福州地区近20年台风降水特征分析

张炜月 林 昕 郑凌琳

(1.闽侯县气象局，福建 福州 350100； 2.福州农业气象试验站，福建 福州 350011)

0 引言

福建是遭受台风灾害最严重的省份之一。台风带来的大风、暴雨、风暴潮和巨浪等灾害，常常造成重大人员伤亡和巨大的经济损失[1-2]。福州地区位于闽江下游，属于典型的亚热带海洋性季风气候，因台风造成的暴雨、洪涝灾害尤为严重。2013年“谭美”、2015年“苏迪罗”、2016年“尼伯特”等台风带来的强降雨都引发了严重的山洪暴发、城区内涝等，造成房屋、道路、桥梁、农田被冲毁，造成巨大的经济损失。福州地区每年都有不同程度的台风灾害发生，仅2013—2016年，登陆和严重影响福州地区的台风就有8场，平均每年2场，直接经济总损失达146.67亿元。而福州地区属于河口盆地，四周群山环抱，鹫峰山、戴云山脉斜贯南北，境内河流密布，台风对不同地区的风雨影响又有明显差异。

近年来不少气象学者对影响福建的台风进行研究，包括降雨量和大风的时空分布特征、台风路径特征、台风个例研究等[3～5]。但是以往的研究多基于基本站的观测资料，目前随着气象现代化水平提高，福州地区自动气象观测站点遍布各乡镇、灾害易发点，本文利用近20年台风历史资料和近10年区域自动站数据，分析影响福州地区的台风频次、时空分布特征及强降雨落区等，以期提高台风降雨预报的精细化和可用性，更好地为地方政府组织防台抗台提供气象保障服务。

1 影响标准和资料

根据福州市气象局“关于下发《灾害性天气及预报用语标准规定》的通知”规定，(1)受台风影响,沿海任一代表站阵风≥8级；(2)受台风影响，任有一站日雨量≥25mm 或过程雨量≥50mm；两条中出现任一情况，则定为对福州地区有影响台风[6]。本文定义的台风降水是受台风的影响，在福州地区的国家基准气候站、国家基本气象站和国家一般气象站中任一站有降水的过程。台风影响过程雨量是从台风进入福建48小时警戒区开始到台风影响结束时福州地区的基准站、基本站和一般站的最大累积雨量。台风暴雨则是台风影响过程雨量≥50mm的台风降水[7]。

选取2000—2019年影响福州地区的台风进行台风的时间分布、台风暴雨的时间特征分析。近10年来福州地区区域自动站迅速增加，由于各区域站建站时间长短不一，考虑资料的完整性，主要选取2010—2019年145个区域自动站雨量分析台风降雨的空间分布特征。

2 台风的时间和登陆地点分布特征

2.1 年际分布

按照标准统计，2000—2019年间影响福州地区的台风有100个，平均每年5.0个。每年受台风影响的次数分布不均，最多年为2008年(有8个)，2013年和2017年次之，有7个，而2000年、2003年、2014年和2015年最少，只有3个(图1)。

图1 2000—2019年影响福州地区台风数量的年际分布

2.2 月际分布

影响福州地区的台风个数除了每年分布有差异之外，月际分布也明显不均(图2)。

图2 2000—2019年影响福州地区台风数量的年际分布

5～12月均有台风影响福州地区，以8月为最多，近20年共有31个；9月和7月次之，近20年分别有25个和21个。影响福州地区最早的台风是0601号强台风“珍珠”，2006年5月18日02时在广东省饶平到澄海之间沿海一带登陆，此次台风影响期间，连江县过程雨量达145.9mm。影响福州地区最迟的台风是0623号强台风“尤特”，受其影响，2006年12月13日夜里到14日白天福州地区普降暴雨。

2.3 台风登陆地点分布

台风的影响程度因其登陆地点不同有明显差异。近20年影响福州地区的台风共100个，其中登陆台风89个，把台风按登陆地点分为7类：①浙江及其以北区域，②宁德区域，③福州地区，④莆田到泉州区域，⑤厦门到漳州区域，⑥广东及其以南区域，⑦登陆台湾后转向。表1为2000—2019年影响福州地区台风的登陆地点分布，由表1可见，登陆广东及其以南区域的台风个数最多，为30个，占台风总数量的33.7%；登陆浙江及其以北区域、莆田到泉州区域的台风个数次之，分别为16个和14个，占台风总数量的18.0%和15.7%；登陆宁德区域的台风数量最少，仅5个。

表1 2000—2019年影响福州地区台风的登陆地点分布

3 台风暴雨的时间分布特征

2000—2019年间对福州地区产生降水的台风共99个，占影响台风的99%，其中有65个是台风暴雨，暴雨概率达65.7%；影响福州地区的登陆台风有89个，有59个是台风暴雨；登陆福建区域的台风有36个，有32个是台风暴雨；直接登陆福州地区的台风有10个，均是台风暴雨(表2)。

表2 2000—2019年影响福州地区的台风和台风暴雨数量分布

3.1 台风暴雨的平均发生频次和平均降水量的年际变化

2000—2019年福州地区台风暴雨年均发生频次为2.0次，年均降水量为325.6mm。由图3可见，福州地区台风暴雨的平均发生频次和降水量的年际变化较大，暴雨发生频次以2006年最多，为3.8次；降水量以2005年最大，为796.2mm；2019年的暴雨发生频次和降水量最少，均为0，因为当年的影响台风都没有在福州地区产生暴雨。近20年台风暴雨的平均发生频次和降水量均呈减少趋势，平均分别减少0.03次/年和4.8mm/年。

图3 2000—2019年福州地区台风暴雨年均发生频次和降水量的年际变化

3.2 台风过程和日最大降水量的年际变化

福州地区台风过程和日最大降水量也有明显的年际变化(图4)。过程降水量的最大值出现在2002年，受0212号强热带风暴“北冕”外围云系和减弱后的低压云系影响，福州地区普降暴雨，福清市的过程降水量高达525.5mm，8月7日，福清市的日降水量高达296.4mm，此次台风过程福州地区因灾死亡3人，失踪5人，房屋倒塌1763间，受淹城市1个(福清市)，直接经济损失4.2456亿元。日降水量最大值出现在2016年，受1617号超强台风“鲇鱼”影响，9月28日晋安区的日降水量高达333.4mm，此次台风过程福州地区普降大暴雨，因灾死亡2人，倒塌房屋433间，直接经济损失7.5713亿元。过程最大降水量和日最大降水量最少的年份为2019年，没有出现暴雨。近20年台风过程最大降水量和日最大降水量也呈减少趋势，平均分别减少5.3mm/年和0.7mm/年。

图4 2000—2019年福州地区台风过程最大降水量和日最大降水量的年际变化

3.3 台风暴雨降水量占全年总降水量的比例年际变化

近20年福州地区台风暴雨降水量占全年总降水量的年平均比例为20.1%，年平均最大比例为28.0%。近20年共有6年的平均比例超过25%，其中2005年最高，达44.9%，2008年次之，达34.0%；共有11年的最大比例超过30%，其中2005年最高，达57.4%，2008年次之，达43.8%。可见福州地区台风暴雨在全年降水中占有一定的比重，对全年降水起到一定贡献。近20年台风暴雨降水量占全年总降水量的平均比例和最大比例也呈减少趋势，平均分别减少0.4%/年和0.6%/年。

福州地区台风暴雨平均发生频次与降水量相关性较好，相关系数为0.896且通过了0.99的信度检验，说明了福州地区台风暴雨降水量的多少取决于台风暴雨的发生频次，而福州地区台风暴雨频次的减少是造成台风暴雨降水减少的主要原因。

图5 2000—2019年福州地区台风暴雨降水量占全年总降水量的平均比例和最大比例的年际变化

3.4 不同登陆地点的台风对福州地区降水的影响

台风对福州地区降水的影响与其登陆地点密切相关，一般来说台风产生的降雨分布是不对称的，暴雨中心常位于台风路径的右侧，部分位于台风路径的左侧。按照2.3节中台风登陆地点的分布，对不同登陆地点的台风产生的降水影响进行分析，登陆福州地区的台风均能使福州地区发生暴雨，登陆莆田到泉州区域的台风产生暴雨的概率次之，有92.9%；但使福州地区产生大暴雨和特大暴雨的台风却是登陆莆田到泉州区域的台风比例最高，分别为92.9%和50.0%，登陆福州地区产生大暴雨和特大暴雨的台风概率仅为80.0%和40.0%(表3)。

表3 2000—2019年不同登陆地点的台风对福州地区降水的影响

4 台风降水的空间分布特征

近10年区域自动站迅速增多，本节使用2010—2019年福州地区145个区域自动站雨量数据对台风降雨的空间分布特征进行分析。

4.1 台风降水的空间分布

近10年间影响福州地区的台风共48个，产生降水的台风47个，其中登陆台风共42个。台风过程降水的大值区在福清市西部和罗源县北部，平均降水量超过100mm；次大值区在闽侯县和永泰县交界处、晋安区中部以及福清市和长乐区交界处(图6d)。

根据福建省气象台的标准，1h雨量≥30mm或2h雨量≥50mm或3h雨量≥100mm为短时强降水。1h雨量≥30mm和2h雨量≥50mm的大值区与台风过程平均降水量接近一致，只是连江县西北部有一个较大值区；3h雨量≥100mm的大值区略有差异，福清市西部的频数略小些(图6)。

图6 (a)～(c)为2010—2019年福州地区

4.2 登陆地点对台风降水落区的影响

台风降水的空间分布与台风的登陆地点密切相关，按照2.3节中登陆地点范围对近10年影响福州地区的登陆台风进行分类，图7为不同登陆地点台风过程平均降水量。

(a)登陆地点:浙江及其以北区域

不同登陆地点的台风降水空间分布和量级不同，但大多数在福清市西部、闽侯县和永泰县交界处、晋安区中部和罗源县北部都有较大值区，这可能是与地形有关，这些地方海拔较高，地形的强迫抬升作用使得降水增强。对福州地区降水影响最大的台风登陆地点在莆田到泉州区域，福清市西部、闽侯县和永泰县交界处和罗源县北部的过程雨量可达250mm以上；其次为登陆到福州地区的台风，福清市西部、长乐区南部和罗源县北部的过程雨量达200～250mm；登陆宁德区域、厦门到漳州区域和登陆台湾后转向的台风降水稍小，平均过程雨量最大值在100mm左右；登陆广东及其以南区域和浙江及其以北区域的台风对福州地区降水的影响最小，平均过程雨量最大在50mm以内。

5 结论

(1)福州地区受台风影响的次数年际和月际分布不均，平均每年5.0个，8月最多，9月和7月次之。

(2)台风对福州地区的影响程度因其登陆地点不同有明显差异，登陆福州地区的台风均能使福州地区发生暴雨，登陆莆田到泉州区域的台风产生暴雨的概率次之，但使福州地区产生大暴雨和特大暴雨的台风却是登陆莆田到泉州区域的最多。

(3)近20年来福州地区台风暴雨的年均发生频次、降水量、台风过程最大降水量、日最大降水量、台风暴雨降水量占全年总降水量的平均比例和最大比例都呈减少趋势。

(4)不同地点登陆的台风产生的降水空间分布也不同，但大多数的大值区均在福清市西部、闽侯县和永泰县交界处、晋安区中部和罗源县北部；登陆莆田到泉州区域的台风对福州地区降水产生的影响最大，其次为登陆福州地区的台风。