2015年茂名主要气象灾害和最大日降水量重现期计算

李英，陈蔚烨，宋祖钦，李东萍，谢韶

（1.化州市气象局，广东化州 525100；2.茂名市气象局，广东茂名 525000）

2015年茂名主要气象灾害和最大日降水量重现期计算

李英1，陈蔚烨1，宋祖钦1，李东萍1，谢韶2

（1.化州市气象局，广东化州 525100；2.茂名市气象局，广东茂名 525000）

利用茂名1958—2015年常规气象观测资料对2015年茂名气候特征进行分析，研究表明：2015年茂名平均气温为23.9℃，比常年偏高0.8℃；年平均雨量为1 799.0mm，比常年偏多3%，属于正常。年平均日照时数为1 901.7 h，比常年同期偏多3%。对年内所发生的主要气象灾害按照暴雨、台风、干旱进行分类统计，并对汛期3场暴雨和台风彩虹过程进行了环流分析。指出2015年副高面积较常年同期偏大、强度偏强、西脊点偏西是茂名气象灾害频繁的主要原因之一。通过百分位法和最大日降水指数分析，信宜最大日降水阀值确定7·21降水事件为极端降水事件，用指数曲线分布理论计算重现期，信宜50年一遇的最大日降水量为261.3 mm，100年一遇的最大日降水量为293.1 mm。

气候学；气象灾害；极端降水；重现期；2015年；茂名

台风、暴雨、低温、干旱等灾害天气在华南几乎每年都发生并有显著区域特征，因此不少气象学者对其气候特征和成因进行了大量研究。近些年如纪忠萍等［1-2］、陈芳丽等［3］、高亭亭等［4］、熊英等［5］、麦健华等［6］、林墨等［7］对华南或广东暴雨特征进行分析和总结。张凌云等［8］、黄晓梅等［9］分析了广东不同地区干旱的特点；郑炳智等［10］对广东强对流进行总结分析。另外，学者也对2013—2014年的气候特点进行了综述［11-12］。2015年茂名气象灾害比较明显，本研究针对2015年茂名气象灾害进行分类，并对其气候成因做分析，以便更好地为茂名防灾减灾和决策提供气象服务。

1 2015年茂名基本气候概况

1.1 气温

2015年茂名平均气温为23.9℃，比常年平均值（23.1℃）偏高0.8℃，为历史同期第3位。2015年茂名除7月气温略低于常年平均值外其余月份气温高于常年平均气温，其中峰值出现在6月达28.9℃，为历史同期最高。年内最高气温为37.1℃（化州），出现在7月2日；年最低气温为6.4℃（高州），出现在1月1日。2015年茂名高温日数为8（电白）～21 d（茂名、高州），茂名平均高温日数为17.2 d，较常年平均（10.3 d）偏多6.9 d。年内最高气温为35.9（信宜）～37.1℃（化州），较历史极值38.9℃偏低。

1.2 降水

2015年茂名年平均雨量为1 799.0 mm，比常年平均1 747.4 mm偏多3%。其中信宜年降雨量2 093.5 mm，为全市最多，偏多15%，电白年降雨量1 618.8 mm，为全市最少，偏多4%。

2015年茂名降水的时间分布极不均匀，全年表现为3峰2谷。其中1、10、12月异常偏多1～3倍，3、4月较常年同期异常偏少60%多。2015年茂名暴雨有出现早、结束迟的特点。暴雨最早出现在1月12日、最迟出现在11月13日。茂名平均暴雨日数为7 d，比常年平均偏少0.8 d，最大日雨量为123.0（电白）～207.7 mm（信宜）。

1.3 日照

2015年茂名平均日照时数为1 901.7 h，与常年同期（1 838.3 h）相比偏多3%。全年各月日照时数1、2、4、6、8和9月偏多，其余月份偏少，其中4月偏多80%，1和6月偏多约50%，12月偏少50%。

2 主要气象灾害及气候成因

2.1 气象灾害

1）台风。

2015年影响茂名的热带气旋有2个（“鲸鱼”和“彩虹”），有台风少、影响重的特点。其中“彩虹”给茂名市带来严重风雨影响。建国以来10月最强台风“彩虹”于10月4日14：10（北京时，下同）在湛江市坡头区沿海登陆，其环流对茂名市造成严重的风雨影响。3日20：00—7日08：00茂名累积雨量有104个站点超过100 mm、31个站点超过250 mm、5个站点超过400 mm，最大雨量站点为信宜新宝493 mm。另外，茂名市大部地区出现9～14级大风，沿海附近14～16级，其中放鸡岛55.5 m/s（16级）。造成的直接经济损失16.140 35亿元。

2）暴雨（洪涝）。

（1）5月5—6日，受高空槽的影响，茂名市北部地区出现大到暴雨局部大暴雨，最大降水出现在信宜市区294 mm。由于这次降水强度大，降水集中在信宜市区周边的地区，直接经济损失2 250万元。

（2）5月16—18日，受高空槽和西南急流影响，茂名出现了暴雨到大暴雨局部特大暴雨的降水。48 h累计雨量超过50 mm的有65个站点，超过250 mm的有5个站点，最大站点为电白树仔354 mm。受灾人口13 840人，直接经济损失880万元。

（3）7月21日，热带低压北抬，受其残留云系和西南季风共同影响，茂名普降中到大雨，局部大暴雨到特大暴雨。超过100 mm的有37个站点，占总站点的30%；超过150 mm有20个站点，占总站点的17%，较大的有信宜北界356 mm、金垌246 mm、高州长坡228 mm、新垌215 mm、信宜市区206 mm。直接经济损失9 868万元。

3）干旱。

2015年1—4月，茂名累计平均降雨量175.7 mm，比多年同期减少56.6%，从全市资料来看，茂名市各地春旱等级为中度［13］，全市作物受旱面积42 578 hm2，其中轻旱29 482 hm2、重旱12 015 hm2、干枯1 080 hm2。水田缺水18 810 hm2，旱地缺墒14 551 hm2。

2.2 成因分析

2015年1—2月，500 hPa高度场和距平场显示西西伯利亚和中西伯利亚地区为副距平，东西伯利亚、蒙古国及我国大部地区为正距平，东亚大槽偏弱，低纬度地区，副高和南支槽强度接近常年同期。该种形势不利于强冷空气南下，导致我国大部地区气温较常年偏高，茂名也表现为气温偏高。3—4月，500 hPa副热带高压较常年面积偏大、位置偏西，不利于北方冷空气南下，导致茂名3—4月气温偏高、降水偏少，致使旱情发生。5和7月副高强度较常年同期偏强，位置偏西（图1a—1c），配合西南季风和热带系统活跃，有利于茂名出现暴雨到大暴雨的降水过程。1—10月太平洋发生厄尔尼诺事件，中东太平洋次表层海温异常偏高，而西北太平洋海温偏低，对流活动相对减弱，故生成台风相对较少。另外，10月西太平洋副热带高压位置较常年同期明显偏西、强度偏强、脊线偏南，有利于热带气旋登陆华南和粤西地区（图1d）。

图1 2015年5月上旬（a）、中旬（b）和7月下旬（c）欧亚地区500 hPa平均位势高度场（单位：dagpm）；2015年10月北半球500 hPa平均位势高度距平场（单位：dagpm）（d）

3 信宜7·21降水事件分析

3.1 信宜大暴雨

极端天气气候事件是指发生概率较小的天气现象，主要包括异常高低温、异常强降水等可产生严重灾害的天气气候过程［14］。联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）在第4次评估报告中，根据气象要素的概率分布，将小于等于第10个百分位的时间定义为极端气候事件。近年来，全球气候正处于持续变暖时期，极端天气气候事件进入频发期，由此造成的气象灾害发生频次上升趋势明显，进而带来的社会经济损失也日益增大［15］。

茂名平均暴雨日数高达7.8 d，为广东省3大暴雨中心之一，特别是信宜、高州三面群山环抱，向东开口的喇叭口地形，使其成为“雨窝”，局地强降水极易诱发山洪爆发、山体滑坡、洪涝等灾害，是严重洪涝灾害的地区之一。信宜气象站为国家基本站，至今已有62年气象资料，故本研究以信宜暴雨资料作为研究对象进行分析。

将信宜站年最大1 d降水量资料全序列按照升序排列，结合国际上常用的百分位法作为使用标准，把排在第90个百分位的降水量取为信宜年最大日降水量极端降水事件阈值，当最大1 d降水量≥该阈值即为1次极端降水事件［15］。根据62年最大日降水量资料确定信宜极端降水阈值为192.3 mm。信宜7月21日降水量为205.5 mm，确认为1次极端降水事件。统计1954—2015年信宜极端降水事件共出现7次，平均8.9年发生1次。极端降水事件最小降水量为192.3 mm，发生在1969年7月29日，最大日降水量为277 mm，发生在1987年。信宜极端降水事件均在汛期发生，最早出现在4月19日（1996年），最晚出现在9月21日（1976年）。

20世纪50年代后期至60年代前中期信宜无极端降水事件发生，60年代末期发生1次，70年代发生1次，80年代—90年代进入高频发期，共发生4次，90年代末期至21世纪初又进入低频发期，没有出现极端降水事件，直到2015年开始又出现极端降水事件。

3.2 重现期分析

根据信宜1954—2015年共62年的最大日降水量资料，利用指数（Exponential）曲线分布理论计算不同重现期的降水极值［16-17］。指数曲线分布形式为

I=a lg t+b

其中，I为最大日降水量观测值（mm）；t为重现期；a、b为待定系数。

重现期t可用下式求得：ti=（N+1）/i，（i= 1，2，3…N），a、b由最小二乘法估算求得。

首先用测站实测数据求出a、b后，当给出一个重现期t年，则可求得该站在t年一遇的最大日降水量。

3.3 计算结果与分析

近62年来，信宜最大日降水量为2 77.6 mm，指数曲线分布理论，计算最大日降水量a、b值分别为105.439、82.174，取重现期t=5、10、15、20、30、50、100、200，计算信宜最大日降水量的设计气候极值结果见表1。

表1 不同重现期下信宜最大日降水量的理论值

用实况资料对比计算可知，信宜7月21日出现的最大降水量为205.5 mm，属于15年一遇的降水量，与估算值基本相符。如果日降水量是200 mm，则估算重现期为13.1年，实际上信宜62年来共出现5次200 mm以上的日降水量，平均12.6年1次，低于估算的重现期。如果日降水量是100 mm，平均1.3年1次，与估算的重现期1.48年基本一致。由此可见估算的重现期与信宜实际的重现期大体相近。

从上述分析也可以看出，2015年茂名气象灾害频发，500 hPa平均环流场表明，2015年副高面积较常年同期偏大、强度偏强、西脊点偏西与茂名气象灾害频发关系密切。而暴雨为2015年茂名最为主要的气象灾害，无论是前汛期的冷锋、西南倒槽、低涡、切变线、低空急流，还是后汛期的热带气旋、东风波、ITCZ等［10］系统引发的暴雨均会对茂名造成灾害和影响，故有待继续研究。

参考文献：

［1］纪忠萍，谷德军，孙广凤，等.2011年夏季广东季风槽暴雨与准双周振荡［J］.热带气象学报，2014，30（3）：432-442.

［2］纪忠萍，吴秀兰，刘燕，等.西江流域汛期暴雨与500 hPa关键区准双周振荡的关系［J］.热带气象学报，2012，28（4）：497-505.

［3］陈芳丽，张子凡，李明华，等.惠州市近40年前汛期暴雨的气候特征分析［J］.广东气象，2014，36（3）：25 -29.

［4］高亭亭，梁卫，罗聰，等.广州前汛期暴雨气候特征分析［J］.广东气象，2012，34（2）：1-4，9.

［5］熊英，陈琼，吴瑕.广东前汛期两次暴雨过程的对比分析［J］.广东气象，2015，37（4）：10-14.

［6］麦健华，于玲玲，方宇凌，等.2014年5月广东连续两次暴雨过程对比分析［J］.广东气象，2016，38（2）：1 -5.

［7］林墨，林宗桂，罗红磊.一次中低纬度天气系统相互作用产生暴雨过程分析［J］.气象研究与应用，2013，34（3）：6-8.

［8］张凌云，李家文，朱斌，等.柳州2010年早春干旱及其对农业的影响［J］.气象研究与应用，2011，32（1）：52-54，57.

［9］黄晓梅，简茂球，刘桂兴.雷州半岛干旱的特征及其环流分析［J］.广东气象，2013，35（3）：20-24.

［10］郑炳智，吴风波，黄奕铭.2014年5月17日广东强对流天气过程分析［J］.广东气象，2015，37（1）：10 -14.

［11］郑璟，伍红雨，王兵.2013年广东省气候综述及气候异常成因分析［J］.广东气象，2014，36（1）：26-29.

［12］伍红雨，郑璟，刘蔚琴，等.2014年广东省气候概况［J］.广东气象，2015，37（3）：1-5.

［13］林良勋，冯业荣，黄忠，等.广东省天气预报技术手册［M］.北京：气象出版社，2006.

［14］第二次气候变化国家评估报告编写委员会.第二次气候变化国家评估报告［R］.北京：科学出版社，2011.

［15］黄国如，冼卓雁.深圳市1953-2012年极端气候事件变化分析［J］.水资源与水工程学报，2014（3）：8 -13.

［16］王晓光.气象要素重现期的计算方法与比较［J］.内蒙古气象，2015（5）：29-32.

［17］钟美英，李凤梅.五华县近52年降水统计分析及最大降水量重现期的估算［J］.广东水利水电，2010（12）：37-39.

Analysis of Main Meteorological Disasters in Maom ing in 2015 and Calculation of Return Periods of Maximum Daily Rainfall Amount

LIYing1，CHENWei-ye1，SONG Zu-qin1，LIDong-ping1，XIEShao2

（1.Meteorological Bureau of Huazhou City，Huazhou 525100；2.Meteorological Bureau of Maoming City，Maom ing 525000）

With conventionalmeteorological observation data in 1958-2015，we analyzed the climatological characteristics of Maoming in 2015.The result is shown as follows.The annual mean temperature is 23.9℃，0.8℃higher than normal，the annualmean rainfall amount is1 799.0 mm，3%more than usual，which is within the normal range，and the annualmean duration of sunshine is 1 901.7 h，3%more than the same period of past years.Heavy rains，typhoons and droughts of2015 were categorized for statistical study and three processes of heavy rain during the raining season and Typhoon Mujigae were analyzed in terms of associated patterns of circulation.It is found that one of themain reasons of frequent occurrence of meteorological disasters in Maoming in 2015 was that the subtropical high was anomalously larger and stronger，and its westernmost point of ridge was anomalously westward，than usual.Analyzing through the percentile approach and amaximum daily rainfall index，we determined that the July 20 rain of Xinyiwas an event of extreme rainfall by the threshold ofmaximum daily rainfall.Applying the theory of index curve distribution，we know that the maximum daily rainfall amount for Xinyi is 261.3 mm for a 50-year return period and 293.1 mm for a 100-year return period.

climatology；meteorological disaster；extreme rainfall；return period；2015；Maoming

P46

A

10.3969/j.issn.1007-6190.2016.06.009

2016-08-01

李英（1977年生），女，本科，工程师，主要从事测报预报工作。E-mail：2419668002@qq.com

李英，陈蔚烨，宋祖钦，等.2015年茂名主要气象灾害和最大日降水量重现期计算［J］.广东气象，2016，38（6）：38-41.