巢清塵 巢紀平
1 國家氣候中心,北京100081
2 國家海洋環(huán)境預報中心,北京100081
近年來,在熱帶氣旋(TC)風雨影響及氣候變化趨勢方面國內外學者開展了較多的研究工作。如,Emanuel(2005)定義TC中心附近最大風速3次方的時間和空間積分為TC潛在破壞力指數(shù)(PDI),研究發(fā)現(xiàn)1949年至2003年北大西洋和西太平洋 TC的 PDI有明顯增大。盡管 Emanuel(2005)的結論還存在許多爭論,但其研究表明TC過程中近中心最大風速和氣候變化(特別是海洋表面溫度的變化)密切相關。張慶紅等(2010)結合Emanuel(2005)的定義方式,綜合考慮中國大陸TC的大風和強降水災害,定義了TC尺度的總破壞力指數(shù) TDI和水汽總量指數(shù) TVI。研究發(fā)現(xiàn),TC造成的經(jīng)濟損失與TDI、TVI的相關系數(shù)分別達到0.59和 0.751,考慮水汽特征比單純考慮傳統(tǒng)意義上的強度更能表征TC影響力,說明TC降水的影響是TC產生破壞力的一個不可忽視的因子。韋青等(2010)利用 GPCP(Global Precipitation Climatology Project)逐日衛(wèi)星降水資料和上海臺風研究所西北太平洋TC最佳路徑資料,分析了近10年的西北太平洋TC降水分布,發(fā)現(xiàn)該區(qū)域多年平均TC降水為175 mm,TC降水占總降水的比例為12%。王詠梅等(2008)分析了中國 TC的降水特征,發(fā)現(xiàn)TC降水自東南沿海至西北內陸逐漸減少,從時間上看,一般出現(xiàn)在4~12月,峰值出現(xiàn)在8月,但自1957~2004年期間,TC降水呈下降趨勢。
從區(qū)域影響方面來看,樂群等(2000)通過對1884~1996年TC資料的分析,認為華南沿海登陸TC主要集中在6~11月,華東沿海主要集中在7~9月,且華南沿海登陸臺風有明顯的30、15、5年的變化周期,而華東有 15、3~4年的變化周期,兩者具有明顯的區(qū)別。田輝等(1999)通過研究也得出相似的結論,同時他們指出副高脊線位置與華南沿海6~7月登陸TC數(shù)有顯著的相關。鈕學新等(2005)對1956~2000年間影響華東地區(qū)的TC降水進行了分類,指出華東登陸和華南登陸北上轉向的TC會給華東帶來強降水,近海北上的TC也會給局部地區(qū)造成大暴雨。賀海晏等(2003)分析了1949~2000年以來登陸廣東TC的氣候特征,指出TC對廣東省 7~9月份的降水有重要貢獻,同時1970年代中期是廣東登陸TC數(shù)的氣候躍變期。雖然前述的研究工作也側重于區(qū)域分析,但是目前針對影響我國關鍵經(jīng)濟區(qū)域,如長江三角洲和珠江三角洲(簡稱長三角、珠三角)的TC降水分析,特別是針對這些區(qū)域的TC降水極端性的氣候分析工作并不多見。
由于華南及華東沿海地區(qū)城市群的不斷發(fā)展,珠三角和長三角地區(qū)成為中國的主要經(jīng)濟區(qū),而東南沿海也是我國最易遭受 TC影響的區(qū)域,該地區(qū)每年因 TC造成的經(jīng)濟損失極為嚴重。不僅如此,隨著全球變暖,極端天氣氣候事件有增多的趨勢,TC造成降水如何變化也是非常需要進一步深入研究的問題。本文利用 1949~2010年以來共 60年間影響中國及長三角、珠三角地區(qū)TC降水資料,分析我國關鍵經(jīng)濟區(qū)TC降水的變化趨勢及其極端性變化的規(guī)律。
本文研究所用的降水資料來自中國氣象局最佳路徑數(shù)據(jù)集(1951~2010年),包括 TC位置、強度、中心最大風速、風雨記錄等,其中包括每一次TC影響我國過程中各測站的站名、影響時間、過程降水量、日最大值、降雨日數(shù)、暴雨日數(shù)、一小時降水最大值。
中國氣象局《熱帶氣旋年鑒》設定的影響標準有三個,分別是:過程雨量≥50 mm;或平均風速≥7級或陣風≥8級;或過程雨量≥30 mm且平均風速≥6級或陣風≥7級。確定一個TC是否影響全國或某一特定的區(qū)域,是根據(jù)這些區(qū)域內測站是否達到以上影響條件。為了保證研究資料的一致性和連續(xù)性,本文選取全國范圍內所挑選的358個測站。這些測站的數(shù)據(jù)資料在所研究的時間范圍內均保持完好的數(shù)據(jù),并經(jīng)過嚴格的質量控制。
而影響我國關鍵經(jīng)濟區(qū)的標準與影響全國臺風的標準一致,所不同的是所選測站不一樣,即從358個測站中選出若干屬于關鍵區(qū)域的站點。因此,篩選影響長三角TC的指定判據(jù)測站為358個測站中分布在浙江、上海、江蘇兩省一市的測站共 32個,包括:杭州、定海、嵊泗、鄞縣、石浦、寧海、慈溪、臨海、洪家、玉環(huán)、大陳島、北幾、洞頭、紹興、嵊縣、諸暨、平湖、安吉、淳安、龍華、南匯、青浦、崇明、引水船、南京、東臺、南通、呂泗、蘇州、江陰、揚州、溧陽測站;篩選影響珠三角TC的指定判據(jù)測站有8個,包括:廣州、深圳、珠海、中山、東莞、惠來、惠陽、高要測站。
將每年TC影響的測站記錄的過程降雨量累加可以得到年總降雨量。全國范圍內(圖1a、b),TC年總降水量以 1951年最小為 10978 mm,最大為1994年的67738 mm,降水最多年份和最少年份差異特別大,接近6倍,由此可見TC降水的年變化有非常大的差異,因此,TC降水對我國年降水量影響較大,特別是TC影響較大的華南、華東地區(qū)的夏秋季干旱與影響該地區(qū)的 TC的關系極為密切。但從年代際演變趨勢上看,年總降水有下降的趨勢,這與王詠梅等(2008)的結論基本一致。長三角地區(qū)(圖1c、d),影響TC年總降水最多為1990年,達到11587 mm,年總降水量除1990年外還有兩個明顯的峰值,分別是1962年的11087 mm和2005年的10665 mm,而1970年代平均年總降水量最小,不足4000 mm。從年變化趨勢看,呈現(xiàn)明顯的波動變化。而珠三角地區(qū)(圖1e、f),影響 TC年總降水量1964年最大為8049 mm,1956年最小僅為167 mm。從年代際變化來看,1950年代至1970年代有上升趨勢,1980年代突然減少至年總降水量不足3000 mm,1990年代有所增加,而從1970年代到1980年代,TC年降水量經(jīng)歷了一次明顯的變化過程,1980年代以后 TC降水總量變化幅度明顯增大,無論是對于影響全國以及我國關鍵經(jīng)濟區(qū),都存在明顯的大幅度變化,因此,TC降水對我國的旱澇產生有較大影響,這也是值得研究的話題,但是超出了本文的研究范圍。
圖1 影響TC年總過程降雨量(左列)及年代際平均(右列):(a、b)全國;(c、d)長三角;(e、f)珠三角Fig. 1 Annual total precipitation (left) and its decadal average (right) of affecting Tropical Cyclone (TC): (a, b) Over China; (c, d) over Yangtze River Delta;(e, f) over Pearl River Delta
經(jīng)過小波分析,對影響全國及關鍵經(jīng)濟區(qū)的年降水總量的演變周期分析表明(圖略),影響全國的TC年總降水量存在15年左右變化周期,以1950年代至 1990年代最為明顯。1980年代中期以后還存在 4~6年的年際變化。影響長三角的 TC年總降水量也存在 15年的變化周期,且該周期在 1990年代以前比較明顯。影響珠三角地區(qū) TC年總降水量1950年代至1990年代期間年際變化周期為15年左右,1990年代之后存在明顯的年際變化周期為6~8年。
根據(jù)1951年至2010年所有影響TC的臺站記錄,統(tǒng)計出每一TC過程的最大過程雨量,得到年極值并做年平均。圖2a為影響全國的TC過程雨量年極值的演變。過程雨量年極值平均為512 mm,其中最大年極值是2001年863 mm,為海南東方站記錄的14號臺風“Fitow”。年代際平均1970年代最大為559 mm。自1980年代開始,過程雨量極值有上升趨勢。影響長三角(圖2c、d)的 TC過程雨量平均約為 250 mm,其中最大為 1951年臺風“Marge”,浙江定海站記錄過程雨量極值達到525 mm。從年代際變化來看(圖2b),自1950年代至1980年代末,過程降雨量極值不斷下降,自 1990年代開始有上升趨勢。珠三角地區(qū)(圖3e、f)最大過程降雨量略大于長三角,平均約為300 mm,最大1993年18號臺風“Dot”過程降雨極值達到520 mm,為廣東深圳站測得。自1950年代至1970年代末有明顯的上升趨勢,1980年代突然下降,1980年代之后有緩慢上升的趨勢。這表明TC引起的極端性降水可能在增加,但是并不明顯。
圖2 同圖1,但為過程雨量極值Fig. 2 Same as Fig.1, but for maximum of total precipitation
圖3 影響TC過程雨量年極值周期分析:(a)影響全國;(b)影響長三角;(c)影響珠三角Fig. 3 Periodic analysis on annual maximum of total precipitation of affecting TC: (a) Over China; (b) over Yangtze River Delta; (c) over Pearl River Delta
對影響全國的TC過程降雨量年極值做小波分析,可以看出過程雨量極值在 1951~2005年之間主要變化周期(圖3a)為2~4年,1951~1980年間存在10~15年的周期,而1980年代之后則沒有明顯的年代際震蕩,取而代之的是 4~8年周期。影響長三角(圖3b)的TC過程雨量年極值雖然在1960年代至1990年代存在12~15年的年代變化,但是仍然以 2~4年的變化周期為主。而影響珠三角地區(qū)(圖3c)過程雨量年極值在1960年代至1990年代之間有明顯的年代振蕩,周期約為15年左右。但是,1960年代至1970年代、1980年代以后存在2~6年的變化周期。因此,過程雨量的極值的主要變化周期是2~4年,但也存在較長周期(15年左右)的變化,這些變化與大氣環(huán)流的長期變化是否有關聯(lián),需要進一步研究。
參考天氣學上暴雨、大暴雨和特大暴雨標準,將影響TC過程雨量等級劃分閾值也定為50 mm、100 mm及250 mm,統(tǒng)計出不同降水等級TC的頻數(shù)。由圖4a可以看出,過程降水量極值小于50 mm的TC頻數(shù)在11至27個之間,1990年代最少而1980年代最多。過程降水量極值(圖4b)在50 mm至99.9 mm之間的TC年代頻數(shù)1960年代最少為12個,1950年代最多為19個,自1980年代以來年代頻數(shù)保持在15個。過程降水量極值為100 mm至249.9 mm之間的 TC年代頻數(shù)最多,平均比例在35%以上。其中1970年代最多,為55個,2000年以來較少,年代頻數(shù)只有35個,并且自1970年代以來有明顯的下降趨勢。過程雨量極值大于250 mm的TC年代頻數(shù)在45個左右(圖4d),自1960年代至1980年代有下降趨勢,1980年代、1990年代頻數(shù)最小,為41個,1990年代之后明顯上升,近10年來達到最多52個。因此,雖然達到大暴雨(100 mm以上)的TC頻數(shù)沒有明顯變化,但是,降水超過250 mm以上TC頻數(shù)卻有明顯增加的趨勢,也就是說,TC降水的極端性存在明顯增加的趨勢。
表1給出了長三角地區(qū)不同等級過程雨量的TC頻數(shù),由表可以看出影響長三角的TC影響期間過程雨量極值小于50 mm的頻數(shù)在11至28個之間,1950年代最少,2000年以來最多。過程雨量極值在50 mm至99.9 mm之間的TC年代頻數(shù)最多為1990年代,達到15個,最少為1960年代,為6個。并且呈明顯的年代際變化,表現(xiàn)為間隔 10年的“多”、“少”演變。另外,如果僅考慮小于100 mm降水的TC頻數(shù),其年代變化非常小,但略有增多的趨勢。100 mm至249.9 mm之間的TC年代頻數(shù)較多,1950年代最多,達到20個,1990年代最少,有14個。過程雨量大于250 mm的TC較少,長三角地區(qū)年代頻數(shù)均不超過10個,其中,影響TC年代頻數(shù)最多為1960年代及2000年代,達到9個,最少為1970年代僅有5個。因此,從大量級降水(超過100 mm)的TC頻數(shù)在本世紀前十年均有明顯的增加(達到26個,比上世紀末十年18個,多出8個),但是并沒有超過1950年代和1980年代,仍然呈現(xiàn)周期性現(xiàn)象看,影響長三角TC過程降水量極值并不呈現(xiàn)明顯的增多或者減少趨勢。
圖4 影響全國的過程降雨量極值達到不同等級TC年代頻數(shù):(a)小于50 mm;(b)50~99.9 mm;(c)100~249.9 mm;(d)大于或等于250 mmFig. 4 Decadal frequencies of affecting TC over China with maximum total precipitation at different levels: (a) <50 mm; (b) 50–99.9 mm; (c) 100–249.9 mm; (d) ≥250 mm
表1 長三角地區(qū)不同等級過程降雨量影響TC年代頻數(shù)Table 1 Decadal frequencies of affecting TC over Yangtze River Delta with maximum total precipitation for different levels (unit: mm) and its frequency
表2給出了珠三角地區(qū)不同等級過程降雨量影響TC年代頻數(shù),由表可以看出,珠三角地區(qū)影響臺風過程雨量極值小于50 mm的年代頻數(shù)最大為6個,最少為1個。50~99.9 mm區(qū)間的年代頻數(shù)最大為1970年代19個,最小為1980年代12個。自80年代開始有上升趨勢。過程雨量極值為100 mm至299.9 mm的年代頻數(shù)最大為1970年代,達到31個,最小為1980年代,僅有15個。自1950年代至1970年代不斷上升,至1980年代突然減少至15個,而之后年代頻數(shù)又開始上升。過程雨量極值超過250 mm的影響TC年代頻數(shù)最大為12個,分別為1960年代及1990年代,1970年代及2000年代最少為9個。整體來看,珠三角地區(qū)影響TC造成的極端性降水頻數(shù)自上世紀 1980年代開始有增加的趨勢。
表2 珠三角地區(qū)不同等級過程降雨量影響TC年代頻數(shù)Table 2 The same as Table 1,But for Pearl River Delta
圖5為影響TC日雨強極值年變化圖。其中影響全國(圖5a)TC日雨強年極值平均為353 mm,最大極值為634 mm,為西沙島測站記錄的11號臺風“Nina”,其次為1954年海南省屯昌站記錄的臺風“Nancy”,日降雨量極值達到611 mm。最小極值為2000年,僅有189 mm,1985年影響TC平均日降雨量年極值也較小,只有196 mm(圖5a)。從年代平均來看(圖5b),整體上沒有明顯的變化趨勢,最大為1970年代,日降雨量年極值達392 mm,1980年代迅速下降至312 mm,同時1980年代之后日降水極值年代際平均明顯小于1980年代之前。
圖5 同圖1,但為日降雨量極值Fig. 5 Same as Fig. 1, but for the maximum of daily precipitation
對于長三角(圖5c),TC影響期間日降水量極值平均為177 mm,最大為1963年420 mm,為南匯站記錄的12號臺風“Gloria”,其次為1999年洪家站記錄307 mm,為14號臺風“DAN”。1967年、1970年、1983年、1996年、2003年影響臺風日降水量平均極值不足80 mm,其中1983年最小,僅有 53 mm。年代際變化較小,1950年代均值超過200 mm,達到206 mm,其他年代均值基本在160 mm至190 mm之間,沒有明顯的增多或減少的變化趨勢(圖5d)。
珠三角地區(qū)TC影響日降雨量極值在71 mm至338 mm之間。其中最大值出現(xiàn)在1968年,達到338 mm,為珠海站記錄的8號臺風“Shirley”,日降雨極值超過300 mm的年份還有:1969、1974、1979、1981、1994和1999年。最小年極值出現(xiàn)在1987、2004年,為71 mm,其次為1956年僅有73 mm(圖5e)。年代際變化上看,1950年代、1980年代、2000年代日雨強極值較小,均在200 mm以下,最小為2000年代,年代平均僅有169 mm,而1960年代、1970年代較大,最大為1970年代達到227 mm(圖5f)。
影響全國的TC日雨量年極值沒有明顯的年代際變化周期,主要的年際變化周期約為6~8年(圖6a)。影響長三角地區(qū)TC日雨量年極值1950~1970年代存在約15年的變化周期(圖6b),1980年代以后存在8~10年的變化周期。此外,1950~1970年、1980年之后還存在2~4年的變化。影響珠三角TC日雨量年極值1950年至1975年間存在16年左右的年代變化(圖6c),1975年之后沒有明顯的年代變化周期。自1965年后存在6~8年的年際變化。
圖6 同圖3,但為日雨量Fig. 6 Same as Fig. 3, but for daily precipitation
圖7給出了不同日雨強等級TC發(fā)生的頻數(shù)分布,由圖可以看出,全國范圍內影響TC日降水極值小于50 mm、50~99.9 mm之間、100~249.9 mm以及超過250 mm的年代頻數(shù)平均在21、20、60及20個左右,日雨強在100~250 mm之間TC頻數(shù)最多,自 1980年代后,其發(fā)生頻率沒有發(fā)生變化。而日降水量超過250 mm的TC頻數(shù),本世紀初有明顯的增加。
對于長三角地區(qū)而言,如圖8所示,長三角地區(qū)影響TC日降水量極值小于50 mm的TC年代頻數(shù)平均為24個,其中1960年代至1990年代略有下降趨勢,2000年以后迅速增長至29個。長三角地區(qū)日雨強極值達50~99.9 mm的TC年代頻數(shù)平均為13個,1970年代最多達到16個,自1970年代之后不斷下降,本世紀初共有9個發(fā)生。日降雨量為100~249.9 mm的TC年代頻數(shù)長三角地區(qū)約為16個,自1970年代后有明顯的周期性變化,而且變化幅度較大。日降雨量大于250 mm的TC頻數(shù)較小,長三角地區(qū)年代頻數(shù)不超過5個,主要發(fā)生在1950年代和最近20年內,特別是近10年有增多的趨勢。
圖9顯示了珠三角地區(qū)日降雨量不同等級TC頻數(shù)的年代變化。珠三角日降水量極值小于50 mm的臺風年代頻數(shù)平均為 12個,比長三角地區(qū)明顯偏少。同時,不同于長三角地區(qū),珠三角地區(qū)日降水量在50~250 mm之間的TC頻數(shù)明顯偏多。其中日雨強極值達50~99.9 mm的TC年代頻數(shù)平均約有18個,最少為1980年代14個,自1980年后有明顯的上升趨勢,2001~2010年間最多有22個。日降雨量為100~249.9 mm的TC年代頻數(shù)珠三角地區(qū)約為20個,其變化仍以1970年代和1980年代為分界,分別為兩個上升階段,其中 1970年代達到最大,為25個,1980年代減少為17個,1980年代之后有所增加但變化不大。日降雨量大于 250 mm的TC頻數(shù)較少,年代頻數(shù)平均不超過5個,但仍然多于長三角區(qū)域。因此,近三十年來,珠三角地區(qū)因TC造成的暴雨日數(shù)有增多的趨勢,但總體來說仍然少于1960至1970年代。而日降水量達特大暴雨的日數(shù)并沒有明顯增加。
圖10顯示了影響我國及關鍵經(jīng)濟區(qū)的TC1小時雨量極值年變化和年代際變化。其中影響全國的TC1小時降雨量年極值(圖10a、b)最小為35 mm(1954年,為廣西北海站記錄),最大為 143 mm(2005年“龍王”臺風,福建長樂站記錄),全國范圍內,TC造成的小時雨量極值有略微增加的趨勢。小時降雨量極值的年代際平均為 1950年代最小,平均為35 mm h-1,1960年代最大,為80 mm h-1,變化幅度較大。影響長三角地區(qū)的TC小時降雨量極值最大為103 mm(圖10c、d),由溧陽站記錄的1965年13號臺風“Mary”,最小為1983年15 mm(1993年長三角地區(qū)沒有 TC影響),從年代際變化來看,1950年代最小,自1960年代開始,小時降雨量極值略有下降。影響珠三角TC(圖10e、f)的小時降雨量極值平均約為 55 mm,最大為 1955年99 mm,為中山站記錄的臺風“Billie”。年代際均值自1960年代至1980年代不斷下降,1980年代后略有上升。因此,TC造成的小時雨強在全國范圍內來看,其年代際變化不明顯,但年變化差異比較顯著。
圖7 同圖4,但為日降雨量Fig. 7 Same as Fig. 4, but for daily precipitation
圖8 同圖4,但為長三角日降雨量Fig. 8 Same as Fig. 4, but for daily precipitation in Yangtze River Delta
圖11為影響TC小時降雨量不同等級(分大于50 mm和小于50 mm)TC頻數(shù)的年代變化。其中全國范圍小時降水量小于50 mm的影響TC年代頻數(shù)平均為72個,自1960年代至1980年代為上升趨勢,1980年代頻數(shù)達到最大為87個,1980年代之后為下降趨勢。小時降水量超過50 mm的TC年代頻數(shù)平均為51個,1960年代頻數(shù)最多,達到66個,1960年代至1990年代為下降趨勢,1990年代之后頻數(shù)增長至 58個。長三角地區(qū)小時降水量小于50 mm的影響TC年代頻數(shù)最小為46個,最多為54個。自1960年代至1980年代為上升趨勢,1990年代突然減小至48個,之后又快速增加。長三角地區(qū)影響TC小時降水量大于等于50 mm的年代頻數(shù)較小,平均僅有6個。其中1970年代僅有3個,2001~2010年間有8個。珠三角地區(qū)小時降水量小于50 mm的影響TC年代頻數(shù)最少為1980年代35個,最多為1970年代,達到54個。自1950年代至1970年代為上升趨勢,1980年代突然減少,而后緩慢升高。小時降水量超過50 mm的年代頻數(shù)較小,最大為1990年代13個,最小為1950年代7個,且變化趨勢不明顯
圖10 影響TC小時降雨量極值變化:(a)影響全國;(b)影響全國年代平均;(c)影響長三角;(d)影響長三角年代平均;(e)影響珠三角;(f)影響珠三角年代平均Fig. 10 The maximum hourly precipitation of affecting TC: (a) Over China; (b) decadal average in China;(c) over Yangtze River Delta; (d) decadal average in Yangtze River Delta; (e) over Pearl River Delta; (f) decadal average in Pearl River Delta
圖11 影響TC小時降雨量頻數(shù)變化:(a)影響全國(小于50 mm);(b)影響全國(大于或等于50 mm);(c)影響長三角(小于50 mm);(d)影響長三角(大于或等于50 mm);(e)影響珠三角(小于50 mm);(f)影響珠三角(大于或等于50 mm)Fig. 11 Frequencies of affecting TC with maximum hourly precipitation at different levels: (a) Over China (<50 mm); (b) over China (≥50 mm);(c) over Yangtze River Delta (<50 mm); (d) over Yangtze River Delta (≥50 mm); (e) over Pearl River Delta (<50 mm); (f) over Pearl River Delta (≥50 mm)
本文利用中國氣象局上海臺風研究所整編的《熱帶氣旋年鑒》數(shù)據(jù)集,研究了全國、長三角和珠三角關鍵經(jīng)濟區(qū)TC降水的氣候變化趨勢。分析了TC降水總量、TC過程降水量、日降水量、小時降水量變化的氣候變化趨勢及其極端性。研究表明,全國TC年總降水量年際變化幅度大,最多與最少年份相差6倍,特別是TC影響較大的華南、華東地區(qū)的夏秋季干旱與 TC的影響關系極為密切,上世紀1980年代以后TC降水總量變化幅度明顯增大,無論是對于影響全國以及我國關鍵經(jīng)濟區(qū),都存在明顯的大幅度震蕩,臺風降水對我國的旱澇將產生較大的影響。
長三角、珠三角地區(qū)受TC影響的過程雨量年極值自1970年代開始緩慢上升,表明近年來TC引起的降水在增加。全國范圍內自 1970年代開始過程平均雨量大于250 mm的TC頻數(shù)也在增加,但長三角、珠三角地區(qū)發(fā)生極端性降水的TC頻數(shù)并沒有明顯的增長。自1950年代至1980年代末,過程降雨量極值不斷下降,自 1990年代開始有上升趨勢。珠三角地區(qū)最大過程降雨量略大于長三角。對于不同等級雨量發(fā)生的頻數(shù)的進一步分析表明,過程雨量大于100 mm的TC頻數(shù),沒有明顯的變化,但是,過程平均降水超過250 mm降水的TC頻數(shù)在明顯增加,而100~250 mm降水的頻數(shù)在減少,其降水多的臺風頻數(shù)有增多的趨勢。另一方面,TC降水的測站數(shù)在減少,而降水范圍在縮小,因此,降水災害風險在增加。
TC日雨強極值變化趨勢不明顯,其年變化呈現(xiàn)震蕩的周期變化,其中1980年代全國范圍內TC日降水極值存在躍變。長三角、珠三角地區(qū)日極端降水的TC頻數(shù)自1980年代開始有所增加。全國范圍、長三角、珠三角區(qū)域內,TC小時降雨量極值的年變化仍然呈現(xiàn)振蕩的周期性變化,而在年代際尺度上并沒有明顯的變化趨勢,只是在全國范圍內自 1980年代開始有非常緩慢增加趨勢。周期分析表明,影響全國TC日雨量年極值沒有明顯的年代變化周期,主要的年際變化周期約為 6~8年。影響長三角地區(qū)TC日雨量年極值1950~1970年代存在約15年的變化周期,1980年代以后存在8~10年的變化周期。此外,1950~1970年、1980年之后還存在2~4年的變化。影響珠三角的TC日雨量年極值1950年至1975年間存在16年左右的年代變化,1975年之后沒有明顯的年代變化周期。自1965年后存在6~8年的年際變化。
本文雖然對 TC引起的降水極極值進行了分析,得出了一些初步的結論。但是,由于降水是非連續(xù)變化的,局地性強,受地形影響大,降水資料的代表性存在一定的不確定性,因此,TC降水極值的氣候演變分析有一定的局限性。特別是近年來,由于雨量站的密度越來越大,測得的TC降水極值越來越大,TC降水的氣候分析應該做深入的研究。另外,影響TC降水的因子之一是大氣環(huán)流,一次TC過程降水的強弱還取決于其環(huán)流與其他天氣系統(tǒng)的相互作用,環(huán)流的異常也會導致降水的變化,這種環(huán)流的異常變化的時間尺度從天氣尺度到氣候尺度都存在,甚至從幾天的變化周期到ENSO變化周期,因此,臺風降水的氣候演變特征還需要從環(huán)流演變等機理上進一步認識,這是本文今后要開展的工作。
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