黃石極端年份降水特征分析

衛(wèi)文芳　袁杰　潘夢瑩

摘要 使用黃石地區(qū)3個國家氣象站48年來（1973—2020年）的逐日降水資料，利用統(tǒng)計分析方法，對極端降水指數(shù)指標(biāo)進(jìn)行分析。結(jié)果顯示：有極端降水發(fā)生的4年，分別為1998年、1999年、2016年和2020年。通過對這4年3站的極端降水和受災(zāi)情況進(jìn)行對比分析，得出黃石地區(qū)極端年份降水的主要特征。

關(guān)鍵詞 黃石市;極端降水指數(shù);洪澇災(zāi)害

中圖分類號：P426.61 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號：2095–3305（2021）11–0048–02

黃石市位于湖北省東南部，長江中游南岸，地處幕阜山北側(cè)，屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)。初夏，低緯海洋暖濕氣流侵入，與北方干冷空氣交匯，形成梅雨鋒系，造成連綿不斷的陰雨天氣和暴雨，若持續(xù)時間較長，則易形成澇災(zāi)[1]。

2021年8月9日，IPCC第六次氣候變化評估報告第一工作組報告發(fā)布，報告預(yù)估，“在未來幾十年里，所有地區(qū)的氣候變化都將加劇”。報告指出：對于城市來說，氣候變化的某些方面可能會被放大，包括高溫、強(qiáng)降水事件造成的洪水和沿海城市的海平面上升[2-3]。在全球氣候變暖的背景下，長江中下游流域降水強(qiáng)度明顯加強(qiáng)，極端降水明顯增多，從而導(dǎo)致洪澇等災(zāi)害的發(fā)生。分析黃石極端降水年份的特征差異，對洪澇災(zāi)害預(yù)報預(yù)警與防災(zāi)減災(zāi)具有十分重要的科學(xué)意義和實(shí)際應(yīng)用價值。

1 數(shù)據(jù)來源和研究方法

本研究選用黃石、大冶、陽新3個國家氣象站的日降水量（20：00～20：00）資料，數(shù)據(jù)資料來自湖北省氣象局一體化數(shù)據(jù)庫，由于上述3個國家氣象站的建站時間不同，資料序列長短不一，故3個氣象站點(diǎn)的時間序列長度選取1973—2020年共48年，該資料經(jīng)過嚴(yán)格質(zhì)量控制和檢查。

極端降水指數(shù)對研究極端降水事件具有很好的指示意義。1 d最大降水量（Rx1day）和5 d最大降水量（Rx5day）有月和年之分，本文選取年標(biāo)準(zhǔn)作為研究對象。對于暴雨日數(shù)（Rnn），本文選取日降水量達(dá)50 mm作為標(biāo)準(zhǔn)（表1）。

2 極端年份降水特征分析

從黃石地區(qū)3個國家氣象站的降水日數(shù)和暴雨日數(shù)表可以看出：1973—2020年黃石地區(qū)平均年降水量為1 480.6 mm，其中黃石氣象站為1 467.1 mm、大冶氣象站為1 507.9 mm、陽新氣象站為1 466.7 mm;平均年降水日數(shù)為142.7 d，其中黃石氣象站138 d、大冶氣象站144 d、陽新氣象站146 d;3個國家氣象站暴雨日數(shù)最多的3年分別為2016年（12日、12日、12日），1999年（11日、11日、14日）和1983年（10日、10日、12日）（表2）。

從黃石地區(qū)3個國家氣象站的年降水量、日最大降水量、5 d最大降水量和降水強(qiáng)度表中可以看出：年最大降雨量分別為黃石氣象站2 222.2 mm、大冶氣象站2 229.6 mm、陽新氣象站2 212.8 mm;日降水量最大值出現(xiàn)在1994年7月12日的陽新氣象站，24 h降水量達(dá)538.7 mm，黃石氣象站和大冶氣象站日最大降水量均出現(xiàn)在1998年7月22日，分別為360.4 mm和250.5 mm，陽新氣象站的最大日降水量遠(yuǎn)超其他2站。分析5日累計的最大降水量發(fā)現(xiàn)，陽新氣象站出現(xiàn)在1994年7月11—15日，達(dá)585.1 mm;黃石氣象站出現(xiàn)在1998年的7月20—24日，為519 mm;大冶氣象站則出現(xiàn)在2020年7月4—8日，為397 mm（表3）。

1998年3站的暴雨日數(shù)皆偏多（9日、5日、9日），這一年對于黃石氣象站來說極不平凡，創(chuàng)下了多個降水量極值：（1）年降水量位列本站48年來第1，達(dá)2 222.2 mm;（2）日最大降水量為360.4 mm，排名第1;（3）5 d累計降水量為519.0 mm，位列48年來第1位;（4）降水強(qiáng)度SDII值48年來排名第1位，為16.6 mm/d。因此，1998年是黃石城區(qū)防汛形勢最嚴(yán)峻的一年。

1998年6月，3個國家氣象站的月降雨量分別409.6 mm、234.3 mm和331.2 mm，隨后最強(qiáng)降水過程出現(xiàn)在7月20日—8月3日，14 d內(nèi)3站累計降水量分別達(dá)863.6 mm、690.4 mm和474.4 mm，7月22日為本次過程的最大降雨日。在這場百年不遇的特大洪澇災(zāi)害中，全市共有188萬人受災(zāi)，112人因?yàn)?zāi)死亡，7.8萬 hm2農(nóng)作物受災(zāi)，600余家企業(yè)因?yàn)?zāi)停產(chǎn)、半停產(chǎn)，學(xué)校、車站、碼頭、電力等公共設(shè)施遭到嚴(yán)重破壞，直接經(jīng)濟(jì)損失50億元[4]。

1999年是暴雨日數(shù)較多的一年，總降水量值也很大，黃石氣象站為1 979.2 mm，大冶氣象站為2 076.9 mm，陽新氣象站達(dá)到2 128.3 mm，僅比排名第1位的2020年少84 mm，但1999年3站的年降水日數(shù)并不高，接近于平均值，所以導(dǎo)致本年度的降水強(qiáng)度SDII值大，大冶站和陽新站均為14.2 mm/d，排名第1位。

2016年也是暴雨日數(shù)較多的一年，3站合計為36 d，黃石氣象站年降水量（2 115.9 mm）排名48年來第2位，僅次于1998年;大冶氣象站年降水量（2 082.0 mm）也是48年來排名第2位，僅次于2020年。日最大降水量分別為135.2 mm、137.8 mm和130.7 mm。

2016年最嚴(yán)重的一次洪澇災(zāi)情發(fā)生在6月25日08：00～7月06日，12 d時間內(nèi)3站累積降雨量為543.6 mm、526.1 mm和443.7 mm，強(qiáng)降雨過程共導(dǎo)致全市1人死亡，269 488人受災(zāi)，緊急轉(zhuǎn)移安置18 464人，因?yàn)?zāi)倒塌房屋582戶1 072間，農(nóng)作物受災(zāi)面積27 915.8 hm2，直接經(jīng)濟(jì)損失16.58億元。

2020年3站暴雨日數(shù)并不多，皆為8 d，合計24 d，但是本年降水日數(shù)多，分別為黃石氣象站166 d（僅與最大值差2 d）、大冶氣象站173 d（48年排名第1位）、陽新氣象站174 d（與最大值差3 d）。且當(dāng)年年降水量黃石氣象站2 099.1 mm，本站48年來排名第3位，僅次于1998年（2 222.2 mm）和2016年（2 115.9 mm），大冶氣象站和陽新氣象站的年降水量分別為2 229.6 mm和2 212.8 mm，且大冶站的年降水量位居3站48年來的首位。統(tǒng)計結(jié)果顯示：本年3站的日降水量最大值并不突出，但5 d累計最大降水量的值卻非?？捎^;黃石氣象站459.3 mm，僅次于1998年;大冶氣象站397 mm，排名第1;陽新氣象站409.5 mm，僅次于1994年。

2020年主要有2場導(dǎo)致災(zāi)情發(fā)生了強(qiáng)降水過程：（1）6月18—23日，3站降雨量分別為171.2 mm、212.9 mm和172.2 mm，此次降水導(dǎo)致黃石市受災(zāi)人口9.96萬人，緊急轉(zhuǎn)移24人，陽新縣倒塌民房共5戶，11間，經(jīng)濟(jì)損失達(dá)3 311.4萬元;（2）7月2—8日，7 d時間內(nèi)3站降雨量分別為535.8 mm、461.3 mm和446.8 mm，全市受災(zāi)人口35.34萬人，緊急轉(zhuǎn)移6 987人，農(nóng)作物受災(zāi)面積4.2萬hm2，直接經(jīng)濟(jì)損失9.5億元。受強(qiáng)降雨和富水水庫開孔泄洪影響，富河沿岸的陽新率州管理區(qū)和排市鎮(zhèn)受災(zāi)非常嚴(yán)重，率州管理區(qū)出現(xiàn)40 m寬的潰口，導(dǎo)致400 hm2農(nóng)田被淹，排市鎮(zhèn)出現(xiàn)2處潰堤，河水倒灌。

3 結(jié)論

（1）48年來黃石地區(qū)平均年降水量為1 480.6 mm，平均年降水日數(shù)為142.7 d;3個國家氣象站暴雨日數(shù)最多的3年分別為2016年、1999年和1983年。

（2）48年來黃石地區(qū)年最大降雨為大冶氣象站2 229.6 mm，日降水量最大值出現(xiàn)在1994年7月12日的陽新氣象站，24 h降水量達(dá)538.7 mm，5 d累計最大降水量為陽新氣象站1994年7月11—15日的585.1 mm。

（3）1998年、1999年、2016年、2020年是黃石市降水異常偏多的年份，3站年降水量、日降水量都是各自建站以來的極值。強(qiáng)降水過程導(dǎo)致了洪澇等災(zāi)害的發(fā)生，給人民群眾生命財產(chǎn)帶來了巨大的損失。

參考文獻(xiàn)

[1] 溫克剛，姜海如.中國氣象災(zāi)害大典[M].湖北卷.北京：北京氣象出版社， 2007： 180-196.

[2] 周波濤，錢進(jìn).IPCC AR6報告解讀：極端天氣氣候事件變化[J/OL].氣候變化研究進(jìn)展，https：//kns.cnki.net/kcms/detail/ 11.5368.P.20210929.1740.006.html.

[3] 劉蘭.全球極端天氣走向常態(tài)化[J].生態(tài)經(jīng)濟(jì)，2021，37（9）：5-8.

[4] 黃石地方志編纂委員會.黃石年鑒[M].北京：中國三峽出版社，1999.

責(zé)任編輯：黃艷飛

Analysis of Precipitation Characteristics in Extreme Years in Huangshi

WEI Wen-fang et al（Huangshi Meteor-ological Observatory， Huangshi， Hubei 435000）

Abstract Using the daily precipitation data of three national meteorological stations in Huangshi area in the past 48 years （1973-2020）， this paper analyzed the extreme precipitation index index by using the statistical analysis method， and obtained the four years with extreme precipitation， which were 1998， 1999， 2016 and 2020 respectively. Through the comparative analysis of the extreme precipitation and disaster situation of the three stations in these four years， The main characteristics of precipitation in extreme years in Huangshi area were obtained.

Key words Huangshi; Extreme precipitat-ion index; Flood disaster

基金項(xiàng)目 黃石市氣象局2020年度自立科研課題（202006）。

作者簡介 衛(wèi)文芳（1981—），女，湖北黃石人，工程師，主要從事天氣預(yù)報工作。

收稿日期 2021-08-11