安庆市1961~2014年暴雨降水的气候变化特征
2016-05-25余光明顾洪亮
余光明,程 璐,顾洪亮
(安庆师范学院 资源环境学院,安徽 安庆 246133)
安庆市1961~2014年暴雨降水的气候变化特征
余光明,程璐,顾洪亮
(安庆师范学院 资源环境学院,安徽 安庆 246133)
摘要:利用安庆市国家基本气象站1961~2014年逐日降水资料,分析了54年来安庆市暴雨的年际和年代际变化特征,结果表明:安庆地区暴雨日数平均5.5 d/a,暴雨日平均降水量为80.8 mm/d,大暴雨日数占暴雨总日数的18.1%,绝大多数暴雨事件(约82.3%)出现在汛期的5~9月;54年来安庆暴雨日数和暴雨日的平均降水量均呈增加的趋势,且年最大暴雨日出现的时间有推后的趋势。
关键词:气候特征;暴雨;降水量;安庆市
近年来,由气候变化引起的极端天气气候事件日益增多,受到国际社会的普遍关注[1]。与极端天气气候事件有关的自然灾害造成的经济损失也有所增加[2]。研究发现,我国极端降水事件的发生频率在增加,并具有明显的区域性和季节变化趋势[3-8]。安徽位于我国东南部、华东腹地,季风气候显著。黄勇等[9]利用1971~2008年安徽省78个地面气象站的观测资料,分析了安徽省夏季降水和暴雨的气候变化规律,发现雨日出现概率有下降的趋势,但暴雨日比重和降水量均有升高的变化特征。相关研究显示,安徽省降水有集中化趋势,强降水增加[10],且汛期降水一直表现增加趋势[11],从而导致旱涝灾害发生的可能性增加,对工农业生产带来不利影响[12]。皖西南地区地处亚热带季风湿润地区,位于西南地区和东部地区水汽交汇区,加之境内地形因素的影响(大别山),作为气候变化的脆弱区和敏感区,夏季多空气强对流活动,暴雨时有发生[13-14],每年暴雨及其引发的次生灾害造成了严重的危害,因而有必要对安庆市的暴雨降水情况进行深入研究。本文主要基于安庆54年来降水数据的分析,研究这一地区暴雨的气候及其变化特征,为工农业生产以及防涝抗旱提供科学依据。
1资料与方法
采用的数据来自中国气象科学数据共享服务网地面气象资料数据库中的1961~2014年安庆站逐日降水量资料。根据国家气象局颁布的降水强度等级划分标准,将暴雨日数定义为24 h降水量超过50 mm的总日数,大暴雨日数定义为24 h降水量超过100 mm的总日数,暴雨日平均降水量作为描述暴雨强度的一个指标,定义为暴雨以上的降水量之和与暴雨日数的比值。结合日降水数据统计分析了不同时间维度雨日、暴雨雨量和雨强的变化特征,文中年代划分为1961~1970、1971~1980、1981~1990、1991~2000、2001~2010年。采用M-K检验和线性回归方法对安庆地区降水变化进行了分析。
2结果与讨论
2.1安庆市暴雨降水的分布特征
1961~2014年,安庆站多年降水量为1 394.1±328.3 mm,降水天数128.5 d。近54年来安庆市共出现299次暴雨,平均5.5 d/a,24 h降水量超过100 mm的大暴雨日数为54 d,发生频率为18.1%,年平均暴雨日降水量约为80.8 mm/d,最大降水量为300.3 mm。如2010年7月13日安庆遭遇特大暴雨袭击,安庆城区8 000余户居民家中被淹,多地进水超1 m以上,最深处近3 m,造成了城市严重内涝、农田大面积受损以及严重的地质灾害。
图1 安庆市1961~2014年暴雨和大暴雨总日数的月变化
图1为1961~2014年安庆站暴雨及大暴雨总日数月变化图,可以看出安庆市暴雨总日数的变化趋势呈单峰型,暴雨一般出现在3~11月,其中汛期(5~9月)为暴雨多发时期。54年间安庆市暴雨日最早出现在2000年1月11日,最晚出现在2014年11月24日。从3月份开始暴雨日数逐渐增加,峰值出现在6月,达到92 d,占暴雨日数的30.8%;6、7月为暴雨多发时期,总暴雨日数为158 d,占暴雨日数的52.8%,平均每年有3次左右暴雨事件发生在6、7两个月份;7月到11月暴雨日数逐渐减少;大暴雨主要集中在6月和7月梅雨季节。
2.2安庆市暴雨日数变化特征
对安庆市1961~2014年54年间的降水数据进行统计,发现安庆暴雨总日数的年际变化差异较大,如图2所示,暴雨次数最多的年份为14 d(1999年),最少的年份无暴雨出现(1961年),利用最小二乘法对暴雨总日数与年份序列进行线性拟合,可以看出安庆暴雨和大暴雨日数呈现上升趋势,上升速率分别约为0.1次/10a和0.16次/10a。但暴雨日数上升趋势不明显,没有通过0.05的显著性检验。
从年代际尺度上看(表1),暴雨日数总体呈现出缓慢增加的趋势,1981~1990年是暴雨日数最多的10年,1961~1985年,整体呈现不断增加的趋势,之后暴雨日数甚至呈现一定减少的趋势。大暴雨日数在20世纪80年代之前基本稳定,之后总体呈现出增加的趋势。而2011年以来4年暴雨日数共计24 d,高于多年平均值,表明这一地区对全球气候环境变化较敏感。
图2 安庆市暴雨日数、大暴雨日数年变化
表1 安庆市暴雨日数、大暴雨日数年代际变化(单位/d)
2.2暴雨日降水量的变化
安庆市区年平均暴雨降水量为447.5 mm,约占总降水量的32.1%。相对于暴雨日数,暴雨日平均降水量曲线的变化能够更好地体现暴雨的变化趋势,图3为安庆年暴雨日平均降水量、暴雨降水量以及历年最大日降水量的变化曲线。可见年暴雨降水量以每10年2.9 mm的趋势上升,历年最大日降水量每10 年增加7.5 mm(如图4)。暴雨降水平均强度最大的年份是1996年,比常年偏多34.4 mm/d;暴雨日平均降水量最少的年份是2002年,比常年偏小27.2 mm/d。暴雨降水总量最多的年份是1999年(1 323.3 mm);最少的年份是1965年,比常年偏少377.2 mm。
图3 安庆市暴雨日降水量变化
图4 安庆逐年最大暴雨量日出现时间变化曲线
2.3最大暴雨发生时间的变化
根据1961~2014年安庆日降水量数据,统计出汛期逐年达到最大暴雨的发生日期,为了便于比较,将暴雨发生日期按旬尺度进行统计。54年中仅1965年最大暴雨出现的日期不在汛期内,该年不计入统计结果。从图4可以看出,最大暴雨发生时间出现在5~9月的均有,其中以6月份出现次数最多,7月和5月份紧随其后。在变化趋势上,54年来安庆年最大暴雨的发生日期呈现出逐年增加的变化,出现时间有推后趋势。可能与长江中下游地区梅雨量延长、出梅期推迟有关[15]。
3结论
1)1961~2014年安庆暴雨日共299 d,平均5.5 d/a,大暴雨日54 d,暴雨日的平均降水量约为80.8 mm/d。安庆市82.3%的暴雨集中在汛期5~9月,以6~7月份梅雨时节最多,两个月总暴雨日数为158 d,占汛期暴雨日数的52.8%。2)安庆市暴雨日数年际差异较大,54年暴雨日数呈现出增加的变化,但是不显著,大暴雨日数则表现为总体增加的趋势,增加速率约为0.16次/10a。3)安庆年最大暴雨日多出现在汛期的6月,统计54年来逐年最大暴雨日发生的时间顺序发现,其出现日期逐渐推迟。
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Climatic Variations of Rainstorm Events in Anqing City between 1961 and 2014
YU Guang-ming, CHENG Lu, GU Hong-liang
(School of Resources and Environment,Anqing Teachers College,Anqing, Anhui 246133,China)
Abstract:The climatic characteristics of annual rainstorm in Anqing city are studied on the basis of daily precipitation observations data between 1961 and 2014. The results show that the annual mean rainstorm is 5.5 days, and daily amount of rainstorms with a mean of 80.8mm. About 82.3% of the total rainstorm days occurr in the flood season (May to September) with 30.8% in June and 22% in July. The annual rainstorm days and amount of rainstorm in this region show a slight increasing trend over the past 54 years. Overall, the occurrence time of the largest rainstorm is delayed.
Key words:climate characteristics,rainstorm,precipitation,Anqing city
文章编号:1007-4260(2016)01-0112-03
中图分类号:S3
文献标识码:A
DOI:10.13757/j.cnki.cn34-1150/n.2016.01.028
作者简介:余光明,男,安徽阜阳人,博士,安庆师范学院资源环境学院讲师,研究方向为全球气候变化。E-mail: ygm19870803@163.com
基金项目:安徽省教育厅自然科学一般项目(AQKJ2014B020)和安徽省自然科学基金(1608085QD76)。
*收稿日期:2015-09-09
网络出版时间:2016-03-15 17:05网络出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/34.1150.N.20160315.1705.028.html