陳勝晶

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福建省登陸臺風(fēng)與暴雨洪水關(guān)系分析

陳勝晶

福建省寧德水文水資源勘測分局

分析了1950年～2009年在福建登陸的85次臺風(fēng)的年際年內(nèi)分布、路徑和登陸點及遷移規(guī)律，臺風(fēng)強(qiáng)度與閩東暴雨中心雨量、洪峰水位關(guān)系。結(jié)果表明：福建沿海登陸臺風(fēng)以7～9月份為最多；臺風(fēng)穿過臺灣島登陸福建的頻率最高，致閩東常降強(qiáng)暴雨，且洪水大；前后兩次臺風(fēng)登陸點以跨區(qū)遷移為主；閩東暴雨中心雨量與臺風(fēng)強(qiáng)度關(guān)系不密切，賽江、霍童溪洪峰水位與暴雨中心雨量關(guān)系分別呈高度、中度相關(guān)。該成果可為福建閩東防臺抗洪提供參考。

登陸臺風(fēng) 暴雨洪水 福建 閩東

福建省地處我國東南沿海，與臺灣省隔海相望。研究登陸臺風(fēng)與暴雨洪水關(guān)系，對于防臺風(fēng)減災(zāi)具有重要意義。該文試圖揭示福建登陸臺風(fēng)出現(xiàn)時間、路徑及登陸點，登陸臺風(fēng)與閩東暴雨洪水關(guān)系，研究其是否存在一定的規(guī)律性，得到了一些有意義的認(rèn)識。

1 登陸臺風(fēng)的年際和年內(nèi)分布

據(jù)統(tǒng)計，1950年～2009年的60年間，在福建沿海登陸的臺風(fēng)共有85個，平均每年1.4個。最多的年份有4個，為1959年；無臺風(fēng)的年份共有12年，分別為1950年、1951年、1954年、1964年、1968年、1970年、1974年、1979年、1986年、1991年、1993年、1995年。

圖1 福建省不同年代登陸臺風(fēng)頻次分布圖

從不同年代登陸臺風(fēng)可看出（見圖1），20世紀(jì)六十年代與21世紀(jì)初期登陸臺風(fēng)最多，分別為18個和19個；特別是21世紀(jì)初期的10年，每年至少有1個臺風(fēng)登陸，其中2005年～2007年每年各有3個、2008年～2009年每年各有2個，為歷史所罕見。

圖2 福建省各月登陸臺風(fēng)頻次分布圖

從登陸臺風(fēng)的年內(nèi)分布可看出，最早的是2009年6月21日在晉江登陸的3號臺風(fēng)“蓮花”，最遲的是1973年10月10日在廈門登陸的15號臺風(fēng)。在6～10月間登陸福建的臺風(fēng)中，以7～9月份為最多，占全部登陸臺風(fēng)數(shù)的91.9%，其中在7月份登陸的20個，占23.3%，在8月份登陸的36個，占41.9%，在9月份登陸的23個，占26.7%。各月登陸臺風(fēng)頻次分布見圖2。

2 臺風(fēng)路徑和登陸點

根據(jù)1950年以來在福建登陸的85個臺風(fēng)路徑看，可大致分為三條。一是臺風(fēng)從西太平洋洋面生成后，向西北西或西北方向移動，先登陸臺灣島，再次正面登陸福建；二是西太平洋臺風(fēng)從臺灣北部海面直接登陸福建；三是在菲律賓以東洋面或南海生成后，從臺灣海峽北上，直接登陸福建。經(jīng)統(tǒng)計，第一條路徑登陸福建的臺風(fēng)數(shù)為58個，占68.2%，其登陸點主要在福州～廈門一帶，約占9成；此路徑臺風(fēng)穿過臺灣島后，強(qiáng)度有所減弱，但對我省仍影響較大。第二條路徑的臺風(fēng)數(shù)為15個，占17.6%，登陸點在福州以北沿海，其中寧德占7成多；因臺風(fēng)直接登陸閩東，且強(qiáng)度強(qiáng)、破壞力大、災(zāi)情重，如2006年8月10日第8號超強(qiáng)臺風(fēng)“桑美”在福鼎登陸，登陸時風(fēng)力達(dá)17級，釀成沙埕港船只沉沒和人員傷亡海難事故。第三條路徑的臺風(fēng)數(shù)為12個，占14.1%，登陸點在福州以南沿海，其中泉州以南約占8成，此類臺風(fēng)對閩東影響較小。

從臺風(fēng)登陸點位置遷移分析，前后兩次臺風(fēng)登陸點同在一個區(qū)內(nèi)的共11次，占12.9%；鄰區(qū)遷移的23次，占27.1%，跨區(qū)遷移的50次，占58.8%。前后兩次臺風(fēng)登陸點以跨區(qū)遷移為主。

從不同年代登陸閩東臺風(fēng)可看出，20世紀(jì)各年代僅1～3個，而21世紀(jì)初期臺風(fēng)頻繁登陸閩東，多達(dá)7個。2009年福建省登陸臺風(fēng)路徑、地點、強(qiáng)度統(tǒng)計見表1。福建登陸臺風(fēng)三條路徑見圖3。

圖3 福建省登陸臺風(fēng)三條路徑示意圖

表1 1950年～2009年福建省登陸臺風(fēng)路徑、地點、強(qiáng)度統(tǒng)計表

注：過程近中心最大風(fēng)力達(dá)8～9級為熱帶風(fēng)暴，10～11級為強(qiáng)熱帶風(fēng)暴，12～13級為臺風(fēng)，14～15級為強(qiáng)臺風(fēng)，16級以上為超強(qiáng)臺風(fēng)。

3 登陸臺風(fēng)與暴雨關(guān)系

3.1 登陸臺風(fēng)與閩東暴雨中心位置

臺風(fēng)是一個強(qiáng)降雨系統(tǒng)，臺風(fēng)影響地區(qū)常有暴雨或特大暴雨；但由于臺風(fēng)要素空間的不對稱性，通常臺風(fēng)近中心及北部的暴雨較南部大。1950年～2009年在福建登陸的85次臺風(fēng)中，閩東出現(xiàn)77次暴雨～特大暴雨，暴雨中心位于閩東沿海太姥山的柘榮、福鼎管陽及天湖山的蕉城虎貝一帶，其中出現(xiàn)在柘榮一帶共有57次，在虎貝一帶20次（見表2）。從登陸臺風(fēng)路徑看，臺灣北部海面登陸閩東臺風(fēng)僅柘榮一個暴雨中心，其它路徑登陸臺風(fēng)有一個主中心和一個副中心，但以柘榮主中心為多；從臺風(fēng)登陸地點看，泉州以北登陸的臺風(fēng)主中心大多在柘榮一帶，廈門以南登陸的臺風(fēng)主中心大多在虎貝一帶。

3.2 登陸臺風(fēng)與閩東暴雨量

對1950年以來的85次登陸臺風(fēng)閩東暴雨中心雨量進(jìn)行統(tǒng)計得知（見表2），暴雨量1日大于50mm的有77次，占90.6%；大于100mm的有59次，占69.4%；大于200mm的有35次，占41.2%；最大1日雨量達(dá)523mm（柘榮），為1956年第22號臺風(fēng)穿過臺灣島（花蓮）在長樂登陸影響造成。3日大于200mm的有51次，占60.0%；大于300mm的有33次，占38.8%；最大3日雨量達(dá)786mm（管陽），為2005年5號“海棠”臺風(fēng)穿過臺灣島（花蓮）在連江登陸影響所致。因此，福建登陸臺風(fēng)常致閩東發(fā)生暴雨～特大暴雨，且穿過臺灣島登陸臺風(fēng)造成閩東暴雨頻率高、量級大。

從閩東臺風(fēng)暴雨過程可看出，降雨時間大多為1～3天；若臺風(fēng)路徑穩(wěn)定、移動速度快（20km/s左右），降雨過程一般為1～2天，其暴雨強(qiáng)度大、歷時短，雨峰常出現(xiàn)在臺風(fēng)登陸后；如2005年第13號“泰利”、2006年第8號“桑美”臺風(fēng)；若臺風(fēng)移動緩慢（10km/s左右）、路徑曲折迂回，降雨時間大多為2～3天，暴雨歷時長、總量大，且雨峰常出現(xiàn)在臺風(fēng)登陸前；如2005年第5號“海棠”、2009年第8號“莫拉克”臺風(fēng)。

表2 1950～2009年福建省登陸臺風(fēng)與閩東暴雨中心、頻次統(tǒng)計表

3.3 臺風(fēng)強(qiáng)度與閩東暴雨中心雨量關(guān)系

臺風(fēng)近中心最大風(fēng)力是反映臺風(fēng)強(qiáng)度要素之一。分別點繪閩東暴雨主中心最大1日、3日雨量與臺風(fēng)登陸時風(fēng)速關(guān)系（見圖4、圖5），總體呈現(xiàn)登陸時風(fēng)速越大，最大暴雨中心降雨量越大的趨勢，但相關(guān)系數(shù)分別只有0.38和0.31，相關(guān)程度不顯著，表明登陸臺風(fēng)強(qiáng)度與閩東最大暴雨中心雨量關(guān)系不密切。這也說明了閩東暴雨不僅與臺風(fēng)強(qiáng)度有關(guān)，還與臺風(fēng)路徑、登陸點、移動速度及福建上空中小天氣系統(tǒng)、北方冷空氣等的共同影響有關(guān)。

圖4 臺風(fēng)登陸時風(fēng)速與閩東最大1日降雨量關(guān)系

圖5 臺風(fēng)登陸時風(fēng)速與閩東最大3日降雨量關(guān)系

4 登陸臺風(fēng)與洪水關(guān)系

受臺風(fēng)暴雨影響，1950年～2009年閩東的最大河流賽江共發(fā)生38場超警戒水位洪水，其中2004年～2009年連續(xù)6年發(fā)生超警戒水位3m以上洪水，為歷史罕見；次大河流霍童溪共發(fā)生16場超警戒水位洪水（見表3）。賽江洪水是霍童溪的2.4倍，這主要與賽江暴雨中心位于上游（柘榮），而霍童溪卻在下游（虎貝）有關(guān)。點繪洪峰水位與臺風(fēng)強(qiáng)度（登陸時風(fēng)速）關(guān)系，兩者關(guān)系不密切。

表3 1950年～2009年福建登陸臺風(fēng)與閩東主要河流超警戒水位洪水統(tǒng)計表

從登陸臺風(fēng)路徑看，穿過臺灣島再次登陸臺風(fēng)賽江、霍童溪分別發(fā)生超警戒水位洪水28場和14場，頻率為最高；賽江1956年以來前三大洪水均為此類路徑臺風(fēng)造成，即“196513”、“196911”、“196214”號超強(qiáng)臺風(fēng)分別穿過臺灣島花蓮或宜蘭再次登陸福建福清、晉江、連江。而霍童溪前三大洪水為三條路徑超強(qiáng)臺風(fēng)所致，即“196614”號臺風(fēng)從臺灣北部海面登陸羅源、“196911”臺風(fēng)號穿過臺灣花蓮再次登陸福建晉江、“198712”號臺風(fēng)從海峽北上登陸晉江。

從臺風(fēng)登陸地點看，賽江發(fā)生超警戒水位洪水主要受泉州以北登陸臺風(fēng)影響造成；霍童溪洪水主要受福州以南登陸臺風(fēng)影響所致。

5 暴雨與洪水關(guān)系

閩東洪水主要受暴雨影響所致。分別點繪賽江上游暴雨中心（柘榮或管陽站）最大1日暴雨量與白塔洪峰水位關(guān)系、霍童溪暴雨中心（虎貝站）最大1日暴雨量與洋中坂站洪水洪峰水位關(guān)系，如圖6、圖7所示，總體呈現(xiàn)暴雨量越大，洪峰水位越高的趨勢，相關(guān)系數(shù)分別為0.82和0.74，表明賽江、霍童溪洪峰水位與暴雨中心雨量關(guān)系分別呈高度和中度相關(guān)；但同時也反映了洪水不僅與暴雨量有關(guān)，而且還受暴雨強(qiáng)度、暴雨中心位置及移動、區(qū)間洪水組成、流域特征、前期降雨量等因素影響。

圖6 白塔站洪峰水位與最大1日降雨量關(guān)系

圖7 洋中坂站洪峰水位與最大1日降雨量關(guān)系

6 結(jié)論

6.1 1950年～2009年在福建沿海登陸的臺風(fēng)共有85個，20世紀(jì)60年代與21世紀(jì)初期登陸臺風(fēng)最多；臺風(fēng)登陸時間在每年的6～10月，大多數(shù)在7～9月。

6.2 臺風(fēng)穿過臺灣島登陸福建的頻率最高，其登陸點大多在福州～廈門沿海；臺灣北部海面直接登陸臺風(fēng)主要在閩東一帶；海峽北上臺風(fēng)登陸點大多在閩南沿海。近十年臺風(fēng)登陸或影響閩東頻繁。前后兩次臺風(fēng)登陸點以跨區(qū)遷移為主。

6.3 登陸臺風(fēng)常使閩東發(fā)生暴雨～特大暴雨，暴雨中心一般出現(xiàn)在柘榮和虎貝一帶，且以柘榮為多。穿過臺灣島登陸福建臺風(fēng)致閩東發(fā)生大暴雨頻率最高、且量級大。臺風(fēng)強(qiáng)度與暴雨中心雨量關(guān)系總體呈登陸時風(fēng)速越大，最大暴雨中心降雨量越大的趨勢，但兩者關(guān)系不密切。

6.4 臺風(fēng)暴雨常致閩東沿海大小河流發(fā)生洪水，其中賽江發(fā)生超警戒水位洪水次數(shù)是霍童溪的2.5倍。穿過臺灣島或從臺灣北部海面登陸福建臺風(fēng)，常使閩東發(fā)生災(zāi)害性洪水。賽江洪峰水位與上游暴雨中心雨量關(guān)系呈高度相關(guān)，霍童溪為中度相關(guān)。

6.5 今后在防臺風(fēng)抗洪中，應(yīng)根據(jù)過去60年福建登陸臺風(fēng)分布規(guī)律、臺風(fēng)與閩東暴雨洪水關(guān)系，提前作出暴雨、洪水預(yù)估報，及時按照防臺風(fēng)預(yù)案進(jìn)行部署和防御，盡可能減少臺風(fēng)造成的災(zāi)害損失。