沧州市2006~2016年春季大到暴雨特征分析
2017-04-20朱艳飞哈建强
朱艳飞,哈建强
(1.沧州市环境保护科学研究院,河北 沧州 061000;2.河北省沧州水文水资源勘测局,河北 沧州 061000)
沧州市2006~2016年春季大到暴雨特征分析
朱艳飞1,哈建强2
(1.沧州市环境保护科学研究院,河北 沧州 061000;2.河北省沧州水文水资源勘测局,河北 沧州 061000)
根据沧州市92个雨量监测站2006~2016年间的春季大到暴雨资料,研究了11年来沧州市春季大到暴雨的特征指标、时间变化规律以及空间变化趋势。研究发现:沧州市11年间春季大到暴雨强度(站点数)的时间变化呈抛物线趋势,与沧州市年降水量变化趋势非常接近;沧州市春季大到暴雨的空间分布情况为各县市均有发生,但分布不均匀,子牙新河沿岸出现高值区,以子牙新河为界,向两侧递减。
沧州市;春季大到暴雨;特征指标;降雨强度;降雨频次;空间分布
0 引言
沧州市地处河北省东南部,东临渤海,北靠京津,南接山东,京杭大运河贯穿市区。沧州市属暖温带大陆性季风气候区,冬春两季主要受西伯利亚、蒙古高压控制,盛行北风和西北风,天气寒冷干燥,局部多风沙;夏秋季节,蒙古高压减弱衰退,而太平洋副热带高压增强、西进,在其影响下,多行西南风和东南风,多阴雨天气。该市降水的形成受西来槽和冷峰影响的概率约占70%,其次是太平洋的台风运行方向。一般情况下,台风登陆地点在长江口以北地区均能影响沧州市[1]。
由于特殊的地理位置和天气系统等原因,沧州市大到暴雨主要集中在每年的6~9月。但是,在全球气候变暖这个大背景下,极端气候事件次数不断增多,春季也时常发生大到暴雨天气。鉴于春季降雨对于工农业生产以及人民群众的生活有着非常重要的意义,笔者试对沧州市春季大到暴雨的特征进行探析。
1 研究资料选取
沧州市水文水资源勘测局有92处雨量监测站,具体为:湾里、商家林、河间、留古寺、北汉、吕公堡、陵城、肃宁、窝北、尚村、兴村、汜水、出岸、任丘、刘庄、枣林庄、束城、西郜、高屯、尹堡寨、献县、本斋、沙河桥、周官屯、卸甲庄、歧口、冯庄、富镇、千里屯、寺门村、毛三庄、肖家楼、杜生、崇仙、崔尔庄、齐家务、河城街、淮镇、辛集、曹寺、王镇店、吴桥、杨家寺、寨子、常庄、庆云、辛集、杨埕、连镇、东光、于集、秦村、于家桥、张彦恒、王寺、孟村、小庄、王金庄、盐山、明泊洼、曾小营、苏基、泊镇、南皮、叶三拨、刘家庙、肖庄子、旧城、付赵、常郭、羊二庄、中捷农场、海滨农场、黄骅盐场、东关、滕庄子、黄骅、南大港农场、捷地、沧州、官庄、周青庄、小元、马落坡、李村、北桃杏、青县、打虎庄、陈缺屯、策城、东辛庄、齐家务。这些雨量监测站在沧州市范围内基本呈均匀分布。本研究选取这92处雨量监测站点2006~2016年春季大到暴雨资料,作为区域大到暴雨系列资料。
2 降雨特征指标及时间变化分析
2.1 降水稳定性分析[2]
按照河北区域的暴雨标准,对2006~2016年沧州市春季逐日 (08:00~次日08:00)24 h降水量资料进行提取,得到13个春季大到暴雨日个例(在沧州市92个雨量站中,若有5站以上24 h降水量≥25 mm,且连成片分布,定义为一个区域大到暴雨日),如表1所示。
由表1可以看出,沧州市春季大到暴雨都是非稳定性降雨,混合性、对流性降雨明显增多,对流天气以雷暴、大风为主,而且有时出现大面积降雨。例如,2011年5月8日有64个站降雨、2012年4月24日有58个站降雨等。春季大到暴雨一般发生在4~5月份。2007年早春(3月3日~4日)降雨为一次典型的对流天气,是近11年来河北省沧州市唯一出现在3月份的区域大到暴雨,沧州市40个雨量站24 h降雨量超过25 mm,并出现多处雷暴、大到暴雨等天气。
表1 2006~2016年13个沧州市春季大到暴雨日统计情况Tab.1 Thirteen spring heavy rain days statistics of Cangzhou City in 2006-2016
从大到暴雨持续的时间来看,沧州市春季大到暴雨一般持续时间较短,全部为1 d(24 h),没有连续2 d及以上的大到暴雨过程。
2.2 降雨发生次数、强度、时间分析
经统计,沧州市春季暴雨发生次数平均为1.2次/年。其中,2006年5月份出现了2次大到暴雨过程,2007年3~5月份出现了2次大到暴雨过程,2015年4~5月份出现了2次大到暴雨过程,2006年没有出现大到暴雨,其他年份均为1次/年。
沧州市春季暴雨发生强度和发生次数略有不同。本研究用同时发生大到暴雨的站点数代表降雨强度,其统计结果如图1所示。
由图1可知,全市92个雨量监测站中,同时发生大到暴雨的站点数跨度在5~64个,平均为33.15个,远不如该地区夏季大到暴雨强度大,平均值也略弱一点。另外,2011年之前,沧州市春季暴雨强度有增大的趋势。2011年以后,强度明显减小。2011年5 月8日~9日暴雨强度明显偏大,大到暴雨站点数为64个。
图2为沧州市2006~2016年的历年年降水量图。由图2可知,沧州市近11年来年降水量变化呈弧线形趋势,即先增后减。这与春季大到暴雨强度(站点数)变化趋势相似。
图1 2006~2016年沧州市大到暴雨日的站点数统计结果Fig.1 Station statistics of heavy rain days of Cangzhou City in 2006-2016
图2 2006~2016年沧州市多年平均降雨量趋势图Fig.2 Many years average rainfall trend of Cangzhou City in 2006-2016
图3为沧州市春季大到暴雨日发生月份统计图。由图3可知,3月份春季大到暴雨有1次 (占8%),4月份有3次 (占23%),5月份有9次 (占69%)。所以,92%的大到暴雨集中在4月份以后。
3 春季大到暴雨空间分布变化分析
根据暴雨频次=暴雨次数/记录年数,计算92个雨量站2006~2016年春季年平均大到暴雨的频次,结果如表2所示[3]。
图3 2006~2016年沧州大到暴雨日发生月份统计图Fig.3 Month statistics of heavy rain days of Cangzhou City in 2006-2016
表2 2006~2016年沧州市春季大到暴雨平均频次计算表Tab.2 Average frequency calculation of spring heavy rain of Cangzhou City in 2006-2016
由表2并结合降雨量站点分布图可以看出,沧州市近11年来春季大到暴雨变化趋势总体是:子牙新河沿岸区域春季出现大到暴雨的频次较大,均在0.55以上。也就是说,这些区域10年内有5~6年春季会降大到暴雨。子牙新河沿岸区域春季出现大到暴雨频次的最大值为0.82,出现在青县新兴镇辛集村。以子牙新河为界,向西北方向和东南方向,暴雨频次分别递减。在递减过程中,出现了3块高值区。第一块是以河间市城区为中心的周边区域,包括留古寺、兴村、窝北、商家林等,基本上呈现为一个圆形区域,频次都在0.55以上,最大值为0.91,出现在窝北。第二块是以泊头市城区为中心的周边区域,包括南皮城区、毛三庄、淮镇、寺门村等区域,基本上呈现为椭圆形区域,频次都在0.64以上。第三块以黄骅市旧城镇为中心,包括东关、付赵、黄骅港合围区域,基本上呈现为三角形区域,频次都在0.55以上,最大值为0.91,出现在海兴县辛集。其他区域春季大到暴雨频次均在0~0.45之间。
4 结语
(1)近11年来,沧州市春季大到暴雨的空间分布为由西北到东南,表现为:子牙新河沿岸区域频次较大,分别向两侧方向递减。
(2)近11年来,沧州市春季大到暴雨的发生时间为3~5月份,其中,4月份以后占90%以上。
(3)近11年来,沧州市春季大到暴雨发生强度(站点数)在全市范围内的趋势为先增后减,这与沧州市近11年来年降水量变化趋势有很大的相似性。
[1] 百度百科.沧州[EB/OL].(2016-09-20)http://baike.baidu.com/link?url=B4c9wObu-rP5j3omUGyEZl-_Q8 d6zSj1-az3plZrP9XiTZqi9q-Knb68U7-SU3w6xX1lOd VvivUuFXlUl_M6GCRAlI5FslJNTSGeIryV3qK9M339-oIRifnsQA_lgATw4VSq--sSFSHqrUzXtCA73B9wMDVz8CXxtQYq3KJcQsu
[2] 王家祁.中国降水与暴雨的季节变化[J].水科学进展,1997(6):108-116.
[3] 岑国平.暴雨资料的选样与统计方法[J].给水排水,1999 (1):1-4.
[责任编辑 杨明庆]
Analysis on Features of Heavy Rain in Spring of Cangzhou City in 2006-2016
Zhu Yanfei1,Ha Jianqiang2
(1.Institute of Cangzhou Environment Protection Science,Cangzhou 061000,Hebei,China;2.Hydrology and Water Resources Survey Bureau of Cangzhou,Cangzhou 061000,Hebei,China)
According to the spring heavy rain data of 92 rainfall monitoring stations in 2006-2016 of Cangzhou City,it researches the spring heavy rain feature index,time change rule and space variation trend in the past 11 years of Cangzhou City.The research shows that the time change of spring heavy rain intensity(the station number)in the past 11 years of Cangzhou City likes a parabola,which is very close to the annual precipitation trend.The space distribution is different from each other of counties and cities.Ziya new river coast is the high value area.Bounded by Ziya New River both sides,the value decrease progressively.
Cangzhou City;spring heavy rain;feature index;rainfall intensity;rainfall frequency;spatial distribution
TV12
A
10.13681/j.cnki.cn41-1282/tv.2017.02.002
2016-12-28
朱艳飞(1983-),女,河北沧州人,高级工程师,主要从事水资源研究、水环境保护等工作。