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      松花江流域特大旱澇災(zāi)害與太陽(yáng)黑子活動(dòng)周期波型關(guān)系分析

      2010-06-08 04:37:22段明崴
      黑龍江水利科技 2010年5期
      關(guān)鍵詞:大旱太陽(yáng)黑子旱澇

      白 寧,孫 鑫,段明崴

      (1.伊春水文局,黑龍江伊春 153000;2.大興安嶺水文局,黑龍江大興安嶺 165000)

      1 前言

      大流域發(fā)生大洪水或大旱都是天文、氣象、地理等多因素綜合作用的結(jié)果。太陽(yáng)黑子活動(dòng)是重要的天文背景,太陽(yáng)表面熱能的變化,直接影響到大氣環(huán)流、洋流、海溫等,使氣候發(fā)生異常。因而對(duì)流域的水文情勢(shì)產(chǎn)生間接的影響和作用。研究太陽(yáng)黑子活動(dòng)周期規(guī)律和波動(dòng)特點(diǎn)是進(jìn)行大流域洪澇災(zāi)害預(yù)測(cè)的有效方法。

      2 松花江干流大洪水和流域大旱、特旱與太陽(yáng)黑子周期波型關(guān)系分析

      2.1 太陽(yáng)黑子活動(dòng)周期波型的劃分

      將目前有記錄的太陽(yáng)黑子活動(dòng)的1~23周期按峰高、峰頂黑子上升數(shù)和峰后黑子下降數(shù)各項(xiàng)都分成4級(jí)構(gòu)成64種類(lèi)型,各項(xiàng)類(lèi)型標(biāo)準(zhǔn)詳見(jiàn)表1。

      表1 周期波型劃分表

      2.2 黑子活動(dòng)周期特征與松花江流域特大旱澇分布統(tǒng)計(jì)分析

      特大洪水在單周升枝發(fā)生4次,峰前谷后1~3 a,雙周無(wú)特洪。單雙周峰頂各1 a,降枝各6 a。單周降枝峰后3 a~谷底,雙周降枝峰后2 a~谷底。

      特旱在單周期:升枝無(wú)特旱,峰頂有1 a,降枝年年有,唯獨(dú)峰后2 a卻不見(jiàn),峰后3 a常出現(xiàn)。

      特旱在雙周期:升枝峰前1、3 a,峰頂無(wú)特旱,降枝特旱就在峰后 1、2 a。

      特旱在單雙周期:升枝峰前1、3 a,峰頂只1 a,降枝峰頂?shù)焦鹊啄昴甓伎梢?jiàn)。

      出現(xiàn)頻次:

      特旱:?jiǎn)紊裏o(wú)特旱,雙升2次1成半;單降8次特旱近6成;雙降3次特旱超2成;單雙降枝特旱近8成。

      大旱:?jiǎn)巍㈦p降枝大旱各3成3;單、雙峰頂各1 a;單升近2成;雙升1 a大旱不多見(jiàn)。

      由此看出,單周升枝無(wú)特旱,雙周升枝無(wú)特洪。周期降枝特澇近70%,特旱近80%。所以說(shuō),周期降枝是特大旱澇的多發(fā)期,而單周降枝是特旱的易發(fā)期。

      2.3 松花江流域旱澇災(zāi)害與太陽(yáng)黑子活動(dòng)周期波型關(guān)系分析

      第19周期峰尖急升緩降,峰前M-2、m+1(1955)急升33.0大旱,M-1(1956)急升104發(fā)生特大洪水,峰頂 M(1957)急升48.0特大洪水,峰后M+1(1958)緩降波動(dòng)5.0特旱,M+2(1959)急降25.5大旱,M+3(1960)急降47.0特大洪水。

      第22周期峰尖急升緩降,雙峰峰后M+2(1991)齒尖特大洪水,M+3(1992)急降51.0波動(dòng)大旱,M+5(1994)急降29.0大水。無(wú)特旱。

      第21周期峰尖急升緩降,峰前M-2、m+1(1977)緩升14.0大旱,延續(xù)了20周期谷前3年的連續(xù)大旱。M-1(1978)急升65.0大旱,峰頂M(1979)急升64.0特旱;峰后M+1(1980)緩降2.0大旱;M+3(1982)快降18.0特旱,M+5(1984)急降26.0特大洪水。M+6(1985)急降29.0大水。

      第3周期峰尖急升急降無(wú)大旱,無(wú)特大洪水。

      第18周期峰尖急升慢降,峰后M+2(1949)緩降1.0齒,特旱,M+3(1950)急降50.0波動(dòng)大旱,無(wú)特大洪水。

      高峰類(lèi)型:

      第11周期峰尖急升急降,降枝急緩交替,無(wú)特大洪水。M+5(1875)急降28.5特旱,齒后慢降10.5進(jìn)入谷底,大旱。

      第8周期峰尖慢升急降,M-1(1836)急升65.0特旱,峰頂慢升17.0;峰后M+1(1938)急降34.0特旱,雙周慢升急降無(wú)大水。

      第4周期峰尖急升緩降(峰后緩近乎平頂)無(wú)大旱,M+7緩降7.5有特大洪水。

      第9周期單周峰尖慢升急降無(wú)大旱,波動(dòng)點(diǎn)M+3谷底,有特大洪水。

      第23周期峰尖緩升慢降,M-3(1998)快升43.5,波動(dòng)有特大洪水。M-1(2000)慢升29.0大旱,峰頂緩升1.4接近平頂,M+3(2004)急降24.0大旱,M+6(2007)m(2008)特旱。

      第17周期單周峰尖快升緩降,無(wú)大旱,無(wú)特大洪水。

      第2周期雙周峰尖快升緩降,無(wú)大旱,無(wú)大洪水,皆呈正常年景。

      第20周期峰尖緩升緩降,峰前緩升12.0,峰后1~2略降2.0,形成大平頭,此類(lèi)無(wú)特旱無(wú)特洪,降枝谷前1974、1975、1976連續(xù)大旱。

      第15周期峰尖急升急降,峰頂尖銳,M~M+2(1917、1919)連續(xù)3年大旱,M+3、M+4(1920、1921)連續(xù) 2年特旱,升枝 M-3(1914)緩升波動(dòng)8.2,有特大洪水。

      矮峰類(lèi)型:

      第10周期峰尖緩升快降無(wú)大洪水,無(wú)大旱,皆呈正常年景。

      第1周期峰尖慢升急降無(wú)特洪無(wú)大旱。

      第13周期峰尖緩升緩降,鈍尖形無(wú)大旱,波動(dòng)點(diǎn)M+3、M+4有特大洪水。

      第16周期峰尖緩升慢降,M-3(1925)慢升27.6波動(dòng)特旱,峰頂(1928)緩升波動(dòng),M+4(1932)慢降10.1波動(dòng),有特大洪水。

      第7周期峰尖緩升急降,頭長(zhǎng)尾短波型,無(wú)特大洪水無(wú)特旱。

      第12周期峰尖緩升緩降,雙周平頂扣鐘形,無(wú)洪水,M+2(1885)慢降11.3波動(dòng)特旱,峰頂(1883)連續(xù)緩升大旱,谷底M(1889)緩降0.5波動(dòng)大旱。

      第14周期峰尖慢升緩降雙峰峰后M+2齒尖,無(wú)大旱,M+4(1909)緩降4.6波動(dòng)點(diǎn)有特大洪水。

      超矮峰類(lèi)型:

      第5周期峰尖緩升緩降,M+3(1807)慢降14.0波動(dòng)點(diǎn)特旱。

      第6周期(極小峰值周期)峰尖緩升緩降,無(wú)大旱,M+4(1820)連續(xù)慢降有特大洪水。

      3 結(jié)語(yǔ)

      通過(guò)對(duì)黑子周期波的分類(lèi)分型研究,說(shuō)明了松花江流域特大旱、澇災(zāi)害與太陽(yáng)黑子周期波型存在著明顯的對(duì)應(yīng)關(guān)系,特別是波動(dòng)點(diǎn)易發(fā)大洪水,而旱災(zāi)卻呈明顯的連續(xù)性。只要掌握當(dāng)前周期活動(dòng)的波型,抓住波動(dòng)點(diǎn),在當(dāng)年汛期根據(jù)前幾個(gè)月的黑子平均數(shù),預(yù)判年均數(shù),分析判斷當(dāng)年的波動(dòng)特性,就可能對(duì)當(dāng)年和未來(lái)幾年的降枝階段發(fā)生的特大旱澇災(zāi)害做出較準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)。2009年是24周期的升枝第1年。經(jīng)分析,雙周升枝松花江干流在258 a中從未發(fā)生過(guò)特大洪水。今年可能是峰前3 a,有可能持續(xù)2007年、2008年的特旱年景。

      [1]朱殿英.黑龍江省240年旱澇史[M].哈爾濱:黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社,1991.

      [2]范垂仁,夏軍,等.中國(guó)水旱災(zāi)害長(zhǎng)期預(yù)測(cè):理論·方法·實(shí)踐[M].北京:中國(guó)水利水電出版社,2008.

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