5 月湖南暴雨強對流過程頻繁,其中15—16 日湘北湘中出現了暴雨大暴雨以及極端強對流天氣過程。
降雨實況:5 月15 日8 時—16 日8 時, 湘中以北( 湘西州、張家界、常德、益陽、岳陽、懷化、婁底、長沙、湘潭、株洲北部和邵陽北部等)有607 站出現暴雨( 50 mm以上),其中新化、臨湘、辰溪、芷江、溆浦、隆回、君山、中方、洪江、洞口和冷水江等縣市區有35 站出現大暴雨( 100 mm 以上),臨湘龍源鄉最大雨量為168.1 mm,最大小時雨強溆浦兩牙坪站70.2 mm( 16 日1 時)。
強對流實況:湘北的桑植、慈利、永定、寧鄉、沅陵、岳陽縣( 最大直徑3 cm)出現冰雹;全省大部分地區瞬時風力在6 級以上, 其中有50 個縣市區在8 級以上,沅陵、瀏陽、漣源、冷水江、岳陽市區和南岳等縣市區瞬時大風超過10 級, 岳陽縣中洲鄉極端風速達到12 級為36.9m/s( 歷史第2 極值)
15 日受暴雨及強對流天氣對交通產生較大影響。龍山縣茨巖塘鎮樹溪村因遇到強對流天氣, 狂風暴雨后導致部分電線桿和1 t 左右樹木倒塌,通往外界的主要道路堵截。 15 日傍晚,岳陽開始出現大風、冰雹、短時強降水等強對流天氣, 京港澳岳陽段沿線多處大樹倒伏、標志牌傾斜,危害交通安全暢通。 5 月15 日晚,湘西土家族苗族自治州鳳凰縣多處發生大樹被大風吹倒,擋在國道和高速公路路面。 5 月15 日深夜,瀘溪縣境內暴雨及雷暴大風影響, 瀘溪縣交通大動脈之一的319 國道多處遭遇險情,大樹被暴風雨連根拔起,阻斷了國道。 5 月16 日零時,益陽市桃江縣突遭雷電暴雨天氣部分路段積水嚴重,導致車輛無法通行。
強降水引發了地質災害,5 月15 日下午大暴雨造成張家界桑植縣局部受災嚴重,出現了公路滑坡,部分房屋受損,受災群眾安全轉移。 岳陽市臨湘市、岳陽縣大暴雨引發滑坡,造成部分房屋受損。5 月15 日下午3時,一場突如其來的暴雨,讓湘西州龍山縣茨巖塘鎮樹溪村的水、電、路、房和田等遭到不同程度的破壞,給人民群眾生命財產安全造成嚴重威脅。
受暴雨強對流天氣影響,G56 杭瑞高速西沖、向家隧道因雷暴天氣導致全線斷電。 長沙部分供電線路受損,居民用電受到影響。
1)4—9 月為湖南汛期,5 月中下旬—7 月上旬受西南渦東移、高空低槽、中低層切變,副高邊緣等系統影響,暴雨大暴雨過程頻繁,為湖南雨水集中期,7 月中旬—9 月受到臺風影響, 或者副高減弱南撤西風帶系統影響,湖南也有出現暴雨大暴雨發生。湖南區域性特強暴雨過程主要發生在6 月下旬—8 月中旬, 全省日極值降水就發生在2003 年7 月8 日張家界455.5mm。
2)強對流天氣主要發生在春夏季,受西南渦、地面倒槽及臺風登陸臺前颮線等影響, 湖南雷雨大風發生概率高,4、7 月為雷暴大風高發時段,冰雹主要發生在3 月,短時強降水多發生在6—8 月,此階段短時強降水強度強,影響范圍廣。
3) 湖南低溫雨雪冰凍天氣主要發生在12 月—2月,暴雪北多于南,冰凍東部、南部發生頻次高。 低溫雨雪冰凍多發生在中高緯烏拉爾山阻塞高壓,地面有強冷空氣影響背景。當阻塞高壓崩潰,南支槽東移影響湖南,且溫度層結滿足一定條件,可產生暴雪和冰凍天氣。
4)2019—2021 年災害主要由暴雨、強對流、干旱、雨雪冰凍等氣象災害或次生災害造成。 人員死亡主要由暴雨引發的洪澇和地質災害造成, 其次是強對流天氣造成。分析暴雨、強對流及雨雪冰凍過程3 次典型災害事件發現,主要對交通、電力、農業等多個行業及人們的生產生活產生影響, 經濟損失主要與發生災害的次數和影響時間、范圍有關。 農業損失表現為,地勢低洼地區早稻受淹、出現倒伏,不利于形成高產。玉米、烤煙、棉花和蔬菜等受漬澇災害,根系生長受阻,出現萎蔫、爛葉、爛果、倒伏,造成品質和產量下降,嚴重者出現絕收。