蘇超群,伍小紅,謝澍宜,區(qū)永光
(新興縣氣象局,廣東新興 527400)
汛期是一年之中的降水集中期,并且是強(qiáng)對流、強(qiáng)降水等災(zāi)害性天氣的爆發(fā)高峰時期,極易導(dǎo)致洪澇災(zāi)害的發(fā)生,汛期降水量的多少通常決定了該地區(qū)的旱澇情況。不同地區(qū)汛期的降水量會因地形、地理環(huán)境的不同而有所不同。張健等[1]研究指出黑龍江省汛期降水占全年降水量的65%;張焱等[2]指出華南前汛期降水在空間上可以分為5個旱澇異常氣候區(qū),每年4—9月為廣東地區(qū)多雨的汛期,分為“前汛期”(4—6月)和“后汛期”(7—9月);黃茂棟等[3]研究指出廣東汛期降水量自南向北逐漸減少,并存在5個分區(qū),即北部區(qū)、西南部區(qū)、中部區(qū)、西部區(qū)和東部區(qū)等;徐碧裕等[4]研究指出廣東汛期降水可分為粵東沿海型、粵西至雷州半島型、粵北內(nèi)陸型、珠江三角洲型、粵東內(nèi)陸型共5種類型,降水的主要周期和周期變化特征也各不相同;陳特固等[5]分析得出廣東前汛期降水具有明顯的階段性特征,后汛期降水變化地區(qū)差異明顯;羅律等[6]研究指出北江流域汛期降雨量年代際變化的整體波動較明顯;凌良新等[7]研究指出潮州前汛期降水量總體呈減少趨勢,后汛期降水量則呈明顯的增加趨勢;郭志萍等[8]研究指出紫金縣前、后汛期降水量都具有年代際特征;吳志純等[9]研究指出佛岡縣前汛期極端降水存在5~8年的年際周期振蕩;陳時東等[10]研究指出陽春市前汛期、后汛期降水量分別占全年降水量的44%、39%。可見,廣東各地區(qū)汛期降水氣候都會存在較大差異。新興縣地處廣東的中西部地區(qū),關(guān)于新興縣汛期降水氣候特征的研究文獻(xiàn)資料還比較少,為了解新興縣汛期、前汛期、后汛期降水量的特征,本研究對新興縣汛期降水氣候變化特征進(jìn)行初步的研究,為更好地做好新興縣汛期氣象服務(wù)工作提供參考。
本研究資料選自新興縣氣象局檔案室1958—2019年共62年的逐月降水量資料;氣候平均值為1981—2010年的30年平均值。
采用相關(guān)和線性回歸系數(shù)分析方法[11]對新興縣近62年汛期、前汛期、后汛期降水量氣候變化趨勢和變化率進(jìn)行分析,通過一元線性回歸分析,得擬合方程,并分析其線性變化趨勢,對相關(guān)系數(shù)檢驗(yàn),檢驗(yàn)回歸方程顯著性。統(tǒng)計(jì)新興縣近62年汛期、前汛期、后汛期降水量與氣候平均值的距平并統(tǒng)計(jì)異常年份情況。
新興縣1958—2019年各月平均降水量(圖1)變化曲線圖呈雙峰型,6月為主峰期,8月份為次峰期,可見,新興縣全年的兩個降水高峰時期都在汛期(4—9月)期間,且前汛期、后汛期各有一高峰時期,汛期各月平均降水量都超過150mm,6、8月降水量都超過250 mm。
圖1 1958—2019年新興縣各月平均降水量變化
統(tǒng)計(jì)新興縣近62年汛期各月平均降水量情況(表1),可知6月份是汛期降水量最多的月份,占汛期降水量的19.5%,其次是8和5月,分別占汛期降水量的19.2%和18.2%,7月份占16.5%,9月份占14.2%,4月份最少,只占12.3%。前汛期、后汛期平均降水量各占汛期降水量的50%,按年代統(tǒng)計(jì),20世紀(jì)90年代前汛期平均降水量最多,50年代后汛期平均降水量最多。
表1 1958—2019年新興縣汛期各月平均降水量 mm
新興縣1958—2019年的近62年汛期(4—9月)平均總降水量為1 315.1 mm,比氣候平均值1 341.6l mm略少,汛期降水量最多1 814.2 mm(1994年),最少565.1 mm(2015年)。新興縣1958—2019年歷年年降水量和汛期降水量變化如圖2所示,從圖2可以看出,汛期降水量的變化曲線與年降水量的變化曲線峰谷值變化基本相同,僅1983和1988年不同,年降水量在逐年變化曲線中顯示為峰值,而汛期降水量則都表現(xiàn)為變化曲線的谷值,主要是1983年1至3月降水異常偏多和1988年10至12月降水異常偏多,1983年后汛期降水量偏少,1988年前汛期降水量偏少。可見,新興縣汛期降水量的多少很大程度上決定了年降水量的多少。
圖2 新興縣1958—2019年汛期降水量和年降水量變化
統(tǒng)計(jì)新興縣1958—2019年汛期降水量占年降水量的百分率情況(圖3),最高年份達(dá)到91.4%(1984年汛期降水量為1 325.2 mm,年降水量為1 449.8 mm),最少為54.8%(2015年汛期降水量為565.1 mm,年降水量為1 032.1 mm),汛期降水量占年降水量的60.0%以上的年份有58年,占年降水量的70.0%以上的年份有57年,占年降水量的80.0%以上的年份有36年,近62年汛期降水量占年降水量的平均百分率為79.7%,與氣候平均值(1981—2010年)80.2%接近,汛期總降水量最多為1994年1 814.2 mm,年降水量為2 088.3 mm,汛期降水量占年降水量的百分比為86.9%,可見,新興縣常年的降水量有80.0%集中在汛期。
圖3 新興縣1958—2019年汛期降水量占年降水量的百分率
另外,從圖3可見,新興縣1958—2019年汛期降水量占當(dāng)年降水量百分比小于70.0%的僅有5年(1983年占57.3%、1990年占58.9%、1988年占64.7%、2015年占54.8%、2016年55.7%),近62年新興縣有91.9%的年份汛期降水量占年降水量的70%以上。
新興縣1958—2019年前汛期(4—6月)降水量62年平均值為657.9 mm,占汛期平均降水量的50%,比氣候平均值682.6 mm略少,前汛期降水量最多的是1965年1 116.7 mm,占當(dāng)年年降水量的50.5%;最少的是2002年224.4 mm,占當(dāng)年年降水量的13.5%;前汛期降水量占當(dāng)年降水量百分比最高的63.7%,出現(xiàn)在1998年;最低的是13.5%,出現(xiàn)在2002年。
新興縣1958—2019年前汛期降水量10年滑動平均曲線顯示,1992—2001年的10年平均降水量達(dá)峰值為750.2 mm,2001年之前新興縣前汛期降水量呈上升趨勢變化,而2001年之后新興縣前汛期降水量呈下降趨勢變化。新興縣前汛期降水量30年滑動平均曲線顯示,1999年之前呈上升趨勢變化,1999年之后呈下降趨勢變化(圖4)。
圖4 1958—2019年新興縣前汛期降水量變化
新興縣1958—2019年后汛期(7—9月)降水量62年平均值為657.1 mm,與氣候平均值659.0 mm相接近,后汛期降水量最多的一年是1994年1 184.7 mm,占當(dāng)年年降水量的56.7%,最少的一年是1990年280.2 mm,占當(dāng)年年降水量的18.8%。后汛期降水量占當(dāng)年降水量百份比最高為60.7%,出現(xiàn)在1963年,最低的是18.8%,出現(xiàn)在1990年。
新興縣1958—2019年后汛期降水量10年滑動平均變化曲線(圖5)呈波狀變化趨勢,后汛期降水量10年滑動平均變化曲線存在2個明顯的峰值:第1個峰值為1972—1981年的10年平均降水量為752.5 mm;第2個峰值為1994—2003年的10年平均降水量為789.1 mm。新興縣后汛期降水量10年滑動平均變化曲線3個谷值分別是1971年589.9 mm、1992年555.7 mm、2016年592.3 mm,3個谷值分別相間21和24年。30年滑動平均曲線變化也呈波狀變化趨勢,也存在2個明顯的峰值:第1個峰值為1958—1987年的30年平均降水量為653.5 mm,之后再呈下降趨勢,到1992年達(dá)谷值為614.9 mm,之后又呈上升趨勢;第2個峰值出現(xiàn)在2002年,即1973—2002年的30年平均降水量為688.2 mm,峰值相間15年,可見新興縣后汛期降水具有明顯的階段性特征。
圖5 1958—2019年新興縣后汛期降水量變化
根據(jù)一元線性回歸分析法分別對新興縣近62年汛期、前汛期、后汛期降雨量變化曲線的擬合方程,并對回歸方程的顯著性進(jìn)行檢驗(yàn)(見表2)。
表2 新興縣近62年汛期、前汛期、后汛期降雨量一元線性回歸分析結(jié)果
檢驗(yàn)結(jié)果表明,新興縣1958—2019年汛期、前汛期、后汛期降雨量的線性回歸方程是不顯著的,線性變化趨勢不明顯。
統(tǒng)計(jì)新興縣近62年汛期、前汛期、后汛期降水量與氣候平均值的距平情況,根據(jù)本局中長期預(yù)報的業(yè)務(wù)規(guī)定,定義降水量的距平百分比>10%為偏多年、>25%為異常偏多年、<-10%為偏少年、<-25%為異常偏少年[12]。統(tǒng)計(jì)結(jié)果(表略)顯示,新興縣汛期降水量異常偏多有2年(1973、1994年),異常偏少有12年(1958、
1963、1966、1967、1968、1969、1977、1990、2004、2007、2011、2015年);前汛期降水量異常偏多有2年(1965、1998年),異常偏少有18年(1958、1960、1963、1964、1966、1967、1968、1977、1979、1995、2002、2003、2004、2007、2011、2015、2016、2017年);后汛期降水量異常偏多有10年(1960、1973、1976、1994、1995、1996、2001、2002、2010、2018年),異常偏少有17年(1966、1967、1968、1969、1971、1974、1986、1989、1990、1992、1997、1998、2000、2004、2007、2011、2015年)。
1)新興縣汛期各月平均降水量都超過150 mm,6和8月是新興縣汛期兩個降水高峰時期,月降水量都超過250 mm。新興縣汛期平均降水量為1 315.1 mm,降水量最多為1 814.2 mm(1994年),最少為565.1 mm(2015年)。汛期降水量對年降水量的平均貢獻(xiàn)率為79.7%,最高為91.4%,最低為54.8%;有91.9%的年份汛期降水量占年降水量的70%以上。
2)新興縣前汛期、后汛期平均降水量相接近。前汛期平均降水量為657.9 mm,最多為1 116.7 mm(1965年),占當(dāng)年年降水量的50.5%;前汛期降水量對年降水量的貢獻(xiàn)率最高為63.7%,最少為13.5%;后汛期平均降水量為657.1 mm,最多為1 184.7 mm(1994年),占當(dāng)年年降水量的56.7%,最少為280.2 mm(1990年);后汛期降水量對年降水量的貢獻(xiàn)率最高為60.7%(1963年),最低的為18.8%(1990年)。20世紀(jì)90年代前汛期平均降水量最多,50年代后汛期平均降水量最多,其次是70年代。
3)新興縣汛期、前汛期、后汛期降水量線性回歸方程未通過顯著性檢驗(yàn),變化趨勢不明顯;新興縣后汛期降水量具有階段性變化特征;新興縣汛期、前汛期、后汛期降水量出現(xiàn)異常偏少的年份都比出現(xiàn)異常偏多的年份多。