1965—2020年韶关市春运期间的天气气候特征
2022-03-10郭永婷高翠翠吴佳钰
郭永婷,高翠翠,吴佳钰
(1.韶关市气象局,广东韶关 512026;2.翁源县气象局,广东翁源 512600)
春运是中国在农历春节前后发生的一种大规模的交通运输[1],以春节为中心,共40 d。韶关市位于广东省北部,地处五岭山脉南麓,北江中上游地区,内联珠三角,外接湘赣,是广州1 h生活圈内城市,是中国南方的交通要冲,素有广东的北大门之称。
影响交通运输安全的气象因子主要有降水、大雾、低温、大风等[2-4]。韶关作为广东的北大门、粤港澳辐射内陆腹地的“黄金通道”,国家规划发展的一级公路运输枢纽,近几年来高速公路交通发展极为迅速。韶关市快速发展的高速公路交通形势,对交通气象保障也提出了更高的要求。韶关地处南岭山脉南麓,以山地丘陵地貌为主,气候上属中亚热带湿润型季风气候区,山区路段较多,高度落差较大,立体气候特征明显,暴雨、寒潮、雷雨大风、大雾等气象灾害频发,导致泥石流、滑坡、崩塌、山洪、道路结冰等次生灾害时有发生,对交通安全有很大的影响[5-8]。在2008年1月和2018年1月冰冻雨雪灾害过程中粤港澳高速韶关北段出现持续性道路结冰,以致于该路段交通中断10 d以上[9-10]。春运期间各种不利气象条件频繁出现,严重影响了人民生命安全及社会正常秩序,同时造成大量人力、物力、财力等社会资源的非正常耗损。为此研究春运期间各种危害交通运输的灾害性天气发生规律十分必要[11-12]。研究结果可为春运相关部门制定相应对策,合理调配人力、物力和财力等社会资源提供参考。
1 数据与方法
分析所用资料为1965—2020年韶关市8个国家基本(或基准)站春运期间逐日气象观测资料,其中春运时间划分以农历正月初一(春节)为界的节前15 d和节后25 d,共40 d。本研究以上一年农历腊月十六到新年正月廿五,这40 d作为每年春运时间进行统计分析。大雾日数是指日最低能见度≤500 m的日数;低温日数是指日最低气温≤5℃的日数;日降水量在0.1 mm≤降水量<10 mm为小雨、10 mm≤降水量<25 mm为中雨、25 mm≤降水量<50 mm为大雨、降水量≥50 mm以上为暴雨。不同等级降水强度为各等级降水总量与降水日数的比值。气候平均值(即常年值)取1981—2010年平均。
趋势系数为n个时刻的要素序列与自然数列的相关系数,其中趋势系数用于研究气象要素在气候变化中升降的定量程度,并可对其进行统计检验。文中异常偏多是指气象要素的距平大于1个标准差;异常偏少是距平小于1个标准差。
2 春运期间气温、降水、日照时数的气候特征
2.1 气温
1965—2020年春运期间,韶关市平均气温分布呈现北低南高的特点,等温线大致与纬线平行并随着纬度递增而递减(图1a)。韶关最暖的地区在新丰及翁源,平均气温在12℃以上;最冷的地区在乐昌、仁化及南雄,在11℃以下,其余地区平均气温介于11~12℃。
近56年来,韶关市春运期间多年平均气温为11.5℃,异常偏暖有11年,异常偏冷有7年。近56年来年际变化明显(图2a),最冷年份为1984年,平均气温仅为7.2℃,最冷年份前2~6位分别为2008、1968、1969、1974、2012年,平均气温在7.9~8.9℃之间;最暖年份为2007年,春运期间平均气温为14.9℃,最暖年份前2~7位分别为1999、2002、1965、2013、1987、2010年,平均气温在14.2~14.8℃之间。最冷的1984年与最暖的2007年,春运期间平均气温相差7.7℃。近56年来,韶关市春运期间平均气温以0.02℃/年的速率增加,但未通过0.05显著性检验,韶关春运期间平均气温增暖的趋势不明显。2000年以来,春运期间平均气温年际变化幅度明显增大。
2.2 降水
1965—2020年春运期间,韶关市降水量在空间上呈现出沿着纬线东北45°方向,南北少中间多的特点,最少在新丰和乐昌,降雨量在110 mm以下;最多在仁化和乳源,降雨量在140 mm以上(图1b)。
近56年来,韶关市春运期间多年平均降水量为122.8 mm,降雨量异常偏多的有7年,异常偏少的有4年。春运期间雨水最多的年份是1983年为452.3 mm,较常年同期偏多2.4倍,其次为1985、1980、1975、1998年,较常年同期偏多1~1.5倍;雨水最少的年份是1977年为13.0 mm,较常年同期偏少90%,其次为1987、2009、1999、2017年,较常年同期偏少70%~80%,最多年与最少年相差400 mm以上。从长期变化趋势来看,降水量以0.26 mm/年的速率减少,但未通过0.05显著性检验,韶关春运雨量减少的趋势不明显。近56年,大多数年份春运降水量介于50~180 mm,且进入20世纪90年代以后,偏离平均线程度越来越小(图2b)。
2.3 日照时数
1965—2020年春运期间,韶关市日照时数呈现出西少东多的空间分布,最少出现在乐昌和乳源,日照时数在90 h以下;最多出现在翁源和新丰,日照时数在115 h以上(图1c)。
图1 1965—2020年韶关市春运期间平均气温(℃)(a)、降水量(mm)(b)和日照时数(h)(c)空间分布
近56年来,韶关市春运期间多年平均日照时数为106.3 h,日照时数异常偏多的有11年,异常偏少的有8年。春运期间日照时数最多的年份为1977年,为209.1 h,该年正好是春运雨量最少的年份,且日照时数最偏多的10年和雨水最偏少的10年,重合年份达5年。从长期趋势来看,日照时数呈现出均衡振荡状态,基本无明显变化(图2c)。
图2 1965—2020年韶关市春运期间平均气温(a)、降水量(b)和日照时数(c)逐年变化
3 春运期间灾害性天气
3.1 低温
韶关市近56年春运期间共出现低温日数54.9 d,平均每年出现1.0 d。从空间分布(图3)来看,韶关各县最低气温日数自北向南递减,春运期间低温天气高发区在南雄,56年内出现低温日数92 d,平均每年发生低温天气1.64 d;最少是新丰,56年内出现低温日数为28 d,平均每年发生低温天气0.5 d。
图3 1965—2020年韶关市春运期间年平均低温日数(单位:d)空间分布
从各地区最低气温可知,近56年来,全市最低气温极值出现在仁化和始兴,均为-3.8℃,其次南雄、乐昌分别为-3.1、-3.0℃,其余地区在-2.8~-1.6℃之间。
从1965—2020年春运期间低温日数长期变化趋势(图4)来看,韶关春运期间多年平均年低温日数为9.92 d,并且以0.043 d/年的速率呈不显著减少趋势,表明在气候变暖背景下暖冬年更易出现[13-14],但是进入21世纪以来,韶关地区又有个别年份如2008、2014、2004年春运期间出现低温日数异常偏多的现象。
图4 1965—2020年韶关市春运期间低温日数逐年变化
3.2 不同量级降水
统计韶关地区各站点不同等级降水数据,发现近56年只有南雄、始兴、乳源、曲江4个站各出现过1次大暴雨,其他站点未出现大暴雨,因此本研究仅分析小雨、中雨、大雨、暴雨的降水时间及空间特征。
从韶关地区1965—2020年春运期间不同等级降水量长期变化趋势(图5)可知,韶关春运期间总降水日数以0.069 d/年的速率不显著减少,最高值为1985年的30.5 d,最低值1977年的8.25 d,多年平均总降水日数为18.31 d。各等级降水日数的小雨、中雨、大雨、暴雨日数分别为796.38、176.0、45.25、7.75 d,占总降水日数的77.67%、17.16%、4.41%、0.76%。其中小雨和中雨日数分别以0.056、0.018 d/年的速率呈波动减少趋势,而大雨和暴雨日数分别以0.003、0.002 d/年的速率呈上升趋势,各等级降水日数趋势均不明显(P>0.05)。大雨和暴雨日数最多的年份在1983年,分别为5.63和0.75 d,其次为1985年,大雨日数2.38 d,暴雨日数1.125 d。可见,近56年小雨是韶关地区春运期间降水最主要的量级,其次为中雨;韶关地区春运期间降水在总体减少的情况下,大雨及以上量级的极端性强降水事件趋于频发。
图5 1965—2020年韶关市春运期间不同等级降水量日数逐年变化
从图6可见,韶关地区总降水和小雨日数仁化最多、乳源次之,翁源最少,计算发现各站小雨日占总降水日数的比例介于75.96%~80.70%;中雨日数在仁化和乳源形成与总降水日数类似的高值区,最南端的新丰最少;大雨日数则在乳源最多,新丰最少;暴雨日数区域差异小。
图6 1965—2020年韶关市春运期间不同量级降水次数分布
分析韶关地区1965—2020年春运期间逐日分级降水日数(图7)可见,春运期间降雨概率最大的是春运第19和第34天,也就是年初四和年十九,降雨日数达31.6 d,概率达78.75%;降雨概率最小的是春运第1和第6天,也就是腊月十六和腊月廿一,降雨日数20.5 d,概率为49%。另外,春运第37天(年廿二)出现大雨或以上量级概率最高为11.25%;而春运第15天(除夕)和第20天(年初五)近56年来没出现大雨或以上量级降水,可见出行时间选除夕或年初五,天气条件较好,无极端性降水发生。
图7 1965—2020年韶关市春运期间逐日降水不同量级降水次数分布
3.3 大雾
韶关地区1965—2020年春运期间多数年份大雾日数在0~3 d(图8),多年平均大雾日数为1.3 d。近56年来,平均大雾日数超过3 d的年份有1973、1975、2014—2018年,最多出现在2015年,为8.125 d。近56年来韶关地区除1969、1987、2020年外,其余年份在春运期间均有大雾天气发生,每年春运出现大雾概率高达95%,其中新丰、始兴、仁化、曲江为韶关的大雾高发区。大雾日数上升速率为0.013 d/年,但变化趋势不显著。进入2010年后,大雾日数显著上升,甚至有几次大雾过程对春运产生严重的影响,如2015年2月中旬和下旬前期,韶关各地出现连续雨雾天气,其中12日大部分地区出现最小能见度100 m的浓雾,京珠北地区出现大雾天气较频繁,给市民出行和春运交通运输工作带来了较大影响,韶关市气象部门在2015年春运期间共发布大雾预警49次,其中大雾黄色34次、大雾橙色14次、大雾红色1次,因此春运有关保障部门应加大对大雾天气的研判和重视[15]。
图8 1965—2020年韶关市春运期间大雾日数逐年变化
4 结论
1)春运期间全市气温呈现不明显增暖的趋势。2000年以来,平均气温年际变化幅度明显增大;降水量呈现不明显减少的趋势,且进入20世纪90年代以来,降水量向平均线收拢;日照时数无明显变化趋势。
2)春运期间低温天气高发区在南雄,低发区在新丰;各县最低气温极值自北向南递减,最低气温极值出现在仁化和始兴;低温日数呈不显著减少趋势,但是进入21世纪以来,韶关地区又出现个别年份低温日数异常偏多的现象。
3)近56年来春运期间,韶关地区不同等级的降水日数发生明显变化,总雨日和小雨、中雨呈减少趋势,符合前人的研究规律[16],但大雨、暴雨日数呈增加趋势,这将对春运期间交通出行的不便产生重要影响;空间上大雨日数在乳源最多,对粤港澳高速段车辆的影响最大;春运期间出行选择除夕或年初五,无大雨或以上量级强降水发生。
4)春运期间大雾日数大多在0~3 d,近56年来上升速率为0.013 d/年,变化趋势不显著。春运期间大雾的发生概率高达95%,多年平均大雾日数为1.3 d,其中新丰、始兴、仁化、曲江为韶关地区大雾高发区。