楊利霞,徐 鈺,彭菊蓉
(漢中市氣象局,陜西漢中 723000)
漢臺(tái)區(qū)位于漢江上游,北依秦嶺、南屏巴山,氣候溫和濕潤(rùn),降水豐沛,屬于北亞熱帶濕潤(rùn)氣候。同時(shí)9—10月北方頻繁南下的冷空氣與青藏高原東側(cè)的偏南暖濕空氣長(zhǎng)時(shí)間交匯于秦嶺山脈附近,在秦嶺山脈附近形成持續(xù)的陰雨天氣,間有暴雨、大暴雨,這就是秋季在陜西南部、四川盆地等地出現(xiàn)的華西秋雨。漢臺(tái)區(qū)也是華西秋雨主要發(fā)生區(qū)域之一,也是本地主要?dú)庀鬄?zāi)害之一。由于此季節(jié)漢中正值秋收秋播關(guān)鍵期,降水量大,降水日數(shù)多,以及長(zhǎng)時(shí)間的陰雨寡照,致使水稻、玉米等秋糧無(wú)法收曬、霉?fàn)€發(fā)芽、減產(chǎn);大量秋雨造成田地積水濕爛,整田播種困難等。綿綿秋雨給人們的生產(chǎn)生活、交通運(yùn)輸也帶來(lái)極大不便。因此許多氣象工作者對(duì)華西秋雨的氣候特征、成因以及監(jiān)測(cè)指標(biāo)做了深入的分析研究[1-5],方建剛等[6]對(duì)陜西省2003年秋季連陰雨降水特點(diǎn)及環(huán)流形勢(shì)做了分析,周宗滿(mǎn)等[7]對(duì)安康市2017年秋雨監(jiān)測(cè)做了分析評(píng)估,但對(duì)漢臺(tái)區(qū)秋雨氣候特征的分析比較少。本文利用華西秋雨的國(guó)家監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn),客觀分析漢臺(tái)區(qū)秋雨主要特點(diǎn),將進(jìn)一步認(rèn)識(shí)秋季氣候規(guī)律、有利于做好秋雨預(yù)測(cè)及評(píng)估,提升氣象服務(wù)水平。
選取漢臺(tái)區(qū)1980—2019年 9—10月降水量、≥0.1 mm雨日、連陰雨過(guò)程、暴雨作為研究對(duì)象。秋雨強(qiáng)度采用氣象行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《中國(guó)雨季監(jiān)測(cè)指標(biāo) 華西秋雨》(QX/T 496—2019)的方法和指標(biāo)計(jì)算本地逐年秋雨強(qiáng)度,分析其變化特點(diǎn)。采用多項(xiàng)式擬合方法分析變化趨勢(shì)。氣候平均值采用1981—2010年30 a標(biāo)準(zhǔn)值。
漢臺(tái)區(qū)1980—2019秋季9—10月平均降水量220.1 mm,占全年總降水量的24.5%,較1981—2010年30 a氣候平均值(211.6 mm)偏多8.5 mm(圖1)。9—10月降水量最少86.7 mm(1991年),最多377.8 mm(2011年),其中有19 a降水量大于氣候平均值,21 a降水量小于氣候平均值,降水量距平百分率小于-50%的秋旱僅有2年(1991、2018年),出現(xiàn)概率為5%;降水量距平百分率大于50%有7 a(1983、1984、2003、2011、2014、2017、2019年),出現(xiàn)概率為17.5%,表明出現(xiàn)較強(qiáng)秋汛秋淋的概率明顯大于出現(xiàn)嚴(yán)重秋旱的概率。同時(shí)降水距平百分率偏多大于50%的年份大多發(fā)生在2010年以后,表明最近10 a中秋汛秋澇發(fā)生頻次增大。9—10月降水量平均相對(duì)變率為29.7%,表明漢臺(tái)區(qū)秋季9—10月降水年際變化差異大。
9月平均降水量149.7 mm,占9—10月平均降水量的68%,平均相對(duì)變率為36.1%;10月平均降水量70.4 mm,占9—10月平均降水量的32%,降水量平均相對(duì)變率為40%;表明10月降水量變化差異和旱澇發(fā)生頻率均比9月大。
對(duì)逐年9—10月降水量進(jìn)行多項(xiàng)式擬合 (圖1)發(fā)現(xiàn):近40 a降水量呈波動(dòng)變化,其中20世紀(jì)80年代前期為明顯的降水高峰期,80年代中期至90年代為降水低谷期,90年代后期至今為降水波動(dòng)上升期。
圖1 1980—2019年9—10月漢臺(tái)區(qū)降水量年際變化及趨勢(shì)
漢臺(tái)區(qū)1980—2019年9—10月平均≥0.1 mm降水日數(shù)26.2 d,其中2002年雨日最少僅12 d,2019年雨日最多達(dá)37 d,2013年以來(lái)呈增加態(tài)勢(shì)。9月平均≥0.1 mm降水日數(shù)13.8 d,2002年僅5 d,1984年23 d,年際變化明顯(圖2)。10月平均≥0.1 mm降水日數(shù)12.5 d,2013年最少(6 d),2019年最多(20 d),2013年以來(lái)呈增加趨勢(shì),與9—10月同期變化趨勢(shì)基本一致。
圖2 1980—2019年9—10月≥0.1 mm降水日數(shù)年際變化及趨勢(shì)
對(duì)逐年9—10月≥0.1 mm降水日數(shù)進(jìn)行多項(xiàng)式擬合趨勢(shì)(圖2)表明:近40年降水日數(shù)呈波動(dòng)變化,其中上世紀(jì)80年代前期是明顯的雨日高峰期,80年代后期至90年代中后期為雨日低谷期,90年代后期至今處于雨日波動(dòng)上升期,尤其是2014年至2019年雨日處于明顯的上升期中。
連陰雨是漢臺(tái)區(qū)秋季降水主要?dú)夂蛱卣髦?,秋季降水偏多的年份,都有明顯的連陰雨天氣過(guò)程。陜西省連陰雨過(guò)程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定[8]:連續(xù)4 d及以上測(cè)站日降水量≥0.1 mm;過(guò)程持續(xù)時(shí)間在5 d或以上(允許有1 d為微量降水或無(wú)降水),過(guò)程降水量大于20 mm;連續(xù)2 d無(wú)≥0.1 mm降水或微量降水,認(rèn)為連陰雨天氣結(jié)束。本文采用此標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)分析1980年以來(lái)漢臺(tái)區(qū)連陰雨天氣過(guò)程的特點(diǎn)。
1980—2019年漢臺(tái)區(qū)9—10月共出現(xiàn)連陰雨天氣過(guò)程71次,年均1.8次。其中2011年多達(dá)5次,其次是1983、1988、2017年為4次,再次是1980、2000、2003、2019年為3次。1990、1997、1998、2002、2012年無(wú)連陰雨過(guò)程,其它年份每年出現(xiàn)1~2次。連陰雨過(guò)程平均持續(xù)時(shí)間8.1 d。持續(xù)10 d以上的連陰雨過(guò)程出現(xiàn)14次,占19.7%;7~10 d(包括10 d)的連陰雨出現(xiàn)27次,占38%;4~6 d(包括6 d)的連陰雨出現(xiàn)30次,占42.3%。表明漢中多4~10 d的連陰雨過(guò)程,占到總過(guò)程的80.3%。連陰雨持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)為22 d,發(fā)生在1985年9月4—25日;其次是21 d,發(fā)生在2001年9月12日—10月2日;第三是17 d,發(fā)生在1984年9月19日—10月5日。連陰雨過(guò)程的累計(jì)雨日1985年最多達(dá)33 d,其次是1984、2019年的30 d,第三是2001年為28 d。由此可以看出,20世紀(jì)80年代和21世紀(jì)10年代連陰雨次數(shù)明顯較多、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng),20世紀(jì)90年代連陰雨過(guò)程相對(duì)次數(shù)較少、持續(xù)時(shí)間短。
1980—2019年漢臺(tái)區(qū)秋季9—10月連陰雨過(guò)程中多暴雨天氣,71次連陰雨過(guò)程中共出現(xiàn)14次暴雨(表1),暴雨出現(xiàn)概率達(dá)18.3%。12次暴雨出現(xiàn)在9月,占85.7%;2次出現(xiàn)10月,占14.3%。2013年9月19日,日降水量121.4 mm,創(chuàng)建本站暴雨極值。
表1 1980—2019年9—10月漢臺(tái)區(qū)暴雨個(gè)例
漢臺(tái)區(qū)是華西秋雨氣候特征最為顯著的地域之一?!吨袊?guó)雨季監(jiān)測(cè)指標(biāo) 華西秋雨》(QX/T 496—2019)中,定義了秋雨長(zhǎng)度指數(shù)、秋雨量指數(shù)、秋雨綜合強(qiáng)度指數(shù)監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn),為了方便計(jì)算漢臺(tái)區(qū)秋雨各指數(shù),秋雨長(zhǎng)度用9—10月≥0.1 mm累計(jì)雨日代替,秋雨量用9—10月降水量代替,計(jì)算1980—2019年逐年漢臺(tái)區(qū)秋雨長(zhǎng)度、秋雨量、秋雨綜合強(qiáng)度指數(shù)。
1980—2019年秋雨長(zhǎng)度指數(shù)為-2.47~2.07,其中1983、1988、2001、2017、2019年秋雨雨日偏多;秋雨量指數(shù)為-1.78~2.38, 其中1983、1984、2003、2011、2014、2017、2019年秋雨量明顯偏多;秋雨綜合強(qiáng)度指數(shù)為-1.44~2.044(圖3)。按照華西秋雨綜合強(qiáng)度等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)判斷漢臺(tái)秋雨強(qiáng)度,有6 a(2019、2017、2014、2011、1984、1983年)為顯著偏強(qiáng)年;有7 a(2003、2005、2006、2000、1988、1985、1981年)為偏強(qiáng)年;有8 a(2013、2010、2007、1995、1993、1990、1987、1986年)為偏弱年;有5 a(2018、2002、1998、1997、1991年)為顯著偏弱年;其它14 a為正常年。秋雨綜合強(qiáng)度顯著偏強(qiáng)的年份主要分布在兩個(gè)階段,一個(gè)是1983—1984年,一個(gè)是2011—2019年。其中4次顯著偏強(qiáng)年發(fā)生在2011年以來(lái)的9 a中,且2019年秋雨強(qiáng)度達(dá)到40 a中最強(qiáng),說(shuō)明近10 a秋雨有增多增強(qiáng)態(tài)勢(shì)。秋雨綜合強(qiáng)度顯著偏弱的年份主要分布20世紀(jì)90年代。
秋雨綜合強(qiáng)度多項(xiàng)式擬合趨勢(shì)(圖3)顯示:近40 a其總體變化趨勢(shì)與9—10月降水量變化趨勢(shì)基本一致,但波動(dòng)更明顯,其中20世紀(jì)80年代前期是一明顯的秋雨強(qiáng)度高峰期,80年代中期至90年代后期為秋雨強(qiáng)度低谷期,90年代中期至2019年總體為波動(dòng)上升期,尤其是2014—2019年秋雨增強(qiáng)趨勢(shì)明顯。
圖3 1980—2019年漢臺(tái)區(qū)秋雨綜合強(qiáng)度指數(shù)年際變化及趨勢(shì)
(1)漢臺(tái)區(qū)9—10月降水量集中,相對(duì)變率大,年際變化差異大,降水量異常偏多的極端氣候事件頻次較高,2011年以來(lái)秋季降水量異常偏多的極端氣候事件和洪澇發(fā)生頻次增多。20世紀(jì)90年代后期至今,降水量變化處于波動(dòng)上升期。
(2)漢臺(tái)區(qū)9—10月降水日數(shù)多,平均26.2d/a ,年際變化明顯。2019年雨日多達(dá)37 d,為近40 a中最多,2013年以來(lái)降水日數(shù)呈增加趨勢(shì)。9月降水日數(shù)年際變化較10月明顯。20世紀(jì)90年代后期至今,雨日處于波動(dòng)上升期,尤其是2014—2019年雨日處于明顯的上升期。
(3)漢臺(tái)區(qū)秋季多連陰雨天氣過(guò)程,年均1.8次,過(guò)程平均持續(xù)時(shí)間8.1 d,持續(xù)時(shí)間大于10 d的連陰雨發(fā)生頻次較高。連陰雨過(guò)程中多暴雨、大暴雨天氣,并多出現(xiàn)在9月。
(4)2011年以來(lái)漢臺(tái)區(qū)出現(xiàn)4a秋雨綜合強(qiáng)度顯著偏強(qiáng),近9 a秋雨綜合強(qiáng)度明顯偏強(qiáng)。2019年秋雨綜合強(qiáng)度達(dá)到近40 a中最強(qiáng)。近40 a秋雨綜合強(qiáng)度變化趨勢(shì)與9—10月降水量變化趨勢(shì)一致,但波動(dòng)更明顯,2014—2019年秋雨強(qiáng)度增強(qiáng)趨勢(shì)明顯。