朱小燕 鄧雅倩 黃泰森

摘要 選取玉林市58年不同短歷時(shí)強(qiáng)降水資料，采用趨勢(shì)線、變化傾向率及相關(guān)系數(shù)、極值的時(shí)間分布、樣本均值的時(shí)間分布等方法對(duì)玉林市不同短歷時(shí)降雨序列統(tǒng)計(jì)分析。結(jié)果表明，短歷時(shí)極值降水呈波動(dòng)變化，變化傾向率均為增加趨勢(shì)，其中5～60 min最大降雨量增多趨勢(shì)較顯著，傾向率增幅最大是180 min歷時(shí)。短歷時(shí)極值降水具有速度快、高強(qiáng)度、持續(xù)短特點(diǎn)，各部門應(yīng)第一時(shí)間做好排水排澇準(zhǔn)備，最大限度降低洪澇災(zāi)害造成的經(jīng)濟(jì)損失。

關(guān)鍵詞 不同歷時(shí)強(qiáng)降水;變化特征;農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響;玉林市

中圖分類號(hào)：P46 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：2095–3305（2021）04–0085–03

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的高速發(fā)展，人類生產(chǎn)生活對(duì)天氣、氣候條件的依賴程度越來越大，對(duì)氣象災(zāi)害的敏感程度越來越高。氣候變暖及快速的城市化發(fā)展都不同程度改變水文循環(huán)現(xiàn)狀，使水文極值和降水的強(qiáng)度和頻次有所增加。我國(guó)各地極端暴雨事件頻繁發(fā)生，特別是近年來，國(guó)內(nèi)一些大城市頻繁遭受嚴(yán)重漬澇事件，城市暴雨漬澇災(zāi)害已成為最為突出的城市災(zāi)害之一。氣候變化和城市化發(fā)展導(dǎo)致極端降雨事件的發(fā)生頻率和強(qiáng)度呈增加趨勢(shì)，特大城市降雨呈現(xiàn)出短時(shí)性、局地性和高強(qiáng)度的特點(diǎn)。據(jù)研究表明，全球氣溫每上升一度，極端降水量增加7%。如果極端降水現(xiàn)象持續(xù)增多，洪水等自然災(zāi)害將愈加頻繁，而玉林市是受到影響最大的地區(qū)之一。

玉林市地處南亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，氣候暖熱，降雨充沛，夏濕春干，多雨潮濕，年降雨日數(shù)157 d，其中年暴雨日數(shù)5 d，是中國(guó)暴雨較多區(qū)域。在全球和區(qū)域氣候變化背景下，玉林市的局地強(qiáng)降雨特征也發(fā)生了變化，最新資料分析發(fā)現(xiàn)，玉林市暴雨強(qiáng)度呈上升趨勢(shì)。暴雨洪澇災(zāi)害，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及生態(tài)環(huán)境等帶來許多不利影響。大部分極端降水強(qiáng)度會(huì)伴隨全球氣溫上升而增加，氣候變暖引起的自然災(zāi)害造成的損失，已經(jīng)成為影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)安定和國(guó)家安全的重要因素。研究氣候變暖背景下玉林市不同歷時(shí)降雨強(qiáng)度變化特征，可以給市政建設(shè)、水務(wù)、規(guī)劃等部門提供科學(xué)的理論依據(jù)，對(duì)玉林市的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展具有積極的意義，對(duì)防災(zāi)減災(zāi)、減輕自然災(zāi)害有極大的作用，可以最大限度地降低洪澇災(zāi)害造成的經(jīng)濟(jì)損失。

1 資料、統(tǒng)計(jì)方法

選取玉林市國(guó)家氣象站1959年1月1日—2016年12月31日共58年逐分鐘降水資料中，提取5、10、15、20、30、45、60、90、120、150、180 min共11個(gè)歷時(shí)降水資料，每年每個(gè)歷時(shí)選取最大雨量記錄。從全年降水自記紙或每 min降水量數(shù)據(jù)文件中，挑取本年內(nèi)11個(gè)時(shí)段最大降水量及相應(yīng)開始時(shí)間;各時(shí)段年最大降水量及相應(yīng)開始時(shí)間，只有當(dāng)1 440 min降水量>10.0 mm時(shí)才挑取;各時(shí)段最大降水量從年內(nèi)各月降水量自記紙或每分鐘降水量數(shù)據(jù)滑動(dòng)挑取，且不受日、月界的限制（但不跨年挑?。?各時(shí)段年最大降水量出現(xiàn)兩次或以上相同時(shí)，開始時(shí)間欄記錄出現(xiàn)次數(shù);雨量大而降雨歷時(shí)不足時(shí)，將降雨歷時(shí)按零雨量外延至降雨歷時(shí)。

2 短歷時(shí)強(qiáng)降水演變趨勢(shì)分析

2.1 短歷時(shí)強(qiáng)降水時(shí)間變化

分析玉林市1959—2016年5、10、15、20、30、45、60、90、120、150、180 min最大降雨量時(shí)間變化趨勢(shì)，重點(diǎn)分析對(duì)排水標(biāo)準(zhǔn)中最為關(guān)注的5、30、60、120、180 min年最大雨強(qiáng)變化規(guī)律。

從玉林市58年短歷時(shí)5 min最大雨量看出（圖1），5 min歷時(shí)年際間差異較大，呈波動(dòng)趨勢(shì)，變化傾向率為0.47 mm/10 a，變化幅度在8.61～23.6 mm。相關(guān)系數(shù)r為0.27，通過95%的置信度水平。5 min歷時(shí)58年均值為13.5 mm，1996年為高值年，雨量達(dá)23.6 mm。

玉林市30 min歷時(shí)最大雨強(qiáng)同5 min年最大雨強(qiáng)趨勢(shì)相似（圖2），也存在著明顯年際差異，變化傾向率1.37 mm/10 a，變化幅度在24.6～74.5 mm，相關(guān)系數(shù)r為0.21，通過90%的置信度水平。30 min歷時(shí)58年均值為42.3 mm，其中1964年、1981年、1987年、1996年、2006—2008年以及2010和2014年降水量達(dá)到暴雨級(jí)別，都在50 mm以上，2008年最高值年，雨量達(dá)74.5 mm。

玉林市60 min歷時(shí)最大雨強(qiáng)也存在著明顯年際差異（圖3），變化傾向率2.3 mm/10 a，變化幅度在32.0～114.2 mm，相關(guān)系數(shù)r為0.22，通過90%的置信度水平。60 min歷時(shí)58年均值為56.5 mm，達(dá)到暴雨級(jí)別，最大雨量在2008年，降水量為114.2 mm，達(dá)到大暴雨級(jí)別;1960年最小，只有32.0 mm。

120 min歷時(shí)最大雨強(qiáng)同樣也存在著明顯年際差異（圖4），變化傾向率2.16 mm/10 a，變化幅度在40.7～148.3 mm，相關(guān)系數(shù)r為0.15;其中只有8年值沒有達(dá)到暴雨級(jí)別，有9年值達(dá)到大暴雨級(jí)別;最大雨強(qiáng)在2008年，最小雨強(qiáng)在1980年。

180 min歷時(shí)最大雨強(qiáng)也有明顯的年際差異（圖5），變化傾向率3.19 mm/10 a，變化幅度在41.9～160.7 mm，相關(guān)系數(shù)r為0.18。最大值出現(xiàn)在1971年，最小值出現(xiàn)在1980年，只有3個(gè)年值沒有達(dá)到暴雨級(jí)別，有11年值達(dá)到大暴雨級(jí)別。

從這幾個(gè)歷時(shí)最大雨強(qiáng)分析對(duì)比中得出（表1）：玉林市58年短歷時(shí)強(qiáng)降水呈波動(dòng)變化規(guī)律，變化傾向率均為增加趨勢(shì)，傾向率增幅最大是180 min歷時(shí)，其次為90 min和60 min。其中5～15 min通過95%的信度水平，20～60 min通過90%的信度水平，說明這些歷時(shí)最大降雨量增多趨勢(shì)較為顯著。

2.2 短歷時(shí)強(qiáng)降水時(shí)間分布

分析1959—2016年各歷時(shí)最大的10個(gè)降雨極值分布情況得出，降水量分別達(dá)大雨（25 mm）、暴雨（50 mm）、大暴雨（100 mm）標(biāo)準(zhǔn)的短歷時(shí)強(qiáng)降水時(shí)間分別出現(xiàn)在10、15和60 min。1987—2016年雨量最大的10個(gè)降雨極值出現(xiàn)次數(shù)為79次，遠(yuǎn)大于1959—1986年28年間發(fā)生次數(shù)。10個(gè)歷時(shí)雨量歷史最大值均在1996年或2008年，1個(gè)歷時(shí)在1971年，說明近30年來玉林市暴雨強(qiáng)度明顯增強(qiáng)。

2.3 短歷時(shí)強(qiáng)降水均值的時(shí)間分布

比較1959—1986年與1987—2016年兩個(gè)階段各歷時(shí)雨量樣本平均值發(fā)現(xiàn)，5 min最大雨量1959—1986年平均降雨量為12.6 mm，1987—2016年平均降雨量為14.3 mm。30 min最大雨量1959—1986年平均降雨量為39.5 mm，1987—2016年平均降雨量為44.9 mm;60 min最大雨量1959—1986年平均降雨量為53.0 mm，1987—2016年平均降雨量為59.9 mm;120 min最大雨量1959—1986年平均降雨量為69.6 mm，1987—2016年平均降雨量為75.8 mm;180 min最大雨量1959—1986年平均降雨量為79.2 mm，1987—2016年平均降雨量為85.2 mm。各歷時(shí)平均降雨量后者明顯大于前者，差值1.7～7.2 mm，說明近30年短歷時(shí)強(qiáng)降雨明顯大于1986年以前時(shí)段，玉林市極端降雨事件呈明顯增加趨勢(shì)。

3 短歷時(shí)強(qiáng)降水對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響

春季暴雨會(huì)造成稻田積水過深、部分剛移栽水稻出現(xiàn)浮蔸、心葉被淹、肥料流失。部分低洼地段作物被水沖擊，造成倒伏或機(jī)械損傷;西瓜大棚進(jìn)水，玉米、葡萄產(chǎn)生直接機(jī)械損傷，為病蟲害侵入創(chuàng)造了有利條件?？諝鉂穸却?、溫度適宜，有利于病害發(fā)生發(fā)展，部分西瓜因?yàn)槁莶?yán)重死苗，葡萄霜霉病較重等。強(qiáng)降雨雨區(qū)一般存在一定疊加，持續(xù)性強(qiáng)降雨天氣會(huì)導(dǎo)致雨區(qū)土壤過濕，農(nóng)田漬澇災(zāi)害將加重，對(duì)早稻孕穗和抽穗開花以及棉花和玉米等旱地作物生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生不利影響，也不利于春玉米、棉花、蔬菜和經(jīng)濟(jì)林果等生長(zhǎng)發(fā)育。

夏季是早稻成熟關(guān)鍵期，暴雨易導(dǎo)致水稻機(jī)械損傷而減產(chǎn)、稻谷質(zhì)量差等不利后果。2016年5月20日凌晨玉林市自西北向東南出現(xiàn)一次大范圍大暴雨、局部特大暴雨天氣過程，19日20：00～20日20：00，全市觀測(cè)點(diǎn)有8個(gè)站點(diǎn)達(dá)特大暴雨（250 mm以上）、116個(gè)點(diǎn)出現(xiàn)大暴雨、75個(gè)點(diǎn)出現(xiàn)暴雨，24 h降雨量最大為北流市平政鎮(zhèn)（387 mm），小時(shí)量強(qiáng)達(dá)到66 mm，且有5個(gè)時(shí)次的降雨量都達(dá)到暴雨。這次罕見降雨過程造成全市內(nèi)澇，重災(zāi)區(qū)北流市農(nóng)作物受災(zāi)面積1 328.33 hm2，其中農(nóng)作物成災(zāi)面積583.9 hm2，農(nóng)作物絕收面積90.56 hm2。2015年第22號(hào)臺(tái)風(fēng)“彩虹”強(qiáng)度強(qiáng)、移動(dòng)快、風(fēng)力大、降雨強(qiáng)度大、影響范圍廣，給廣西帶來了巨大災(zāi)害，給玉林農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、水利、電力輸送等造成嚴(yán)重?fù)p失。

近年來隨著氣候變化異常，廣西冬季暴雨發(fā)生頻率逐漸增多，玉林市2016年1月27—28日暴雨造成局地內(nèi)澇、農(nóng)田被淹，馬鈴薯、甘蔗、蔬菜等受泡影響生長(zhǎng)，大青棗、沙糖桔等水果落果、裂果，導(dǎo)致減產(chǎn)，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和農(nóng)業(yè)造成了嚴(yán)重?fù)p失。

4 結(jié)論

本文主要使用玉林市國(guó)家氣象觀測(cè)站1959—2016年共58年逐分鐘降雨過程資料，分析短歷時(shí)強(qiáng)降水時(shí)間變化趨勢(shì)、極值時(shí)間分布和均值時(shí)間分布，結(jié)果表明：（1）玉林市58年短歷時(shí)降水極值呈波動(dòng)變化規(guī)律，變化傾向率均為增加趨勢(shì)，傾向率增幅最大是180 min歷時(shí)，其次為90 min和60 min，其中5～15 min通過95%置信度水平，20～60 min通過90%置信度水平;玉林市各歷時(shí)最大降雨量均呈增多趨勢(shì)，其中5～60 min最大降雨量增多趨勢(shì)顯著。（2）1987—2016年降雨極值出現(xiàn)次數(shù)遠(yuǎn)大于1959—1986年發(fā)生次數(shù)，10個(gè)歷時(shí)雨量歷史最大值均出現(xiàn)在1996年以后，只有1個(gè)歷時(shí)出現(xiàn)在1971年。（3）1987—2016年各歷時(shí)降雨量平均值明顯大于1959—1986年平均值。短歷時(shí)強(qiáng)降水在極端天氣氣候事件中一直是各級(jí)防汛部門重點(diǎn)和難點(diǎn)，具有“速度快、高強(qiáng)度、持續(xù)短”特點(diǎn)。因此，當(dāng)短歷時(shí)暴雨發(fā)生時(shí)，水利、水文、住建、防洪等部門應(yīng)第一時(shí)間做好排水排澇準(zhǔn)備，最大限度降低洪澇災(zāi)害損失。

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責(zé)任編輯：黃艷飛