伍紅雨,李文媛,段海來,鄭璟
(廣東省氣候中心,廣東廣州 510640)
暴雨、臺風、低溫、干旱、強對流等氣象災害在我國幾乎每年都會發(fā)生,對國民經(jīng)濟和人民生命財產(chǎn)安全造成嚴重影響,并具有顯著的區(qū)域特征。為了更好地做好防災減災和決策氣象服務工作,為氣候和氣候變化研究等提供科學事實和參考依據(jù),需要及時對我國[1-4]、廣東[5-7]每年的氣候及其異常特征進行概括,對主要的天氣氣候事件進行總結(jié)和災情分析。本研究首先分析2021年廣東氣溫、降水、日照的時空分布特征,然后對臺風、暴雨、低溫、干旱、高溫、強對流、灰霾、雷電等年內(nèi)發(fā)生的主要災害性天氣氣候事件的特征和影響進行綜述。
本研究資料采用廣東省氣候中心整理的全省86個地面觀測站逐日的平均氣溫,最高、最低氣溫,日降水量等氣象要素以及霧、霾、冰雹、雷暴等主要天氣現(xiàn)象資料,降水還包括廣東3 000多個區(qū)域自動站降水資料,災情數(shù)據(jù)主要來自廣東省應急廳。常年為氣候平均值:采用1981—2010年平均;歷史:為1951年有氣象記錄以來。
2021年全省平均氣溫23.0℃,較常年(21.9℃)偏高1.1℃,創(chuàng)1951年有氣象記錄以來最高紀錄(圖1a),各地年平均氣溫介于20.3℃(連山)~25.1℃(徐聞)之間,其中汕頭、順德、河源等48個縣(市)為有氣象記錄以來最高。北部地區(qū)20.3~22.0℃,中南部地區(qū)22.0~25.1℃。與常年相比,全省一致偏高0.3~2.2℃,其中珠江口及以東大部偏高1.0℃以上(圖1b)。
圖1 1951—2021年廣東省平均氣溫歷年變化(a)和2021年廣東省年平均氣溫距平分布(單位:℃)(b)
2021年全省年極端最高氣溫介于35.1℃(汕尾)與39.3℃(普寧,7月28日錄得)之間。年極端最低氣溫介于-4.7℃(平遠)與6.7℃(上川島)之間。
2021年內(nèi)氣溫除10月較常年同期略偏低0.2℃,其余各月均正?;蚱摺F渲?月較歷史同期偏高3.3℃,為歷史同期第2高;3、5、9月平均氣溫較常年同期顯著偏高2.0~2.9℃,均為歷史同期最高,分別有49、63、63個縣(市)月平均氣溫破歷史同期最高紀錄。
2021年全省平均降水量1 358.0 mm,較常年(1 789.9 mm)偏少24%,為歷史第5少(圖2a),也為2005年以來最少。各地降水量介于680.1 mm(南澳)與2 590.3 mm(斗門)之間,其中南澳、大埔和汕頭等7個縣(市)降水量為歷史第2少?;洊|偏東介于680.1與1 000.0 mm,珠江口及西南部介于1 500.0與2 590.3 mm,其余地區(qū)介于1 000.0 mm與1 500.0 mm。與常年相比,除珠海偏多外,其余大部分偏少10%~52%,其中粵東偏少30%以上(圖2b)。
圖2 1951—2021年廣東平均年降水量歷年變化(a)和2021年廣東年降水量距平百分率分布(%)(b)
2021年年內(nèi)降水階段性變化大(圖略),除10、12月降水偏多外,其余各月均偏少。其中1月偏少85%,龍川、梅縣等14個縣(市)1月降水量創(chuàng)當?shù)赜袣庀笥涗浺詠碜钌偌o錄;3、4、9月偏少50%~65%;其中在9月,潮陽、惠東和龍川等6個縣(市)降水破9月最少紀錄;10月廣東平均降水量203.5 mm,較常年同期(59.1 mm)偏多2.4倍,為歷史同期第3多,汕頭等13個縣(市)降水破10月最多紀錄。12月偏多32%。按氣象行業(yè)標準,廣東在5月3日開汛,較常年平均開汛日期(4月6日)偏晚近1個月。
2021年全省各地年降水日數(shù)在68 d(南澳)~172 d(蕉嶺、仁化)之間。與常年相比,梅州北部偏多1~24 d,其余地區(qū)均偏少6~46 d,其中河源中部偏少40 d以上。
2021年全省平均日照時數(shù)2 058.8 h,較常年(1 754.9 h)偏多17%。年日照時數(shù)從南向北遞減,其中肇慶北部和清遠北部等地日照時數(shù)1 540.5~1 700.0 h,粵東和雷州半島2 100.0~2 651.3 h,其余地區(qū)1 700.0~2 100.0 h。與常年相比,全省大部偏多10%~73%,其中粵北偏北和粵東部分地區(qū)偏多30%以上。
2021年廣東總體天氣氣候特征是“溫高雨少登陸臺風少,階段性氣象干旱造成嚴重影響”??傮w而言,2021年廣東氣候年景偏差。臺風、暴雨洪澇災害明顯偏輕,但低溫和干旱災害較重。據(jù)統(tǒng)計,2021年廣東因氣象災害死亡2人,直接經(jīng)濟損失25.36億元,與近10年平均相比,氣象災害明顯偏輕。
2021年西北太平洋和南海共有22個臺風(中心附近最大風力≥8級)生成,生成個數(shù)較常年(25.5個)偏少3.5個。全年共有5個臺風登陸我國,其中2個臺風(“查帕卡”和“盧碧”)登陸廣東,較常年登陸數(shù)(3.7個)偏少1.7個。另有4個未登陸廣東的臺風(“獅子山”、“圓規(guī)”、“小熊”、“雷伊”)對廣東造成風雨影響(圖3)。2021年臺風具有“初臺晚,登陸臺風少,總體影響偏輕”的特點。初臺“查帕卡”于7月20日在陽江沿海地區(qū)登陸,登陸時中心附近最大風力12級(33 m/s),中心最低氣壓978 hPa,較常年偏晚22 d,“查帕卡”造成陽江市江城、陽西、陽東、陽春、海陵(市、區(qū)、縣)和江門市臺山縣共有64個鄉(xiāng)鎮(zhèn)4.96萬人受災,直接經(jīng)濟損失1.62億元。10月臺風“獅子山”和“圓規(guī)”帶來豐沛的降水,有效緩解了廣東旱情,特別是對于降水顯著偏少的粵東,利遠大于弊。臺風“盧碧”近岸生成、沿岸東行、不走尋常路?!袄滓痢笔菤v史上12月進入南海最強臺風,也是最晚給廣東帶來海上大風和陸地降水的臺風。
圖3 2021年登陸或影響廣東的臺風路徑圖
據(jù)統(tǒng)計,2021年臺風導致廣東共有12.82萬人受災,農(nóng)作物受災面積6.38×103hm2,直接經(jīng)濟損失1.89億元,較近10年臺風損失明顯偏輕。
2021年廣東共出現(xiàn)暴雨(日降水量≥50 mm)457站日,較常年(643站日)偏少28.9%。2021年,廣東共出現(xiàn)19次區(qū)域性暴雨過程(劃分標準詳見參考文獻[8]):2月9—10日,4月26日,5月2—3、17—18、20日,5月31日—6月2日,6月4、22—24、28日,7月19—21日(初臺“查帕卡”導致),8月1、8月4—5日(臺風“盧碧”導致)、9—10、14、18日,9月14日,10月8—10日(臺風“獅子山”導致)、13—15日(臺風“圓規(guī)”導致),12月21日(臺風“雷伊”導致),較常年(21次)偏少2次。2月9—10日出現(xiàn)罕見冬季暴雨;5月3日開汛,較常年平均開汛日期(4月6日)偏晚近1個月。5月20日,韶關北部、清遠北部縣(市)出現(xiàn)了暴雨到大暴雨,局地出現(xiàn)了8級左右短時大風。造成韶關、清遠等縣(市、區(qū))共有105個鄉(xiāng)鎮(zhèn)5.1萬人受災,1人死亡,直接經(jīng)濟損失7.64億元?!褒堉鬯逼陂g(5月21日—6月20日),廣東平均降水量201 mm,較常年同期(317.5 mm)偏少37%,其中廉江、陽春、和平為有氣象記錄以來同期最少。5月31日—6月2日,廣東大部出現(xiàn)暴雨到大暴雨,其中惠州的龍門和博羅、揭陽惠來、中山、珠海、河源紫金、汕尾陸豐出現(xiàn)了特大暴雨;惠州龍門龍華鎮(zhèn)3 h雨量400.9 mm(5月31日06:00—08:00(北京時,下同))破廣東省3 h雨量歷史極值。據(jù)統(tǒng)計,2021年洪澇災害導致全省共有7.85萬人受災,1人死亡,農(nóng)作物受災面積8.93×103hm2,直接經(jīng)濟損失8.31億元,較近10年暴雨洪澇損失明顯偏輕。
2021年廣東平均氣溫創(chuàng)歷史新高,平均降水量為2005年以來最少,導致廣東出現(xiàn)了持續(xù)時間長、影響范圍廣的階段性氣象干旱,致使土壤墑情低,江河水位下降,山塘水庫干涸,珠江口出現(xiàn)咸潮,對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、森林防火、生活用水造成了嚴重影響。2021年除10、12月降水偏多外,其余月份均偏少,其中1—9月,廣東平均降水量1 089.3 mm,較常年同期(1 659.3 mm)偏少34%,僅次于1963年(1 027.3 mm),為歷史同期第2少,汕頭、汕尾、茂名等20個市(縣)偏少20%~60%,為歷史同期最少。長期溫高雨少,加上江河來水少、水庫蓄水少,致使廣東大部地區(qū)氣象干旱階段性發(fā)展,粵東地區(qū)旱情持續(xù)發(fā)展。珠江及各河流流域枯水期降水和徑流減少,咸潮上溯增強,珠江口出現(xiàn)咸潮,在珠江三角洲西江干流水道廣昌泵站、聯(lián)石灣水閘出咸時間提前至6月21日、8月3日,為有咸情監(jiān)測記錄以來最早。據(jù)統(tǒng)計,2021年惠州市、汕尾市、潮州市、云浮市等4市19個縣(市、區(qū))146個鄉(xiāng)鎮(zhèn)遭受干旱災害,受災人口67.05萬人,因旱飲水困難需救助人口6.44萬人;受旱面積48.5×103hm2,其中農(nóng)作物受災面積31.23×103hm2,直接經(jīng)濟損失2.66億元。
2021年影響廣東的冷空氣總體偏弱,較強及以上冷空氣過程(含寒潮)主要出現(xiàn)在1、3、11、12月,其中在2020年12月29日—2021年1月2日,2021年1月7—8日、12月25—27日出現(xiàn)寒潮。1月16—18日低溫造成嚴重經(jīng)濟損失。11月7—8、21—23日有兩次強冷空氣影響廣東。據(jù)統(tǒng)計,2021年低溫共造成廣東11.55萬人受災,農(nóng)作物受災面積28.9×103hm2,直接經(jīng)濟損失11.83億元。
2020年12月29日—2021年1月2日,受強冷空氣影響,廣東省自北向南出現(xiàn)了急劇降溫和6~8級大風天氣,大部分縣(市)氣溫24 h降幅達10~15℃。中北部市縣出現(xiàn)了0~5℃的低溫,高寒山區(qū)最低氣溫達-5~-3℃,并出現(xiàn)了冰凍。全省共有59個縣(市)達到寒潮級別,25個縣(市)達到強冷空氣級別。據(jù)統(tǒng)計,惠州、揭陽、云浮羅定3市6縣遭受低溫冷凍災害,受災人口1.12萬人,農(nóng)作物受災面積3.26×103hm2,直接經(jīng)濟損失1.47億元。
2021年1月16—18日,受中等偏強冷空氣影響,廣東省日平均氣溫下降5~8℃,伴有6~8級大風。粵北縣(市)最低氣溫1~4℃,其中高寒山區(qū)-2~0℃,沿海市縣8~11℃,其余市縣4~7℃。云浮、惠州、揭陽市分別遭受低溫冷凍災害,部分農(nóng)作物和經(jīng)濟作物(馬鈴薯、菠蘿)產(chǎn)業(yè)片區(qū)災害損失嚴重。據(jù)統(tǒng)計,云浮、惠州和揭陽市共有7縣(區(qū))93個鄉(xiāng)鎮(zhèn)受災,受災人口10.42萬人,農(nóng)作物受災面積25.61×103hm2,直接經(jīng)濟損失10.36億元。
2021年廣東平均高溫日數(shù)(日最高氣溫≥35℃)42.9 d,較常年(17.5 d)偏多25.4 d,破歷史最多紀錄。廣東各縣(市)高溫日數(shù)介于1 d(珠海、南澳)~97 d(德慶)之間,從沿海向內(nèi)陸遞增,其中河源、廣州、大埔等46個縣(市)為有氣象記錄以來最多。粵北、粵東大部地區(qū)高溫日數(shù)超過50 d,德慶高溫日數(shù)達97 d,為廣東最多,而珠海、南澳僅出現(xiàn)一天高溫日,為廣東最少。與常年相比,除珠海、信宜和深圳高溫日數(shù)偏少1~4 d外,其余大部偏多5~66 d,其中,粵北、粵東縣(市)偏多30~66 d。2021廣東出現(xiàn)17次大范圍高溫天氣過程,均出現(xiàn)在5—10月,分別在5月15—16、19、21—23、27—30日,6月17—21、27日;7月3—6、9—16、18日,7月22日—8月2日,8月7—8、17、21—23、27日,9月2—22日,9月26日—10月1日,10月5日。其中7月22日—8月2日,受2021第6號臺風“煙花”外圍下沉氣流以及西太平洋副熱帶高壓影響,廣東出現(xiàn)持續(xù)12 d的大范圍高溫天氣過程。另外,9月2—22日,受顯著偏強、偏西的西太平洋副熱帶高壓控制以及臺風外圍下沉氣流影響,廣東出現(xiàn)2021年持續(xù)時間最長、范圍最廣的高溫天氣過程,具有以下特點:(1)持續(xù)時間異常長。該次高溫過程持續(xù)21 d,創(chuàng)下9月高溫過程持續(xù)時間新紀錄,常年9月高溫過程平均日數(shù)不到2 d;(2)高溫范圍廣。在12日,廣東有80縣(市)出現(xiàn)35℃以上的最高氣溫,高溫站數(shù)占全省93%。在2021年,由于高溫天氣異常多,造成廣東用電量屢創(chuàng)新高。
2021年廣東雷雨、大風、冰雹等強對流天氣多,共發(fā)生18次強對流天氣過程,主要出現(xiàn)在3—9月,具體如下:3月6—7、30—31日,4月7—8、25—28日,5月4—5、7—9、12—14、16—18日,6月22—24日,7月16—18、25—31日,8月1、9—10、14、18日,8月31日—9月1日,9月14—15、27—28日。其中5月7—9日,韶關樂昌市、始興縣、南雄市和梅州市大埔縣、平遠縣、梅縣出現(xiàn)短時強降雨、雷雨時伴有8~10級短時大風和冰雹。造成5縣(市)15個鄉(xiāng)鎮(zhèn)0.73萬人受災,直接經(jīng)濟損失0.67億元。特別在7月,強對流天氣頻繁,每天都有縣(市)出現(xiàn)陣雨或雷陣雨天氣,并常伴有短時強降水和6~9級的短時大風,部分縣(市)雨勢強烈,局地還出現(xiàn)暴雨、大暴雨。據(jù)統(tǒng)計,2021年風雹等強對流天氣共造成廣東0.73萬人受災,1人死亡,農(nóng)作物受災面積1.74×103hm2,直接經(jīng)濟損失0.67億元。
2021年全省平均灰霾日數(shù)為15.0 d,較常年偏少23.4 d,比2020年多1.7 d,為1980年以來第2低。從地域分布看,灰霾天氣污染帶與往年基本一致,主要分布在珠三角西部、粵西西南部及粵東個別地區(qū)。2021年廣東省灰霾天氣主要發(fā)生在1、3和12月,夏季較少,冬春季較多。其中12月最多,全省平均灰霾日數(shù)為3 d,6、7、8月最少,均為0.2 d。自2007年起,廣東省灰霾日數(shù)總體呈下降趨勢。
根據(jù)全省閃電定位網(wǎng)監(jiān)測,2021年全省共發(fā)生云對地閃電194萬次,平均閃電密度為10.60次/(km2·年)。從空間分布看,地閃密度較高區(qū)域主要分布在珠三角,高值區(qū)位于珠海市東部和中山市南部。從各月分布看,雷電活動主要集中在5—9月,其中5月最多,9月次之,1、2、11和12月基本沒有雷電發(fā)生。從日分布看,雷電活動頻繁時段主要分布在12:00—19:00,其中15:00是峰值時段。
2021年在雙拉尼娜事件以及異常大氣環(huán)流的影響下,西北太平洋副熱帶高壓較常年偏強、脊線偏北,影響廣東的冷空氣偏弱,臺風影響輕,導致廣東溫高雨少干旱影響重。2021年廣東省總體天氣氣候特征是“溫高雨少登陸臺風少,階段性氣象干旱造成嚴重影響”,屬偏差氣候年景。臺風、暴雨洪澇災害明顯偏輕,但低溫冷凍、干旱災害造成的損失偏重。2021年各種氣象災害共造成全省的死亡人數(shù)和經(jīng)濟損失明顯低于近10年平均。
2021年廣東平均氣溫23.0℃,較常年偏高1.1℃,為1951年有氣象紀錄以來最高;平均高溫日數(shù)42.9 d,較常年偏多25.4 d,創(chuàng)歷史新高。平均降水量1 358 mm,較常年偏少24%,為歷史第5少。“龍舟水”偏少,但降水極端性強,5月31日惠州龍門龍華鎮(zhèn)3 h降水量400.9mm破廣東歷史極值。初臺偏晚,有2個臺風登陸廣東,較常年偏少1.7個,有4個臺風影響廣東,臺風影響程度總體偏輕。溫高雨少致階段性氣象干旱嚴重。年初、年尾寒潮影響,降溫顯著。廣東灰霾日數(shù)繼續(xù)維持較低水平。
致謝:廣東省生態(tài)氣象中心李婷苑和陳靖揚提供灰霾資料;廣東省氣象公共安全技術支持中心莊燕洵和曹雪芬提供雷電資料,特此一并致謝!