高玉中
(黑龍江省氣象局,黑龍江 哈爾濱150001)
黑龍江省降水存在30 a左右的周期,多降水期同少降水期氣候差異明顯,氣象災(zāi)害特點(diǎn)也不同。分析預(yù)測(cè)多、少降水期對(duì)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展意義重大。本文從黑龍江省多降水期形成入手,分析暴雨同多降水期的聯(lián)系,探討多降水期判據(jù),對(duì)黑龍江省未來(lái)降水趨勢(shì)和氣象災(zāi)害特點(diǎn)做出推測(cè)。
暴雨分析選取黑龍江省83個(gè)站降水資料。日降水資料取自黑龍江省氣象信息中心;年、季降水資料取自黑龍江省氣候中心,多年平均值采用1961-2010年71站計(jì)算。
為了更趨合理,在計(jì)算暴雨站點(diǎn)數(shù)量時(shí),將相鄰縣站相距10 km以內(nèi)的兩個(gè)暴雨站按一個(gè)站計(jì)算。24 h暴雨計(jì)算日界以20時(shí)為主,同時(shí)考慮了08時(shí)。
區(qū)域性暴雨定義:在24 h內(nèi),省內(nèi)3個(gè)及以上相鄰縣(市)降水量達(dá)到50mm以上。
較大范圍暴雨定義:在24 h內(nèi),省內(nèi)6-9個(gè)相鄰縣(市)降水量達(dá)到50mm以上。
特大范圍暴雨定義:在24 h內(nèi),省內(nèi)10個(gè)及以上縣(市)降水量達(dá)到50mm以上。
以明顯轉(zhuǎn)為多水或少水的第一年為起始年,接近平均值的年份可作為截止年。
按照1956年以來(lái)黑龍江省平均降水量分布,一般認(rèn)為,1956-1966年為多降水期,1967-1980年為少降水期,1981-1998年為多降水期,1999-2011年為少降水期 (圖1)。
圖1 黑龍江省歷年年降水量變化圖
圖2 黑龍江省歷年春季降水量變化圖
圖3 黑龍江省歷年秋季降水量變化圖
從季節(jié)降水量變化趨勢(shì)看,在最近一個(gè)少降水期,春季降水量顯著增加(圖2)、秋季降水量顯著減少(圖3)。從春季降水距平分布看,最近的少降水期負(fù)距平占4/13,最近的多降水期負(fù)距平占10/18,另一個(gè)少降水期負(fù)距平占7/14。從秋季降水距平分布看,最近的少降水期負(fù)距平占11/13,最近的多降水期負(fù)距平占7/18,另一個(gè)少降水期負(fù)距平占8/14。
分析發(fā)現(xiàn),黑龍江省在少降水期里沒(méi)有臺(tái)風(fēng)特大范圍暴雨,同時(shí)也沒(méi)有較大范圍臺(tái)風(fēng)暴雨。而在多降水期里有些年份伴有臺(tái)風(fēng)特大范圍暴雨出現(xiàn)。這表明臺(tái)風(fēng)特大范圍暴雨有無(wú)與黑龍江省多降水和少降水期有聯(lián)系,或者說(shuō)臺(tái)風(fēng)特大范圍暴雨對(duì)黑龍江省的多降水期形成有貢獻(xiàn)。其中,1999-2011年和1967-1980年均沒(méi)有5站以上臺(tái)風(fēng)暴雨;而在多降水期里伴有臺(tái)風(fēng)特大范圍暴雨出現(xiàn),平均3年中就有1年發(fā)生臺(tái)風(fēng)特大范圍暴雨。而且,在多降水期初期和末期都伴隨有臺(tái)風(fēng)特大范圍暴雨。如:1965年發(fā)生臺(tái)風(fēng)特大范圍暴雨之后兩年1967年轉(zhuǎn)為少降水期,1997年發(fā)生臺(tái)風(fēng)特大范圍暴雨之后兩年1999年轉(zhuǎn)為少降水期;1980年少降水期結(jié)束后兩年即1982年發(fā)生臺(tái)風(fēng)特大范圍暴雨(表1)。因此,有無(wú)臺(tái)風(fēng)特大范圍暴雨是多、少降水期的判據(jù)。
分析中還發(fā)現(xiàn),區(qū)域性大暴雨都發(fā)生在多降水期中;而少降水期沒(méi)有區(qū)域性大暴雨。因此,區(qū)域性大暴雨也可作為多、少降水期的判據(jù)。
表1 臺(tái)風(fēng)特大范圍暴雨日期表
臺(tái)風(fēng)布拉萬(wàn)帶來(lái)9站大暴雨和18站暴雨,既是臺(tái)風(fēng)特大范圍暴雨,也是區(qū)域性大暴雨。這次降雨同時(shí)滿足了黑龍江省多降水期的兩條判據(jù)。
2012年8月29日,綏芬河、延壽陣風(fēng)達(dá)到10級(jí),松嫩平原東部部分市縣、伊春大部、三江平原中部在8~9級(jí)。這種情形只有多降水期才有。
2012年9月17日,臺(tái)風(fēng)三巴登陸后降下11站特大范圍暴雨,成為又一依據(jù),一年中出現(xiàn)兩次臺(tái)風(fēng)特大范圍暴雨歷史罕見(jiàn)。
截至2012年10月17日,全省秋季平均降水量超過(guò)141mm。在最近的少降水期里,秋季最大降水量91 mm。這標(biāo)志著秋季降水出現(xiàn)轉(zhuǎn)折。
從時(shí)間上看,1999年起的少降水期持續(xù)了13 a,同前一個(gè)14 a的少降水期持續(xù)時(shí)間接近。
根據(jù)以上判據(jù)和氣候信號(hào),認(rèn)為黑龍江省2012年已經(jīng)進(jìn)入多降水期,未來(lái)15 a左右的降水特征很可能同1981-1998年多降水期相似。上一個(gè)多降水期持續(xù)18 a,年平均降水量551 mm;前兩個(gè)少降水期年平均降水量485mm,兩者相差66mm。由此推斷未來(lái)15 a年平均降水量可望在550 mm左右,比近13 a(少降水期)增加60 mm左右。從春秋季降水趨勢(shì)變化看,由于最近一個(gè)少降水期的春、秋季降水出現(xiàn)異常變化,2012年秋季降水出現(xiàn)轉(zhuǎn)折,因此,2012年開(kāi)始的多降水期春、秋季降水趨勢(shì)有可能改變。
根據(jù)歷史旱澇災(zāi)害資料分析,干旱、洪澇發(fā)生概率在不同降水期有所不同。相對(duì)于近13a,在2012年開(kāi)始的多降水期,春季降水量有可能減少,發(fā)生干旱的概率(約45%)增加;春季森林火險(xiǎn)等級(jí)升高。夏季暴雨洪澇概率(約40%)增加一倍,江河汛情加重;臺(tái)風(fēng)影響加重,盛夏大范圍風(fēng)災(zāi)可能偶有發(fā)生;夏季干旱概率 (約30%)下降、范圍縮小。秋季降水量有可能增加,埋汰秋的發(fā)生概率在15%左右,秋季森林火險(xiǎn)等級(jí)下降。在少降水期幾乎沒(méi)有的春、夏、秋季連旱發(fā)生概率在10%左右。
另外,在前兩個(gè)多降水期都發(fā)生了松花江嫩江流域特大洪水,而且,1932年的大洪水從時(shí)間上看也處在多降水期。由此推斷,未來(lái)17 a內(nèi)有可能發(fā)生松花江嫩江流域特大洪水。
通過(guò)對(duì)黑龍江省多降水期暴雨特征及2012年夏秋季天氣氣候的分析,得出以下結(jié)論:
(1)臺(tái)風(fēng)特大范圍暴雨對(duì)黑龍江省的多降水期形成有貢獻(xiàn)。臺(tái)風(fēng)特大范圍暴雨是多、少降水期的判據(jù)。
(2)區(qū)域性大暴雨也可作為多、少降水期的判據(jù)。
(3)2012年黑龍江省進(jìn)入多降水期;未來(lái)17 a內(nèi),夏季暴雨洪澇、春季干旱的概率大,臺(tái)風(fēng)影響加重,江河汛情加重,松花江嫩江流域有可能發(fā)生特大洪水。