許 丹，張東海

(貴州省氣候中心，貴州 貴陽(yáng) 550002)

0 引言

暴雨是影響貴州夏半年的主要災(zāi)害性天氣。每年因夏季風(fēng)爆發(fā)時(shí)間和強(qiáng)弱不同，加上中高緯度冷空氣的活動(dòng)差異，暴雨年際變化大。在全球變暖背景下，水循環(huán)加劇，貴州強(qiáng)降雨頻發(fā)，持續(xù)的極端強(qiáng)降雨事件及短歷時(shí)強(qiáng)降水增多，加上其特殊的地質(zhì)、地貌，強(qiáng)降水及其誘發(fā)的城鄉(xiāng)積澇、山洪、地質(zhì)災(zāi)害突出，如2020年6—7月和9月貴州長(zhǎng)時(shí)間的持續(xù)強(qiáng)降雨，暴雨洪澇災(zāi)害重，對(duì)人們生產(chǎn)生活、生命財(cái)產(chǎn)造成了很大的損害。貴州是長(zhǎng)江、珠江上游地區(qū)的重要生態(tài)屏障，喀斯特地貌發(fā)育充分，生態(tài)環(huán)境脆弱、暴雨地質(zhì)災(zāi)害頻繁[1]。關(guān)于貴州暴雨氣候特征有一些研究，運(yùn)用國(guó)家站和區(qū)域站分析了2020年汛期不同時(shí)間尺度暴雨日數(shù)的分布特征[2]；貴州1963—2011年總雨日、小雨日、中雨日、大雨日整體都呈減少趨勢(shì)，而暴雨日卻呈一定的增加趨勢(shì)[3]。暴雨日受副高不同特征指數(shù)的影響，每年分布特征均不同[4]。這些研究主要基于單站暴雨日數(shù)的空間分布及其變化，但對(duì)區(qū)域性暴雨過(guò)程的定量化評(píng)估及氣候特征未見(jiàn)到相關(guān)研究和系統(tǒng)的全面分析。目前在貴州氣候監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)中僅對(duì)區(qū)域暴雨日進(jìn)行評(píng)估，對(duì)暴雨過(guò)程的綜合強(qiáng)度和年度雨澇特征沒(méi)有一個(gè)客觀定量的方法評(píng)估，而這是貴州區(qū)域暴雨客觀定量評(píng)估、決策氣象服務(wù)及防汛抗災(zāi)的迫切需要。近年來(lái)，國(guó)家及省級(jí)開(kāi)展的暴雨過(guò)程綜合評(píng)估基本上是從過(guò)程持續(xù)時(shí)間、暴雨范圍及強(qiáng)度評(píng)估暴雨過(guò)程綜合強(qiáng)度[5-10]，本文利用貴州84個(gè)氣象站的日降水資料，首先定義貴州區(qū)域性暴雨過(guò)程的劃分標(biāo)準(zhǔn)，在此基礎(chǔ)上，根據(jù)暴雨過(guò)程的持續(xù)日數(shù)、暴雨范圍、平均暴雨量等3個(gè)指標(biāo)建立貴州區(qū)域性暴雨過(guò)程綜合強(qiáng)度評(píng)估，進(jìn)一步構(gòu)建雨澇年景指數(shù)，分析1961—2020年貴州區(qū)域暴雨過(guò)程、強(qiáng)度、雨澇年景指數(shù)氣候特征及變化趨勢(shì)，為貴州客觀定量的暴雨評(píng)估業(yè)務(wù)和服務(wù)提供技術(shù)支撐。

1 資料與分析方法

1.1 資料

采用貴州省84個(gè)氣象觀測(cè)站點(diǎn)1961—2020年逐日降水資料，數(shù)據(jù)來(lái)源于貴州省氣象信息中心。

1.2 指標(biāo)及定義

參考?xì)忸A(yù)函〔2019〕63號(hào)文件及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、文獻(xiàn)[10-12]，確定本文采用的指標(biāo)及定義如下：

單站暴雨日指單個(gè)氣象站日降水量(日降水量的日界為北京時(shí)前一日20時(shí)至當(dāng)日20時(shí)，下同)≥50 mm的降水日。

區(qū)域性暴雨日指貴州84個(gè)氣象站中，不低于6站出現(xiàn)單站暴雨日。

區(qū)域性暴雨過(guò)程指區(qū)域性暴雨日持續(xù)日數(shù)>1 d及以上的過(guò)程。

區(qū)域性暴雨過(guò)程的開(kāi)始日(結(jié)束日)指區(qū)域性暴雨過(guò)程的第1個(gè)(最后1個(gè))區(qū)域性暴雨日。以過(guò)程結(jié)束日期所在月統(tǒng)計(jì)過(guò)程發(fā)生頻次。

區(qū)域性暴雨過(guò)程的持續(xù)時(shí)間指區(qū)域性暴雨過(guò)程的開(kāi)始日至結(jié)束日之間的日數(shù)。

區(qū)域性暴雨過(guò)程的平均暴雨量指暴雨過(guò)程中平均每天每個(gè)暴雨站點(diǎn)的降水量。

區(qū)域性暴雨過(guò)程的平均影響范圍指暴雨過(guò)程中平均日暴雨站數(shù)。

1.3 綜合強(qiáng)度評(píng)價(jià)指標(biāo)

參考?xì)忸A(yù)函〔2019〕63號(hào)文件對(duì)區(qū)域性暴雨過(guò)程綜合強(qiáng)度定量化評(píng)估方法，以區(qū)域性暴雨過(guò)程的平均強(qiáng)度、平均影響范圍和持續(xù)時(shí)間作為區(qū)域性暴雨過(guò)程的評(píng)估指標(biāo)。

(1)

式中，Z為某次區(qū)域性暴雨過(guò)程的綜合強(qiáng)度指數(shù)，Ia為區(qū)域性暴雨過(guò)程的平均暴雨量；Aa為區(qū)域性暴雨過(guò)程的平均范圍；T為區(qū)域性暴雨過(guò)程的持續(xù)時(shí)間。

按照1.2中區(qū)域性暴雨過(guò)程的定義，對(duì)1961—2020年統(tǒng)計(jì)得出的721次貴州區(qū)域暴雨過(guò)程進(jìn)行逐次評(píng)估，得到逐次區(qū)域暴雨過(guò)程的綜合強(qiáng)度指數(shù)Z序列。采用百分位數(shù)法，計(jì)算Z序列的第50、第80和第95百分位數(shù)作為臨界閾值劃分出4個(gè)等級(jí)，將區(qū)域性暴雨過(guò)程綜合強(qiáng)度劃分為一般、較強(qiáng)、強(qiáng)和特強(qiáng)4個(gè)等級(jí)(詳見(jiàn)表1)，評(píng)估暴雨過(guò)程的等級(jí)。

表1 區(qū)域性暴雨過(guò)程綜合強(qiáng)度劃分等級(jí)和標(biāo)準(zhǔn)

1.4 雨澇年景指數(shù)

由于每年季風(fēng)強(qiáng)度和環(huán)流系統(tǒng)的差異，各年暴雨過(guò)程次數(shù)和強(qiáng)度年際差異大，本文在暴雨過(guò)程綜合強(qiáng)度評(píng)估的基礎(chǔ)上構(gòu)建了雨澇年景指數(shù)，以客觀定量反映貴州雨澇的年度總體特征。雨澇年景指數(shù)為累加一年內(nèi)強(qiáng)度達(dá)強(qiáng)等級(jí)以上的區(qū)域性暴雨過(guò)程綜合強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)化值與其等級(jí)的乘積。這個(gè)雨澇年景指數(shù)綜合考慮了強(qiáng)以上區(qū)域性暴雨過(guò)程的次數(shù)和強(qiáng)度，由此得到1961—2020年的雨澇年景指數(shù)序列。

以1961—2020年逐年雨澇年景指數(shù)60 a序列為樣本，以第10、第30、第70和第90百分位數(shù)作為臨界閾值劃分出5個(gè)等級(jí)(表2)

表2 雨澇年景指數(shù)劃分等級(jí)和標(biāo)準(zhǔn)

1.5 分析方法

主要采用線(xiàn)性趨勢(shì)、滑動(dòng)平均等統(tǒng)計(jì)方法對(duì)暴雨的氣候特征進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果分析

2.1 過(guò)程次數(shù)的變化特征

2.1.1 年際及年代際變化 統(tǒng)計(jì)表明，1961—2020年貴州共發(fā)生721次區(qū)域暴雨過(guò)程，平均每年12.0次，但存在明顯的年際和年代際變化(圖1)。2015年最多達(dá)20次，2014、1987、1983、1979、1967年次之為17次，1961年最少僅4次。計(jì)算1961—2020年貴州年降水系列與年區(qū)域性暴雨過(guò)程次數(shù)系列的相關(guān)系數(shù)為0.51，達(dá)到0.001顯著性水平，說(shuō)明區(qū)域性暴雨過(guò)程次數(shù)與年降水量密切相關(guān)，基本能反映年降水的變化，區(qū)域性暴雨過(guò)程次數(shù)多(少)的年份，年降水也呈多(少)，但兩者的歷史排位并不是一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。如2015年暴雨過(guò)程最多，年降水量為歷史第5高位，2020年暴雨過(guò)程與多年持平，年降水量為歷史最多。近60 a來(lái)，貴州區(qū)域性暴雨過(guò)程年次數(shù)以0.4次/10 a的速率呈弱的上升趨勢(shì)，未達(dá)到0.05顯著性水平，增加趨勢(shì)不顯著。從年區(qū)域暴雨過(guò)程次數(shù)的逐年演變曲線(xiàn)(圖1)看到，20世紀(jì)60年代前期偏少不到10次，逐漸上升到1967年的峰值17次，之后在波動(dòng)中下降到1973年的低谷7次后逐步上升，70年代中后期偏多，80年代波動(dòng)較大，90年代總體偏多，21世紀(jì)初相對(duì)較少，近10 a暴雨過(guò)程相對(duì)較多。從每10 a平均年區(qū)域暴雨過(guò)程次數(shù)變化可知，20世紀(jì)60年代、80年代和21世紀(jì)00年代較少，分別為10.9次、11.5次、11.4次；20世紀(jì)70年代、90年代和21世紀(jì)10年代較多分別為12.3次、12.6次和13.4次。

圖1 1961—2020年貴州區(qū)域性暴雨過(guò)程次數(shù)

2.1.2 月際變化 貴州近60 a各月區(qū)域性暴雨過(guò)程次數(shù)(圖2)統(tǒng)計(jì)，區(qū)域性暴雨過(guò)程3—11月均有出現(xiàn)，除5次過(guò)程跨月發(fā)生外，其余均是月內(nèi)發(fā)生。以6月的223次(30.9%)最多，平均為3.7次/a，其次是7月149次(20.7%)，平均為2.5次/a，5月128次(17.8%)，8月92次(12.8%)，3月出現(xiàn)最少，僅有2次。區(qū)域性暴雨過(guò)程主要出現(xiàn)在汛期5—9月，共發(fā)生648次，占區(qū)域性暴雨總次數(shù)的89.9%，月發(fā)生比率為10.2%～30.9%，其他月份10、11、3和4月共發(fā)生73次，僅占區(qū)域性暴雨總次數(shù)的11.1%。從區(qū)域性暴雨過(guò)程的季節(jié)分配看，夏季最多464次，春季次之149次，秋季最少128次，分別占64.3%、20.7%、15.0%。由此可見(jiàn)，貴州區(qū)域性暴雨過(guò)程具有典型的季風(fēng)氣候特征，每年隨著5月中旬前后南海季風(fēng)的爆發(fā)，南方暖濕水汽輸送加強(qiáng)，暴雨過(guò)程增加，尤其在6月中旬—7月中旬，隨著東亞夏季風(fēng)的推進(jìn)，貴州處于梅雨鋒西段，特別有利于貴州的降水，暴雨過(guò)程最為集中，幾乎一半以上的暴雨都發(fā)生在該時(shí)期。

圖2 貴州省1961—2020年月區(qū)域性暴雨過(guò)程次數(shù)和平均強(qiáng)度指數(shù)

2.2 綜合強(qiáng)度的變化特征

2.2.1 平均暴雨量、平均影響范圍和持續(xù)時(shí)間特征 每次暴雨過(guò)程由于其影響范圍、持續(xù)時(shí)間和降水強(qiáng)度不同，帶來(lái)的影響也不同。從影響范圍來(lái)看，區(qū)域性暴雨過(guò)程的平均影響范圍多為6～19站，共有571次，占總數(shù)的79.0%；暴雨站數(shù)在20～29站、30～39站、40～49站、50～59站的過(guò)程次數(shù)分別為99次、36次、10次和5次，分別各占13.7%、5.0%、1.4%和0.7%；暴雨站數(shù)在20站以上的過(guò)程占總數(shù)的21.0%。1996年7月1—3日的區(qū)域暴雨過(guò)程范圍最廣，暴雨站數(shù)高達(dá)54站，64%的縣(市、區(qū))出現(xiàn)暴雨。從持續(xù)時(shí)間來(lái)看，貴州區(qū)域性暴雨過(guò)程的持續(xù)天數(shù)一般為1～5 d，其中持續(xù)天數(shù)以1 d最多，為571次，占79.2%；持續(xù)天數(shù)2 d、3 d、4 d、5 d 的過(guò)程分別為115次、24次、10次和1次，各占16.0%、3.3%、1.4%、0.1%；持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)為5 d，發(fā)生在1979年6月23—27日，這是貴州持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)的區(qū)域暴雨過(guò)程。從平均暴雨量來(lái)看，區(qū)域性暴雨過(guò)程平均暴雨量多為60～80 mm，共425次，占總數(shù)的50.8%；80～90 mm共109次，占總數(shù)的15.1%；90～100 mm共32次，占總數(shù)的4.4%；100 mm以上僅9次，占總數(shù)的1.2%；50～60 mm共46次，占總數(shù)的6.4%。單站平均最大暴雨量為116.1 mm，出現(xiàn)在1986年7月17日。

貴州區(qū)域性暴雨過(guò)程單站最大日降水量多為100 mm以上，共450次，占總數(shù)的62.4%，其中單站最大日降水量100～199.9 mm的過(guò)程最多，達(dá)416次，占總數(shù)的57.7% ；其次是200～299.9 mm，有33次，占總數(shù)的4.6%；單站最大日降水量超過(guò)300 mm的過(guò)程僅1次，占總數(shù)的0.1%。近60 a來(lái)，單站日降水量最大達(dá)307.4 mm，出現(xiàn)在都勻(2000年6月8日)，單站最大累積降水量439.4 mm，出現(xiàn)在江口(1995年6月30日—7月2日)。

2.2.2 不同等級(jí)區(qū)域性暴雨過(guò)程統(tǒng)計(jì) 根據(jù)式(1)計(jì)算得到貴州721次區(qū)域性暴雨過(guò)程每次的綜合強(qiáng)度指數(shù)，將區(qū)域性暴雨綜合強(qiáng)度等級(jí)分為4級(jí)：1級(jí)(一般)，2級(jí)(較強(qiáng))，3級(jí)(強(qiáng))，4級(jí)(特強(qiáng))，計(jì)算得到弱等級(jí)區(qū)域暴雨過(guò)程362次，占總次數(shù)的50.2%；較強(qiáng)等級(jí)215次，占總次數(shù)的29.8%；強(qiáng)等級(jí)109次，占總次數(shù)的15.1%；特強(qiáng)等級(jí)35次(表3)，占總次數(shù)的4.9%。2020、2017、2014、2000、1999、1996、1995和1964年共8 a出現(xiàn)了2次以上特強(qiáng)區(qū)域性暴雨過(guò)程，2020年特強(qiáng)暴雨過(guò)程最多達(dá)3次，其中2次出現(xiàn)在9月，秋汛嚴(yán)重。

表3 貴州1961—2020年特強(qiáng)區(qū)域性暴雨的過(guò)程統(tǒng)計(jì)

續(xù)表3

根據(jù)貴州省災(zāi)害大典及氣候評(píng)價(jià)、暴雨災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)普查收集的暴雨災(zāi)情，表3中的特強(qiáng)區(qū)域暴雨過(guò)程大多造成重大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。評(píng)估貴州最強(qiáng)的暴雨過(guò)程出現(xiàn)在2014年7月14—17日，這次過(guò)程中暴雨以上86站次，大暴雨以上30站次，特大暴雨以上4站次，均為歷史第1，單站平均暴雨量95.9 mm，單站最大累積降水量424.2 mm，日平均暴雨范圍21.5站，綜合強(qiáng)度指數(shù)889.3；評(píng)估貴州綜合強(qiáng)度指數(shù)排名第2位的暴雨過(guò)程出現(xiàn)在1996年7月1—3日，暴雨以上68站次，大暴雨以上23站次，特大暴雨以上3站次，單站平均暴雨量98 mm，單站最大累積降水量300.2 mm，日平均暴雨范圍22.7站，綜合強(qiáng)度指數(shù)808.7；評(píng)估貴州綜合強(qiáng)度指數(shù)排名第3位的暴雨過(guò)程出現(xiàn)在1991年7月8—11日，暴雨以上78站次，大暴雨以上13站次，特大暴雨以上1站次，單站平均暴雨量83.5 mm，單站最大累積降水量426.3 mm，日平均暴雨范圍19.7站，綜合強(qiáng)度指數(shù)737.5。

2014年7月14—18日多地遭遇持續(xù)強(qiáng)降雨，造成47個(gè)縣(市、區(qū))遭受洪澇災(zāi)害，災(zāi)情嚴(yán)重，受災(zāi)人口178.28萬(wàn)人，因?yàn)?zāi)死亡7人，失蹤3人。黔東南黃平兩岔河水庫(kù)3號(hào)副壩出現(xiàn)潰壩險(xiǎn)情，緊急轉(zhuǎn)移近15萬(wàn)名群眾；滬昆鐵路水害嚴(yán)重導(dǎo)致列車(chē)停運(yùn)；全省農(nóng)業(yè)遭受重創(chuàng)，農(nóng)作物受災(zāi)十萬(wàn)五千多公頃，絕收一萬(wàn)多公頃，各地農(nóng)田垮塌損毀嚴(yán)重。1996年7月1—3日連續(xù)性致洪暴雨，全省受災(zāi)縣市區(qū)有76個(gè)，受災(zāi)面涉及103個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)、13 079個(gè)村、1241.38萬(wàn)人(成災(zāi)744.29萬(wàn)人)；貴陽(yáng)市甲秀樓橋面過(guò)水1.5m，市區(qū)大部分地區(qū)供水、供電，市政設(shè)施毀壞，70%工礦企業(yè)受災(zāi)停產(chǎn)，鐵路、公路因塌方、泥石流、滑坡造成運(yùn)輸中斷，省農(nóng)作物受災(zāi)面積71.88萬(wàn)hm2，成災(zāi)面積48.16萬(wàn)hm2，絕收面積8.76萬(wàn)hm2。全省死亡416人，受傷15 910人，全省經(jīng)濟(jì)損失達(dá)157億元，其中農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)損失64.4億元，被列為13個(gè)重災(zāi)省之一。評(píng)估結(jié)果與災(zāi)情一致，說(shuō)明區(qū)域暴雨過(guò)程綜合強(qiáng)度指數(shù)能客觀、全面地評(píng)估貴州區(qū)域暴雨過(guò)程。

圖3為貴州不同等級(jí)區(qū)域性暴雨過(guò)程發(fā)生次數(shù)的演變圖。從近60 a的長(zhǎng)期變化趨勢(shì)看，一般性暴雨過(guò)程呈略微減少趨勢(shì)，較強(qiáng)暴雨過(guò)程呈略微增加趨勢(shì)，強(qiáng)、特強(qiáng)暴雨過(guò)程分別以0.34次/10a和0.113次/10a的速率呈增加趨勢(shì)，且強(qiáng)暴雨過(guò)程的增加趨勢(shì)通過(guò)0.05的信度檢驗(yàn)，特強(qiáng)暴雨過(guò)程的增加趨勢(shì)通過(guò)0.1的信度檢驗(yàn)，說(shuō)明極端強(qiáng)降水事件增加。

圖3 1961—2020年貴州區(qū)域性暴雨過(guò)程不同等級(jí)發(fā)生次數(shù)

2.2.3 綜合強(qiáng)度月際變化特征 統(tǒng)計(jì)1961—2020年的區(qū)域性暴雨綜合強(qiáng)度，近60 a的各月平均強(qiáng)度指數(shù)(圖2)得到，區(qū)域性暴雨強(qiáng)度指數(shù)變化明顯，最高出現(xiàn)在7月(強(qiáng)度指數(shù)310.9)，其次為6月(285.6)，第3為8月(254.2)，強(qiáng)度指數(shù)超過(guò)250以上月份均出現(xiàn)在5—9月，主要為貴州的汛期，而非汛期的3—4月、10—11月強(qiáng)度指數(shù)均<250，最弱出現(xiàn)在3月，其次是4月，10月是非汛期中強(qiáng)度指數(shù)最大的。區(qū)域性暴雨過(guò)程次數(shù)6月最多，7月強(qiáng)度指數(shù)最大，次數(shù)和強(qiáng)度峰值出現(xiàn)的月份不同。

2.2.4 過(guò)程強(qiáng)度和次數(shù)的年代際變化 各年代出現(xiàn)區(qū)域性暴雨過(guò)程不同等級(jí)次數(shù)和比例見(jiàn)表4。由表可知區(qū)域性暴雨過(guò)程等級(jí)和強(qiáng)度年代際變化明顯，區(qū)域性暴雨過(guò)程發(fā)生總次數(shù)在21世紀(jì)10年代最多13.4次，20世紀(jì)90年代次之12.6次，20世紀(jì)60年代最少10.9次。區(qū)域性暴雨綜合強(qiáng)度指數(shù)在20世紀(jì)90年代最大，其次是21世紀(jì)10年代，第三是21世紀(jì)00年代，最弱是20世紀(jì)70年代，2010年以來(lái)較21世紀(jì)00年代強(qiáng)度明顯加強(qiáng)。

表4 各年代不同等級(jí)區(qū)域性暴雨過(guò)程出現(xiàn)次數(shù)和比例

近60 a，發(fā)生各等級(jí)區(qū)域性暴雨過(guò)程的比例在各年代也存在明顯差異。強(qiáng)、特強(qiáng)等級(jí)區(qū)域性暴雨過(guò)程發(fā)生的比例在20世紀(jì)90年代最大，其次是21世紀(jì)10年代，一般等級(jí)發(fā)生的比例在20世紀(jì)70年代最多，較強(qiáng)等級(jí)發(fā)生的比例在20世紀(jì)60年代、21世紀(jì)00年代最多，可見(jiàn)，21世紀(jì)10年代強(qiáng)、特強(qiáng)等級(jí)區(qū)域性暴雨過(guò)程增多明顯，說(shuō)明極端的區(qū)域暴雨事件呈顯著增加趨勢(shì)，年代際變化分析得到和前面分析相一致的結(jié)果。

2.2.5 年、季最大的區(qū)域性暴雨過(guò)程綜合強(qiáng)度變化 圖4為年、季最大區(qū)域性暴雨過(guò)程綜合強(qiáng)度演變圖。由圖可知，1961—2020年貴州年最大過(guò)程綜合強(qiáng)度變化速率為17.1/10 a，總體呈增加趨勢(shì)，階段性特征較明顯：20世紀(jì)60—80年代總體偏小，90年代開(kāi)始偏大，21世紀(jì)00年代偏小，近10 a波動(dòng)中上升，2014年最強(qiáng)。近60 a，共有24 a的年最大區(qū)域性暴雨過(guò)程綜合強(qiáng)度大于多年平均值，其中有14 a出現(xiàn)在20世紀(jì)90年代以后；1961—1990年、1991—2020年的年最大過(guò)程綜合強(qiáng)度平均值分別為431.1、512.6，后者比前者偏大，說(shuō)明20世紀(jì)90年代后最大的區(qū)域性暴雨過(guò)程綜合強(qiáng)度增強(qiáng)。

圖4 年、季最大區(qū)域暴雨過(guò)程綜合強(qiáng)度變化

各季歷年最大區(qū)域性暴雨過(guò)程綜合強(qiáng)度變化有差異，秋季呈顯著增加趨勢(shì)，變化速率為17.4/10 a，通過(guò)0.01的顯著性檢驗(yàn)；春季、夏季變化速率分別為5.4/10 a、19.4/10 a，未通過(guò)顯著性檢驗(yàn)。夏季最大區(qū)域性暴雨過(guò)程綜合強(qiáng)度與年最大區(qū)域性暴雨過(guò)程綜合強(qiáng)度的變化特征較相似。春季最大區(qū)域性暴雨過(guò)程綜合強(qiáng)度總體呈上升趨勢(shì)，20世紀(jì)60—90年代總體偏小，21世紀(jì)開(kāi)始年際波動(dòng)較大。秋季最大區(qū)域性暴雨過(guò)程綜合強(qiáng)度在20世紀(jì)60年代—21世紀(jì)00年代總體偏小，21世紀(jì)10年代開(kāi)始在波動(dòng)中上升，10 a中有7 a在平均值以上，其中2020、2019和2014年為近60 a秋季最大區(qū)域性暴雨過(guò)程綜合強(qiáng)度前3位，這和20世紀(jì)90年代、21世紀(jì)00年代秋雨明顯減少，近10 a又明顯增加是一致的。

2.3 雨澇年景指數(shù)年際和年代際變化特征

根據(jù)1.4節(jié)貴州雨澇年景指數(shù)定義，計(jì)算了1961—2020年逐年貴州雨澇年景指數(shù)變化(圖5)?？梢?jiàn)，雨澇年景指數(shù)存在明顯的年際和年代際變化，最大的7 a依次為2014年(50.2)、2020年(41.7)、1996年(38.9)、1999年(35.0)、1995年(33.2)、2000年(30.0)、1991年(28.0)，最小為1961、1962、1965、1966、1969、1975、1981、2006、2016年共9 a，未出現(xiàn)強(qiáng)以上等級(jí)暴雨過(guò)程。

圖5 1961—2020年逐年貴州雨澇年景指數(shù)變化

近60 a來(lái)，貴州雨澇年景指數(shù)以(2.625/10 a)的速率上升(趨勢(shì)系數(shù)0.30)，達(dá)到0.05顯著性水平，增加趨勢(shì)顯著，20世紀(jì)90年代初雨澇年景指數(shù)由之前偏弱轉(zhuǎn)為之后的偏強(qiáng)，20世紀(jì)90年代以來(lái)發(fā)生極端雨澇的情況明顯增多，雨澇指數(shù)最大的7 a都發(fā)生在1990年以后。雨澇強(qiáng)年，均出現(xiàn)造成重大社會(huì)影響或嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡的極端區(qū)域性暴雨過(guò)程，洪澇災(zāi)害重。雨澇弱年常常是大旱年，雨澇災(zāi)害輕，這與貴州災(zāi)害大典和2000—2020年《貴州省防災(zāi)減災(zāi)年鑒》記錄的事實(shí)基本一致。雨澇指數(shù)最大的2014年出現(xiàn)17次區(qū)域性暴雨過(guò)程，高于多年平均5次，強(qiáng)以上等級(jí)過(guò)程7次，區(qū)域暴雨日25次(歷史最多)，累計(jì)出現(xiàn)2縣次特大暴雨、51縣次大暴雨、216縣次暴雨，其中8個(gè)縣(市、區(qū))的日降水量突破歷史極值，主汛期5—9月降雨量達(dá)1007.5 mm，是1961年以來(lái)的第4高位。雨澇指數(shù)第2大的2020年貴州共出現(xiàn)12次區(qū)域性暴雨過(guò)程，與多年平均持平，區(qū)域暴雨日22日，為1961年以來(lái)歷史同期第4高值，83縣(市、區(qū))出現(xiàn)暴雨423站次，其中特大暴雨2站(江口、惠水)、大暴雨51站次，丹寨出現(xiàn)11個(gè)暴雨日為最多；最大日降水量為6月24日惠水的215.4 mm，最大小時(shí)降水量為6月12日的正安縣碧峰鎮(zhèn)的163.3 mm。2020年全年暴雨站日及降水量(1448.3 mm)均為1961年以來(lái)的歷史之最，歷史上單日暴雨影響范圍最廣、強(qiáng)度最重的一次過(guò)程也發(fā)生在2014年9月6日。雨澇指數(shù)第3大的1996年出現(xiàn)20次區(qū)域性暴雨過(guò)程，高于多年平均5次，區(qū)域暴雨日20次，歷史第6高值，主汛期5—9月降雨量達(dá)980.9 mm，是1961年以來(lái)的第6高位。這里需要說(shuō)明的是，1992年貴州伏旱重，但雨澇指數(shù)不小的原因是由于前期6—7月上旬降水集中，有3次強(qiáng)等級(jí)以上暴雨過(guò)程，且1992年10月又出現(xiàn)1次特強(qiáng)暴雨過(guò)程。

通過(guò)計(jì)算得到1996—2020年的貴州雨澇年景指數(shù)與貴州直接經(jīng)濟(jì)損失(資料來(lái)源貴州省應(yīng)急廳)的相關(guān)系數(shù)為0.49，達(dá)到0.05顯著性水平。說(shuō)明2個(gè)系列相關(guān)顯著，即貴州雨澇年景指數(shù)與實(shí)況災(zāi)損吻合，能客觀定量反映貴州雨澇的年總體特征。2014年雨澇年景指數(shù)最大，暴雨洪澇災(zāi)害重，在全國(guó)屬重災(zāi)省份，因?yàn)?zāi)轉(zhuǎn)移安置人口達(dá)到79萬(wàn)人次，是近10年來(lái)因?yàn)?zāi)轉(zhuǎn)移安置人數(shù)最多的一年，因洪澇災(zāi)害造成的直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)182億元，是近60 a來(lái)的最高值，暴雨洪澇災(zāi)害造成的直接經(jīng)濟(jì)損失占到總損失量的91%。2020年全省因暴雨洪澇造成88 縣(市、區(qū))1191個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)340.0萬(wàn)人不同程度受災(zāi)，因?yàn)?zāi)死亡(失蹤)34人、緊急轉(zhuǎn)移安置人口26.3萬(wàn)人次；農(nóng)作物受災(zāi)面積14.95萬(wàn)hm2，其中絕收面積3.27萬(wàn)hm2；倒塌房屋(937 戶(hù))3000 間，損壞房屋6.8萬(wàn)間；直接經(jīng)濟(jì)損失73.7億元。1996年汛期暴雨洪澇災(zāi)害重，貴陽(yáng)市、凱里市及10多個(gè)縣城被淹，全省84個(gè)縣受災(zāi)，其中重災(zāi)45個(gè)縣，特重災(zāi)29個(gè)縣，毀壞房屋31.7萬(wàn)間，死亡511人，直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)99億元。

3 結(jié)論

①1961—2020年貴州區(qū)域性暴雨過(guò)程共出現(xiàn)721次，平均每年12.0次，但存在明顯的年際和年代際變化。2015年最多達(dá)20次，1961年最少僅4次。近60 a來(lái)，貴州區(qū)域性暴雨過(guò)程年次數(shù)以0.4次/10 a的速率呈弱的上升趨勢(shì)，但增加趨勢(shì)不顯著。20世紀(jì)60—80年代較少，90年代較多12.6次，21世紀(jì)00年代偏少11.5次，21世紀(jì)10年代最多13.4次。

②區(qū)域性暴雨過(guò)程3—11月均可發(fā)生，主要出現(xiàn)在汛期5—9月，占區(qū)域性暴雨總次數(shù)的89.9%，其中6—7月最為集中。6月出現(xiàn)最多223次，7月次之149次，3月最少僅有2次。

③區(qū)域性暴雨過(guò)程的影響范圍多為6～19站，占總數(shù)的79.0%，20站以上的過(guò)程占總數(shù)的21.0%，范圍最大的過(guò)程暴雨站數(shù)達(dá)54站。區(qū)域性暴雨過(guò)程的持續(xù)天數(shù)為 1～5 d，以1 d最多，占79.2%，2 d以上占20.8%，持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)為5 d。平均暴雨量多為60～80 mm，最大為116.1 mm。

④近60 a來(lái)，不同等級(jí)強(qiáng)度暴雨過(guò)程的長(zhǎng)期變化趨勢(shì)存在差異。強(qiáng)、特強(qiáng)暴雨過(guò)程呈顯著增加趨勢(shì)，較強(qiáng)暴雨過(guò)程呈略微增加趨勢(shì)，一般性暴雨過(guò)程呈略微減少趨勢(shì)，說(shuō)明極端的區(qū)域暴雨事件呈顯著增加趨勢(shì)。

⑤近60 a來(lái)，貴州年最大區(qū)域暴雨過(guò)程綜合強(qiáng)度總體呈增加趨勢(shì)，階段性特征較明顯，20世紀(jì)60—80年代總體偏小，90年代開(kāi)始總體偏大。夏季與年最大區(qū)域性暴雨過(guò)程綜合強(qiáng)度的變化特征較相似，秋季最大區(qū)域性暴雨過(guò)程綜合強(qiáng)度近10 a上升趨勢(shì)明顯。

⑥近60 a來(lái)，貴州雨澇年景指數(shù)呈顯著增加趨勢(shì)，20世紀(jì)90年代初雨澇年景指數(shù)由之前偏弱轉(zhuǎn)為之后的偏強(qiáng)，2014、2020、1996、1999、1995、2000、1991年7個(gè)強(qiáng)雨澇年都發(fā)生在1990年以后，與歷史上洪澇災(zāi)害一致。