張煒月 林 昕 鄭凌琳

(1.閩侯縣氣象局，福建 福州 350100； 2.福州農(nóng)業(yè)氣象試驗站，福建 福州 350011)

0 引言

福建是遭受臺風災(zāi)害最嚴重的省份之一。臺風帶來的大風、暴雨、風暴潮和巨浪等災(zāi)害，常常造成重大人員傷亡和巨大的經(jīng)濟損失[1-2]。福州地區(qū)位于閩江下游，屬于典型的亞熱帶海洋性季風氣候，因臺風造成的暴雨、洪澇災(zāi)害尤為嚴重。2013年“譚美”、2015年“蘇迪羅”、2016年“尼伯特”等臺風帶來的強降雨都引發(fā)了嚴重的山洪暴發(fā)、城區(qū)內(nèi)澇等，造成房屋、道路、橋梁、農(nóng)田被沖毀，造成巨大的經(jīng)濟損失。福州地區(qū)每年都有不同程度的臺風災(zāi)害發(fā)生，僅2013—2016年，登陸和嚴重影響福州地區(qū)的臺風就有8場，平均每年2場，直接經(jīng)濟總損失達146.67億元。而福州地區(qū)屬于河口盆地，四周群山環(huán)抱，鷲峰山、戴云山脈斜貫?zāi)媳?，境?nèi)河流密布，臺風對不同地區(qū)的風雨影響又有明顯差異。

近年來不少氣象學者對影響福建的臺風進行研究，包括降雨量和大風的時空分布特征、臺風路徑特征、臺風個例研究等[3～5]。但是以往的研究多基于基本站的觀測資料，目前隨著氣象現(xiàn)代化水平提高，福州地區(qū)自動氣象觀測站點遍布各鄉(xiāng)鎮(zhèn)、災(zāi)害易發(fā)點，本文利用近20年臺風歷史資料和近10年區(qū)域自動站數(shù)據(jù)，分析影響福州地區(qū)的臺風頻次、時空分布特征及強降雨落區(qū)等，以期提高臺風降雨預(yù)報的精細化和可用性，更好地為地方政府組織防臺抗臺提供氣象保障服務(wù)。

1 影響標準和資料

根據(jù)福州市氣象局“關(guān)于下發(fā)《災(zāi)害性天氣及預(yù)報用語標準規(guī)定》的通知”規(guī)定，(1)受臺風影響,沿海任一代表站陣風≥8級；(2)受臺風影響，任有一站日雨量≥25mm 或過程雨量≥50mm；兩條中出現(xiàn)任一情況，則定為對福州地區(qū)有影響臺風[6]。本文定義的臺風降水是受臺風的影響，在福州地區(qū)的國家基準氣候站、國家基本氣象站和國家一般氣象站中任一站有降水的過程。臺風影響過程雨量是從臺風進入福建48小時警戒區(qū)開始到臺風影響結(jié)束時福州地區(qū)的基準站、基本站和一般站的最大累積雨量。臺風暴雨則是臺風影響過程雨量≥50mm的臺風降水[7]。

選取2000—2019年影響福州地區(qū)的臺風進行臺風的時間分布、臺風暴雨的時間特征分析。近10年來福州地區(qū)區(qū)域自動站迅速增加，由于各區(qū)域站建站時間長短不一，考慮資料的完整性，主要選取2010—2019年145個區(qū)域自動站雨量分析臺風降雨的空間分布特征。

2 臺風的時間和登陸地點分布特征

2.1 年際分布

按照標準統(tǒng)計，2000—2019年間影響福州地區(qū)的臺風有100個，平均每年5.0個。每年受臺風影響的次數(shù)分布不均，最多年為2008年(有8個)，2013年和2017年次之，有7個，而2000年、2003年、2014年和2015年最少，只有3個(圖1)。

圖1 2000—2019年影響福州地區(qū)臺風數(shù)量的年際分布

2.2 月際分布

影響福州地區(qū)的臺風個數(shù)除了每年分布有差異之外，月際分布也明顯不均(圖2)。

圖2 2000—2019年影響福州地區(qū)臺風數(shù)量的年際分布

5～12月均有臺風影響福州地區(qū)，以8月為最多，近20年共有31個；9月和7月次之，近20年分別有25個和21個。影響福州地區(qū)最早的臺風是0601號強臺風“珍珠”，2006年5月18日02時在廣東省饒平到澄海之間沿海一帶登陸，此次臺風影響期間，連江縣過程雨量達145.9mm。影響福州地區(qū)最遲的臺風是0623號強臺風“尤特”，受其影響，2006年12月13日夜里到14日白天福州地區(qū)普降暴雨。

2.3 臺風登陸地點分布

臺風的影響程度因其登陸地點不同有明顯差異。近20年影響福州地區(qū)的臺風共100個，其中登陸臺風89個，把臺風按登陸地點分為7類：①浙江及其以北區(qū)域，②寧德區(qū)域，③福州地區(qū)，④莆田到泉州區(qū)域，⑤廈門到漳州區(qū)域，⑥廣東及其以南區(qū)域，⑦登陸臺灣后轉(zhuǎn)向。表1為2000—2019年影響福州地區(qū)臺風的登陸地點分布，由表1可見，登陸廣東及其以南區(qū)域的臺風個數(shù)最多，為30個，占臺風總數(shù)量的33.7%；登陸浙江及其以北區(qū)域、莆田到泉州區(qū)域的臺風個數(shù)次之，分別為16個和14個，占臺風總數(shù)量的18.0%和15.7%；登陸寧德區(qū)域的臺風數(shù)量最少，僅5個。

表1 2000—2019年影響福州地區(qū)臺風的登陸地點分布

3 臺風暴雨的時間分布特征

2000—2019年間對福州地區(qū)產(chǎn)生降水的臺風共99個，占影響臺風的99%，其中有65個是臺風暴雨，暴雨概率達65.7%；影響福州地區(qū)的登陸臺風有89個，有59個是臺風暴雨；登陸福建區(qū)域的臺風有36個，有32個是臺風暴雨；直接登陸福州地區(qū)的臺風有10個，均是臺風暴雨(表2)。

表2 2000—2019年影響福州地區(qū)的臺風和臺風暴雨數(shù)量分布

3.1 臺風暴雨的平均發(fā)生頻次和平均降水量的年際變化

2000—2019年福州地區(qū)臺風暴雨年均發(fā)生頻次為2.0次，年均降水量為325.6mm。由圖3可見，福州地區(qū)臺風暴雨的平均發(fā)生頻次和降水量的年際變化較大，暴雨發(fā)生頻次以2006年最多，為3.8次；降水量以2005年最大，為796.2mm；2019年的暴雨發(fā)生頻次和降水量最少，均為0，因為當年的影響臺風都沒有在福州地區(qū)產(chǎn)生暴雨。近20年臺風暴雨的平均發(fā)生頻次和降水量均呈減少趨勢，平均分別減少0.03次/年和4.8mm/年。

圖3 2000—2019年福州地區(qū)臺風暴雨年均發(fā)生頻次和降水量的年際變化

3.2 臺風過程和日最大降水量的年際變化

福州地區(qū)臺風過程和日最大降水量也有明顯的年際變化(圖4)。過程降水量的最大值出現(xiàn)在2002年，受0212號強熱帶風暴“北冕”外圍云系和減弱后的低壓云系影響，福州地區(qū)普降暴雨，福清市的過程降水量高達525.5mm，8月7日，福清市的日降水量高達296.4mm，此次臺風過程福州地區(qū)因災(zāi)死亡3人，失蹤5人，房屋倒塌1763間，受淹城市1個(福清市)，直接經(jīng)濟損失4.2456億元。日降水量最大值出現(xiàn)在2016年，受1617號超強臺風“鲇魚”影響，9月28日晉安區(qū)的日降水量高達333.4mm，此次臺風過程福州地區(qū)普降大暴雨，因災(zāi)死亡2人，倒塌房屋433間，直接經(jīng)濟損失7.5713億元。過程最大降水量和日最大降水量最少的年份為2019年，沒有出現(xiàn)暴雨。近20年臺風過程最大降水量和日最大降水量也呈減少趨勢，平均分別減少5.3mm/年和0.7mm/年。

圖4 2000—2019年福州地區(qū)臺風過程最大降水量和日最大降水量的年際變化

3.3 臺風暴雨降水量占全年總降水量的比例年際變化

近20年福州地區(qū)臺風暴雨降水量占全年總降水量的年平均比例為20.1%，年平均最大比例為28.0%。近20年共有6年的平均比例超過25%，其中2005年最高，達44.9%，2008年次之，達34.0%；共有11年的最大比例超過30%，其中2005年最高，達57.4%，2008年次之，達43.8%?？梢姼Ｖ莸貐^(qū)臺風暴雨在全年降水中占有一定的比重，對全年降水起到一定貢獻。近20年臺風暴雨降水量占全年總降水量的平均比例和最大比例也呈減少趨勢，平均分別減少0.4%/年和0.6%/年。

福州地區(qū)臺風暴雨平均發(fā)生頻次與降水量相關(guān)性較好，相關(guān)系數(shù)為0.896且通過了0.99的信度檢驗，說明了福州地區(qū)臺風暴雨降水量的多少取決于臺風暴雨的發(fā)生頻次，而福州地區(qū)臺風暴雨頻次的減少是造成臺風暴雨降水減少的主要原因。

圖5 2000—2019年福州地區(qū)臺風暴雨降水量占全年總降水量的平均比例和最大比例的年際變化

3.4 不同登陸地點的臺風對福州地區(qū)降水的影響

臺風對福州地區(qū)降水的影響與其登陸地點密切相關(guān)，一般來說臺風產(chǎn)生的降雨分布是不對稱的，暴雨中心常位于臺風路徑的右側(cè)，部分位于臺風路徑的左側(cè)。按照2.3節(jié)中臺風登陸地點的分布，對不同登陸地點的臺風產(chǎn)生的降水影響進行分析，登陸福州地區(qū)的臺風均能使福州地區(qū)發(fā)生暴雨，登陸莆田到泉州區(qū)域的臺風產(chǎn)生暴雨的概率次之，有92.9%；但使福州地區(qū)產(chǎn)生大暴雨和特大暴雨的臺風卻是登陸莆田到泉州區(qū)域的臺風比例最高，分別為92.9%和50.0%，登陸福州地區(qū)產(chǎn)生大暴雨和特大暴雨的臺風概率僅為80.0%和40.0%(表3)。

表3 2000—2019年不同登陸地點的臺風對福州地區(qū)降水的影響

4 臺風降水的空間分布特征

近10年區(qū)域自動站迅速增多，本節(jié)使用2010—2019年福州地區(qū)145個區(qū)域自動站雨量數(shù)據(jù)對臺風降雨的空間分布特征進行分析。

4.1 臺風降水的空間分布

近10年間影響福州地區(qū)的臺風共48個，產(chǎn)生降水的臺風47個，其中登陸臺風共42個。臺風過程降水的大值區(qū)在福清市西部和羅源縣北部，平均降水量超過100mm；次大值區(qū)在閩侯縣和永泰縣交界處、晉安區(qū)中部以及福清市和長樂區(qū)交界處(圖6d)。

根據(jù)福建省氣象臺的標準，1h雨量≥30mm或2h雨量≥50mm或3h雨量≥100mm為短時強降水。1h雨量≥30mm和2h雨量≥50mm的大值區(qū)與臺風過程平均降水量接近一致，只是連江縣西北部有一個較大值區(qū)；3h雨量≥100mm的大值區(qū)略有差異，福清市西部的頻數(shù)略小些(圖6)。

圖6 (a)～(c)為2010—2019年福州地區(qū)

4.2 登陸地點對臺風降水落區(qū)的影響

臺風降水的空間分布與臺風的登陸地點密切相關(guān)，按照2.3節(jié)中登陸地點范圍對近10年影響福州地區(qū)的登陸臺風進行分類，圖7為不同登陸地點臺風過程平均降水量。

(a)登陸地點:浙江及其以北區(qū)域

不同登陸地點的臺風降水空間分布和量級不同，但大多數(shù)在福清市西部、閩侯縣和永泰縣交界處、晉安區(qū)中部和羅源縣北部都有較大值區(qū)，這可能是與地形有關(guān)，這些地方海拔較高，地形的強迫抬升作用使得降水增強。對福州地區(qū)降水影響最大的臺風登陸地點在莆田到泉州區(qū)域，福清市西部、閩侯縣和永泰縣交界處和羅源縣北部的過程雨量可達250mm以上；其次為登陸到福州地區(qū)的臺風，福清市西部、長樂區(qū)南部和羅源縣北部的過程雨量達200～250mm；登陸寧德區(qū)域、廈門到漳州區(qū)域和登陸臺灣后轉(zhuǎn)向的臺風降水稍小，平均過程雨量最大值在100mm左右；登陸廣東及其以南區(qū)域和浙江及其以北區(qū)域的臺風對福州地區(qū)降水的影響最小，平均過程雨量最大在50mm以內(nèi)。

5 結(jié)論

(1)福州地區(qū)受臺風影響的次數(shù)年際和月際分布不均，平均每年5.0個，8月最多，9月和7月次之。

(2)臺風對福州地區(qū)的影響程度因其登陸地點不同有明顯差異，登陸福州地區(qū)的臺風均能使福州地區(qū)發(fā)生暴雨，登陸莆田到泉州區(qū)域的臺風產(chǎn)生暴雨的概率次之，但使福州地區(qū)產(chǎn)生大暴雨和特大暴雨的臺風卻是登陸莆田到泉州區(qū)域的最多。

(3)近20年來福州地區(qū)臺風暴雨的年均發(fā)生頻次、降水量、臺風過程最大降水量、日最大降水量、臺風暴雨降水量占全年總降水量的平均比例和最大比例都呈減少趨勢。

(4)不同地點登陸的臺風產(chǎn)生的降水空間分布也不同，但大多數(shù)的大值區(qū)均在福清市西部、閩侯縣和永泰縣交界處、晉安區(qū)中部和羅源縣北部；登陸莆田到泉州區(qū)域的臺風對福州地區(qū)降水產(chǎn)生的影響最大，其次為登陸福州地區(qū)的臺風。