台风对松辽流域降水影响分析

2021-07-22冯艳，周炫

东北水利水电 2021年7期

冯艳，周炫

（松辽水利委员会水文局（信息中心），吉林长春130021）

台风是地球上一种强烈的成灾自然现象，狂风和暴雨给受影响地区带来严重灾害[1]，有关全球热带气旋的变化备受关注。我国主要受来自西北太平洋台风的影响[2-3]。台风是影响我国南方地区的主要天气系统之一[4-6]，与我国东南沿海地区相比，北上台风相对要少得多，而且在强度、能量总体等方面均有减弱趋势，但仍然可以影响我国北部沿海地区，其中有的台风北上后仍保持台风的强度，带来大风和暴雨[7，8]。近 10 年期间，影响松辽流域台风的数量明显增多，特别是2020 年东北地区半个月内遭遇台风三连击，为历史首次。本文对影响松辽流域的台风及台风降水进行分析，为松辽流域水旱灾害防御工作提供参考。

1 影响标准和资料

根据1950—2020 年台风资料[9]，我国的台风暴雨可以由登陆台风引起，也可以由移近我国的台风引起，台风暴雨判断准则实际上兼顾了上述两种情况。

台风资料来源于《中国热带气旋图集》及公布的台风路径，降水资料来源于降水整编数据及实时监测数据。

2 影响松辽流域降水台风时空特征

2.1 空间特征

对松辽流域降水产生影响的85 次台风进行统计分析，根据台风移动路径的不同，将影响台风主要分为五类（见图1），其中路径1 为西北行、路径2为陆面转向、路径3，4，5 为海面转向台风。路径1—5 台风所占比例分别为 13%（11 个）、32%（27个）、28%（24 个）、9%（8 个）、12%（10 个）。

图1 台风路径示意图

路径2，5台风共有37个，均经过松辽流域；路径1，3，4台风几乎都未进入松辽流域，但其外围的气流与其他天气系统相互作用，对松辽流域产生影响。

1950 年以来，登陆松辽流域的台风共有13 次，登陆地点均在辽宁省，其中大连市7 次、锦西市3次、丹东市2 次、营口1 次。在登陆台风中，仅6410台风为直接登陆，其他台风为先登陆其他省市，之后再登陆辽宁。

2.2 时间特征

2.2.1 年际变化特征

根据台风资料分析，1950—2020 年间共85 次台风对松辽流域降水产生影响，平均每年1.2 个，其中有13 个台风登陆松辽流域，占影响松辽流域降水台风数量的15%。由图2 可见，影响松辽流域降水的台风年际变化较大，影响台风最多年份是 2018 年，为 6 个。20 世纪 70 年代及 21 世纪初影响松辽流域台风较少，21 世纪10 年代影响松辽流域的台风较多，累计达21 个。登陆松辽流域台风最多的年份是1985 年，为3 个；自2006 年以后，无台风登陆松辽流域。20 世纪50 年代仅1958 年的无台风影响松辽流域降水，是影响年数最多的时期；20 世纪 60 年代和 21 世纪 10 年代有 2 年无台风影响，其他年代中有4～5 年无台风影响松辽流域降水。

图2 1950—2020 年影响松辽流域降水台风活动频次年际变化

2.2.2 月际变化特征

1950—2020 年影响松辽流域降水台风活动频数情况见图3。从图3 可以看出，7，8 月是活跃期，8 月西太平洋台风活动频率最高，达到39 频次。登陆松辽流域台风主要出现在7，8 月，其中8 月登陆台风频率最高，达9 次。

图3 1950—2020 年影响松辽流域降水台风活动频次月际变化

2.2.3 年内分布特征

通过分析，影响松辽流域降水的台风近年来有增多的趋势，2018—2020 年，每年有3 个以上的台风对松辽流域的降水产生影响，双台风[10]影响松辽流域情况也时有发生。如2018 年第19 号台风“苏力”和第 20 号台风“西马仑”、2019 年第 9 号台风“利奇马”和第10 号台风“罗莎”均为双台风影响松辽流域降水。2020 年半个月内接连3 个台风影响松辽流域，为历史首次。

3 台风降水特征

台风暴雨是台风活动的表现形式之一[11]，台风降水的发生频次取决于台风的发生频次，其次台风降水与台风系统的运动路径和移动速度高度相关[12]。根据文献［13］将台风暴雨概括为3 种类型：1）台风区内的暴雨，这种暴雨产生于台风的强气旋性环流中，雨区随着台风的移动而扩展；2）台风外围暴雨，这里包括了台风外围的低压槽暴雨和台风外围气流与其它天气系统相互作用而产生的暴雨，雨区主要出现在台风自身环流之外或边缘上；3）台风的先行和滞后暴雨，这类暴雨是受台风干扰而由次生系统产生的，判断比较困难。本文所指的台风暴雨应该涵盖了前两种类型。

3.1 台风降水的时间分布特征

3.1.1 台风降水影响时间

1950—2020 年，每年第一次影响松辽流域台风降水的起始日和最后一次台风降水的结束日所在旬见图4。由图4 可知，每年台风降水的起始日和结束日具有显著差异。台风起始日一般在第 20~24 旬，即7 月中旬至8 月下旬，结束日一般在 21~25 旬，即 7 月下旬至9 月上旬。1963 年台风降水发生的最早，为当年的6 月20 日；1990，2000，2002 和2006 年台风起始日偏其它年份也较早，分别为 6 月 24 日、7 月 10 日、7 月 5 日和 7 月9 日。2007 年台风降水的结束日最迟，为当年的9月 21 日；1954，1956，2000 和2012 年的台风结束日偏其它年份较迟，分别为 9 月17 日、9 月 12 日、9月 17 日和 9 月 20 日。而2000 年台风降水发生的最早时间为7 月10 日，最晚一次台风降水出现在 9 月 17 日，为 70 年来间隔最长，1959 和 2019 年次之。

图4 影响松辽流域台风降水起始时间

3.1.2 台风降水的年际特征

1970 年来，松辽流域的年台风降水量为0～103 mm，年际差异显著，松辽流域多年平均台风降水量为22.9 mm。1958 ，1968，1969 年等22 年无台风降水；1950，1970 年等24 年降水量均小于25 mm；1951，1957 年等 12 年降水量均小于 50 mm；1953，1954 年等13 年降水量均超过50 mm。除无台风降水年份外，2014 年台风降水量为2.5 mm，为有台风影响年份中最低值；1985，2018，2020 年台风降水量为95～103 mm，其中2018 年降水量最大，为103 mm。 1985 年8 月由于连续多次台风登陆，辽河干流河道洪水位很高，加上洪峰次数多，洪水持续时间长，内水不能外排，外洪内涝，造成严重洪涝灾害。2020 年受连续3 场台风影响，松辽流域3 次强降雨过程，导致嫩江、松花江干流等48 条河流发生超警以上洪水，其中松花江干流富锦江段、牡丹江等10 条河流发生超保洪水。经初步分析，松花江发生流域性较大洪水。可见，台风降水的多寡往往会影响到区域的洪涝状况。

3.2 台风降水空间特征

影响松辽流域台风降水的空间分布特征主要有：

1）松辽流域各流域都发生过台风降水，年均台风降水量大致上是从流域东南向西北方向递减。辽东半岛、鸭绿江流域年均台风降水量为70 mm，而额尔古纳河年均台风降水量不足10 mm。

2）年台风降水量对于本地总降水量的平均贡献率的总体分布同雨量的分布相似，在松辽流域东部河流绥芬河、图们江、辽东半岛台风降水的贡献率较周围地区偏大，说明台风降水是这些地区相对重要的降水类型之一。

3）台风最大过程降水量的地理分布特点与年均降水量不尽相同。台风各流域最大过程降水量分布总体上呈东南向西北递减趋势，但有些内陆河流也曾出现过较强台风降水过程，如东辽河流域最大降水量达到160 mm、西辽河流域最大过程降水量达90 mm。这说明极端状况与平均状况存在不同特点，也说明本文将台风暴雨作为研究主题的必要性。

3.5 台风降水与路径关系

影响松辽流域的台风路径中，台风路径1，2 台风产生降水的量级大，且覆盖面积大。这2 种路径台风降水100 mm、覆盖面积大于1 万km2的概率分别为12%，26%，占各自路径总数的91%，81%；第二松花江、乌苏里江、松花江、浑太河、鸭绿江、西辽河、辽东半岛、大小凌河台风降水极值的台风路径均为1 或2，可见这两种路径对于松辽流域降水影响较大。