哈建強(qiáng)，朱艷飛

(1.河北省滄州水文水資源勘測(cè)局，河北 滄州 061000； 2.滄州市環(huán)境保護(hù)局，河北 滄州 061000)

1 概 述

滄州市是河北省沿海開(kāi)放城市，位于河北省東南部，東臨渤海，北靠天津，是國(guó)務(wù)院確定的新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)極和隆起帶，區(qū)位優(yōu)勢(shì)明顯。

滄州市冬季和春季主要受蒙古高壓和西伯利亞高壓控制，主要盛行西北風(fēng)和北風(fēng)，局部多風(fēng)沙，天氣少雨雪且寒冷干燥。夏季和秋季，太平洋副熱帶高壓增強(qiáng)西進(jìn)，蒙古高壓逐漸減弱衰退，滄州市多東南風(fēng)和西南風(fēng)，從海洋帶來(lái)暖濕氣流，多陰雨天氣。滄州市在冷峰和西來(lái)槽影響下形成的降水機(jī)率約占70%。

因?yàn)闇嬷菔械奶厥馓鞖庀到y(tǒng)和地理位置等因素，局地性暴雨呈現(xiàn)多發(fā)態(tài)勢(shì)。大暴雨是夏季滄州市最為嚴(yán)重的自然災(zāi)害之一，也是常見(jiàn)的一種災(zāi)害性天氣現(xiàn)象。本文針對(duì)1972～2015年44年間滄州市大暴雨天氣的變化趨勢(shì)進(jìn)行專門(mén)的分析和研究。

2 大暴雨資料選取及處理方法

通常情況下，一般性的暴雨對(duì)平原區(qū)影響不是很大。滄州市地處海河流域，為此區(qū)域的典型平原區(qū)，由于特殊的地形地貌情況，本文對(duì)一般性暴雨(即50～100 mm)不做研究，只考慮對(duì)平原區(qū)產(chǎn)生內(nèi)澇等災(zāi)害成災(zāi)幾率大的大暴雨(凡24 h雨量在100～200 mm之間者為大暴雨)和特大暴雨(24 h雨量大雨或等于200 mm者，為特大暴雨)進(jìn)行分析研究。

滄州市現(xiàn)有89個(gè)基本雨量監(jiān)測(cè)站(辛集青、北漢、王寺、北桃杏、王鎮(zhèn)店、本齋、興村、泊鎮(zhèn)、鹽山、滄州市、卸甲莊、曹寺、辛集、常郭、曾小營(yíng)、常莊、陳缺屯、于集、崇仙、獻(xiàn)縣、出岸、小莊、崔爾莊、肖家樓、打虎莊、尚村、東關(guān)、吳橋、東光、西郜、杜生、慶云、馮莊、任丘、付趙、窩北、富鎮(zhèn)、寨子、高屯、汜水、官莊、肅寧、海濱農(nóng)場(chǎng)、滕莊子、海興、束城、河城街、沙河橋、河間、秦村、淮鎮(zhèn)、千里屯、黃驊、青縣、黃驊鹽場(chǎng)、商家林、交河、歧口、捷地、葉三撥、舊城、楊家寺、李村、尹堡寨、連鎮(zhèn)、小元、陵城、王金莊、劉家廟、肖莊子、劉莊、羊二莊、留古寺、于家橋、呂公堡、棗林莊、馬落坡、寺門(mén)村、毛三莊、南皮、孟村、楊埕、明泊洼、張彥恒、南大港農(nóng)場(chǎng)、周青莊、灣里、周官屯、中捷農(nóng)場(chǎng))，以上這89個(gè)基本雨量站在滄州全市范圍內(nèi)基本呈均勻分布，在水文年鑒和相關(guān)報(bào)告上選取滄州市這89個(gè)基本雨量站大暴雨資料，即以這個(gè)序列作為區(qū)域大暴雨研究系列。

本文對(duì)滄州市大暴雨資料的時(shí)間變化分析，采用的是各雨量監(jiān)測(cè)站資料統(tǒng)計(jì)所得趨勢(shì)線和暴雨次數(shù)的距平變化圖；對(duì)于滄州市大暴雨空間變化分析，采用的是年平均暴雨頻次表；采用比較分析法分析大暴雨變化趨勢(shì)與多年降水的關(guān)系。

3 滄州市近44年大暴雨變化分析

3.1 滄州市44年間大暴雨的空間變化分布

滄州市年平均大暴雨較少，分布不均勻，各地均有大暴雨發(fā)生。

運(yùn)用大暴雨頻次計(jì)算公式：年平均大暴雨頻次=大暴雨次數(shù)/記錄年代[1]，經(jīng)過(guò)認(rèn)真計(jì)算89個(gè)基本雨量站44年間年平均大暴雨頻次，可知滄州市1972～2015年44年間的年平均暴雨頻次分布情況(表1)。

表1 滄州市89個(gè)基本雨量站1972～2015年大暴雨平均頻次表

續(xù)表1

從表1可以得出，滄州市44年來(lái)的大暴雨從西北到東南呈現(xiàn)“小～大”的趨勢(shì)。其中，從西北面的任丘棗林莊站沿東南方向到子牙新河沿岸的獻(xiàn)縣、河間等市縣是一個(gè)大暴雨頻次逐步增大的區(qū)域；從子牙新河南岸繼續(xù)沿東南方向移動(dòng)，一直到滄州市區(qū)又是逐漸增大的區(qū)域；經(jīng)過(guò)滄州市區(qū)再沿東南方向到與山東省交界地帶，大暴雨頻次達(dá)到最大(例如東南部的常莊、慶云達(dá)到最高范圍：0.68～0.75，其中南部東光、吳橋兩縣出現(xiàn)了特殊的低值區(qū))。

大暴雨發(fā)生頻次相對(duì)較小的區(qū)域是以任丘市為主(包括河間市局部)的這塊地區(qū)，平均大暴雨頻次在0.20～0.30之間，也就是說(shuō)這片區(qū)域10年里面有大概2～3年會(huì)有大暴雨發(fā)生，發(fā)生的概率相對(duì)來(lái)說(shuō)很??；任丘北漢、河間西郜附近是這片區(qū)域頻次最小值出現(xiàn)區(qū)，頻次為0.20，也就是說(shuō)10年里面有大概2年會(huì)有大暴雨發(fā)生；此片區(qū)域大暴雨頻次偏小的原因是太平洋暖濕氣流受泰山沂蒙山阻擋，在冀中平原形成一個(gè)降雨量低值區(qū)，而這片區(qū)域正處在這個(gè)低值區(qū)的北部邊緣[2]。子牙新河南岸以南到滄州市區(qū)，從滄州市區(qū)再到滄州東南部地區(qū)，本片區(qū)域平均大暴雨頻次在0.50～0.60之間，此意味著10年里面大約會(huì)有一半以上的年份會(huì)有大暴雨發(fā)生，發(fā)生大暴雨的機(jī)率較大；該區(qū)域的最大值出現(xiàn)在鹽山縣南部的常莊附近，暴雨頻次為0.75，也就是說(shuō)10年里大概會(huì)有7～8年會(huì)有大暴雨發(fā)生。滄州市南部東光縣、吳橋縣，這片區(qū)域平均大暴雨頻次在0.20～0.40之間，相對(duì)上一個(gè)區(qū)域有所減小。

滄州市降水量的分布格局對(duì)大暴雨的這種地域分布有很大的決定作用。以鹽山縣常莊為例，此處地形較平緩，夏季太平洋副熱帶高壓西伸，西風(fēng)帶和副熱帶系統(tǒng)相互作用，有利于氣流的抬升作用，槽前對(duì)流層中、低層為強(qiáng)的氣流區(qū)，華北或東北地區(qū)有波脊加強(qiáng)，因此出現(xiàn)明顯的氣流輻合，使這里雨量增大，達(dá)到大暴雨。長(zhǎng)期反復(fù)出現(xiàn)這種作用，大暴雨在此處多發(fā)。

3.2 滄州市44年間暴雨的時(shí)間變化分布

滄州市大暴雨時(shí)間變化劇烈，分布非常不均。分析1972～2015年間滄州市89個(gè)雨量站的大暴雨資料可知，每年大暴雨發(fā)生在7～9月份的幾率在90以上。

由圖1可以看出44年來(lái)滄州市大暴雨次數(shù)的變化趨勢(shì)。對(duì)20世紀(jì)70年代數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，大暴雨發(fā)生的平均頻次為54.4次/10a，其中最高次數(shù)為144次；對(duì)80年代數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，大暴雨發(fā)生的平均頻次為49.2次/10a，其中最高頻次為129次；對(duì)90年代數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，大暴雨發(fā)生的平均頻次為33.0次/10a，其中最高為65次；對(duì)2000年以后的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，大暴雨發(fā)生的平均頻次為35次/10a，其中最高為117次。由以上數(shù)據(jù)可知，44年來(lái)滄州市大暴雨發(fā)生頻次呈減少趨勢(shì)。

圖1 滄州市89個(gè)雨量站44年大暴雨數(shù)量統(tǒng)計(jì)圖

據(jù)1972～2015年滄州市89個(gè)雨量監(jiān)測(cè)站的大暴雨資料，可以準(zhǔn)確做出滄州市44年大暴雨數(shù)量距平圖(圖2)。分析圖2可知，隨著時(shí)間推移，負(fù)距平出現(xiàn)年數(shù)增多。20世紀(jì)70年代數(shù)據(jù)里出現(xiàn)4年是負(fù)距平；80年代數(shù)據(jù)里出現(xiàn)5年是負(fù)距平；90年代數(shù)據(jù)里出現(xiàn)6年是負(fù)距平；2000～2009年數(shù)據(jù)里，出現(xiàn)7年是負(fù)距平；2010～2015年數(shù)據(jù)里，出現(xiàn)6年是負(fù)距平。這個(gè)趨勢(shì)與44年間大暴雨次數(shù)圖所得結(jié)論相同。

圖3為滄州市1972～2015年間的各年年降水量圖。由圖3可知，滄州市44年來(lái)年降水量呈現(xiàn)持續(xù)減少的趨勢(shì)。由圖1、圖2、圖3可以推知，滄州市大暴雨次數(shù)變化與相同時(shí)期內(nèi)年降水量變化趨勢(shì)相似，呈正相關(guān)關(guān)系，即年降水量減少，大暴雨次數(shù)亦隨之減少。

圖2 滄州市89個(gè)雨量站44年暴雨數(shù)量距平圖

圖3 滄州市多年平均降水量趨勢(shì)圖

4 結(jié)論與建議

本文分析了滄州市1972～2015年44年間的暴雨時(shí)空變化特征及原因，得到如下結(jié)論：

1) 44年來(lái)滄州市大暴雨的發(fā)生時(shí)間集中在7～9月份的幾率在90%以上，這與滄州市多年降水量結(jié)果基本一致。

2) 44年來(lái)大暴雨發(fā)生次數(shù)在全市范圍內(nèi)趨勢(shì)為持續(xù)減少，與滄州市44年來(lái)年降水量變化趨勢(shì)相似，呈正相關(guān)關(guān)系。即年降水量減少，大暴雨次數(shù)隨之減少。

3) 滄州市44年來(lái)大暴雨的空間分布格局表現(xiàn)為由西北到東南逐漸增大趨勢(shì)，西北地區(qū)任丘市、河間市北部平均暴雨頻次最小，東南部地區(qū)的鹽山縣常莊、慶云附近頻次最大。