葉 舟,耿 誠,徐 貝,陳 芳

(浙江海洋大學(xué) 海洋工程裝備學(xué)院,浙江 舟山 316022)

1 問題的提出

臺風(fēng)通常給海島帶來造成人員傷亡和財產(chǎn)損失的災(zāi)害性風(fēng)、雨、潮等,但臺風(fēng)也給干旱海島地區(qū)帶來降水,因此利用臺風(fēng)雨解決海島水資源短缺的研究是國內(nèi)外學(xué)者十分關(guān)注的課題。臺風(fēng)降雨研究通常有以下幾個方向:

(1)研究臺風(fēng)暴雨影響因子。陳淑琴等[1]研究“麥莎”臺風(fēng)(0509)引起舟山特大暴雨的成因,認為臺風(fēng)登陸后減弱緩慢,由于臺風(fēng)處于對流不穩(wěn)定環(huán)境中,舟山地區(qū)水汽輻合、高空輻散、上升速度等都非常有利于強降水。趙玉春等[2]研究“莫蘭蒂”臺風(fēng)(1614)引發(fā)的福建特大暴雨過程的地面降水特征以及與之相對應(yīng)的臺風(fēng)登陸前后其流場、溫濕場、能量場與動力、熱力等三維結(jié)構(gòu)。陳濤等[3]研究“利奇馬”(1909)臺風(fēng)登陸期間對流結(jié)構(gòu)特征及對強降雨影響,研究表明近岸臺風(fēng)螺旋雨帶以層積混合型降水為主,臺風(fēng)眼墻區(qū)域以熱帶暖云對流型降水為主。端義宏[4]對登陸臺風(fēng)結(jié)構(gòu)的觀測、預(yù)報與影響評估,探索登陸臺風(fēng)精細化結(jié)構(gòu)演變規(guī)律。陳聯(lián)壽等[5]認為臺風(fēng)暴雨強度和分布與內(nèi)部結(jié)構(gòu)影響、環(huán)境大氣控制和下墊面強迫3個方面因素有關(guān)。

(2)研究臺風(fēng)降雨分布結(jié)構(gòu)。陳鐳等[6]研究“桑美”(0608)臺風(fēng)登陸前后距臺風(fēng)中心1緯距以內(nèi)的降水結(jié)構(gòu)的時空演變特征,認為登陸前后降水結(jié)構(gòu)是有明顯的非對稱性。王毅等[7]研究“溫比亞”臺風(fēng)(1818)環(huán)流背景、地面輻合、水汽條件、渦度及上升運動、垂直螺旋度等對強降水影響的分析,認為強降水集中在距臺風(fēng)中心100 km以內(nèi)的臺風(fēng)前進方向的左前部和后部,距臺風(fēng)中心25～50 km的降水量中心小時降水量普遍較大。何會中等[8]利用熱帶降雨測量任務(wù)(TRMM)資料研究“鯨魚”(0302)臺風(fēng)時,發(fā)現(xiàn)最大平均降水出現(xiàn)在距臺風(fēng)中心30～40 km處,然后降水量隨距離增加而迅速減小。Lonfat等[9]研究1998—2000年間的260個熱帶氣旋,認為臺風(fēng)非對稱降水隨風(fēng)暴強度和地理位置有顯著變化。一般來說,強度較低的臺風(fēng)最大降水發(fā)生在左前象限,而強度較高的則出現(xiàn)在右前象限,且強度較低的臺風(fēng)顯示出更大的非對稱性。Burpee等[10]研究臺風(fēng)Alicia和Elena雨帶中的平均降水率與眼墻相比隨時間變化較小,并且平均降水率從眼墻到外圍第一條螺旋雨帶處有明顯減弱。

(3)對2個以上臺風(fēng)路徑和降雨比較研究。梁玉春等[11]認為路徑相似的臺風(fēng)對某地降雨截然不同的原因是能量分布、水汽分布特征和垂直運動等方面存在明顯差異,特別是副熱帶高壓特征、地面氣壓場、850 hPa環(huán)流、臺風(fēng)云系結(jié)構(gòu)、低空急流和水汽通量、垂直散度場、能量場等因素。謝韶等[12]對路徑相似而降雨特征(強度、分布)相差較大的臺風(fēng)比較分析,認為臺風(fēng)與環(huán)境場的相互配置是造成兩強臺風(fēng)降水差異的直接原因。朱紅芳等[13]研究進入內(nèi)陸的兩個臺風(fēng)“?？?1211)和“麥德姆”(1410)在安徽的降雨特征對比分析,水汽輸送差異使得?？麖娊邓臻g分布呈緯向型,而“麥德姆”為徑向型特征。錢燕珍等[14]研究分析3個登陸臺風(fēng)“菲特”(1323)、“杜鵑”(1521)、“莫蘭蒂”(1614)對寧波強降水形成的原因。

(4)研究臺風(fēng)減弱過程中降雨變化。王盛繁等[15]認為臺風(fēng)低壓、季風(fēng)氣流、冷空氣是造成異常強暴雨主要天氣系統(tǒng),地形抬升對暴雨增幅有明顯的作用。黃敏輝等[16]認為臺風(fēng)路徑總趨勢、臺風(fēng)登陸后的移動路徑、強度減弱快慢、移速的變化、臺風(fēng)移經(jīng)城市的距離、濃密云團動態(tài)是影響臺風(fēng)降雨準確預(yù)報的重要因子。陳宏等[17]研究“安比”(1810)臺風(fēng)北上后期在山東、天津兩個暴雨落區(qū)分布上的差異,山東暴雨位于臺風(fēng)路徑東側(cè)而天津暴雨位于路徑西側(cè),天津降雨強度明顯增強。

目前已有的研究主要聚焦于分析臺風(fēng)帶來的災(zāi)害性特征對覆蓋地區(qū)的影響,重點研究單個臺風(fēng)引起的降雨影響因素和分布結(jié)構(gòu),也有一些研究對2～3個臺風(fēng)的降雨特性進行比較,但是缺乏對臺風(fēng)引發(fā)的區(qū)域長時間序列降雨量的深入研究。本文在筆者前期研究[18-20]基礎(chǔ)上,統(tǒng)計整理了1980—2019年間西北太平洋的臺風(fēng)數(shù)據(jù),結(jié)合此期間長春嶺站降雨量進行統(tǒng)計學(xué)分析,交叉氣象學(xué)和水資源學(xué)科,分析臺風(fēng)對舟山降水的影響規(guī)律和臺風(fēng)影響下的降水資源分布,為淡水資源匱乏的海島城市的水資源利用提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

2 數(shù)據(jù)來源及分析方法

2.1 長春嶺站基本情況

長春嶺站位于舟山市本島定海區(qū),是舟山市水文站所屬降雨監(jiān)測資料系列最長的站點,該站從1980年開始觀測降雨量至今。從降雨的年內(nèi)分配看,舟山島每年有2個主要的集中降雨期:①4—6月份,該降雨期長春嶺站平均每年降雨量為474.63 mm,約占全年降雨量的28.69%;②每年7—10月份的臺風(fēng)期,平均每年降雨量為663.90 mm,占全年降雨量的40.13%,具體見表1。本研究利用該站1980—2019年的降雨資料進行臺風(fēng)雨研究。

表1 長春嶺站多年平均降雨量Table 1 Multi-year average rainfall at Changchunling Station

2.2 數(shù)據(jù)分析方法

本文主要利用皮爾遜相關(guān)系數(shù)模型對舟山降雨量和臺風(fēng)影響因素進行相關(guān)性分析,進而為舟山水資源保障策略提供量化支持。臺風(fēng)分為在浙江登陸和影響舟山兩類,降雨量按照10～50 mm和≥50 mm分成兩組,建立皮爾遜模型,分析其與舟山年臺風(fēng)總降雨量的相關(guān)性。

3 影響降雨的臺風(fēng)分類及相關(guān)性分析

1980—2019年西北太平洋共發(fā)生臺風(fēng)976個,影響舟山長春嶺站降雨≥10 mm的臺風(fēng)有236個。根據(jù)長春嶺站降雨資料分析,臺汛期該站總降雨量27 067.3 mm,臺風(fēng)帶來的降雨量19 636.2 mm,臺風(fēng)雨占臺汛期降雨量的72.55%,平均每年臺風(fēng)帶來雨量為490.91 mm。其中1980—1999年間,該比例為70.51%,平均每年帶來的臺風(fēng)雨為474.08 mm;2000—2019年該比例為77.19%,平均每年帶來的臺風(fēng)雨為505.74 mm。后20 a(2000—2019年)比前20 a(1980—1999年)平均增加6.68%,浙江登陸臺風(fēng)數(shù)后20 a比前20 a增加46%,總降雨量僅上升7.69%。其他登陸及非登錄臺風(fēng)降雨10～50 mm的臺風(fēng)數(shù)量基本持平,而≥50 mm的臺風(fēng)數(shù)從56個下降到42個,下降21.81%(表2)。

表2 1980—2019年登陸浙江和影響舟山長春嶺雨量站降雨的臺風(fēng)Table 2 Typhoons that made landfall in Zhejiang and affected rainfall at Changchunling rainfall station in Zhoushan during 1980-2019

從40 a長春嶺站降雨量排列統(tǒng)計圖(圖1)可見,年降雨量最大的前10個年份中有7個是2000年以后的,但前20位中也僅僅只有10個年份屬于2000年以后,說明40 a臺風(fēng)影響的降雨總體均勻,但最近10 a降雨明顯增加。從年份看,平均每年臺風(fēng)雨量為490.91 mm,雨量最大年份在2019年(1 126.5 mm),最小年份在2003年(144.5 mm),前者為后者的7.8倍,說明年際臺風(fēng)雨量相差很大。

圖1 舟山市長春嶺站臺風(fēng)雨量統(tǒng)計Fig.1 Statistics of typhoon rainfall amount at Changchunling station in Zhoushan

利用皮爾遜模型對舟山年臺風(fēng)總降雨量和其他登陸及非登陸臺風(fēng)降雨≥50 mm、10～50 mm、浙江登陸臺風(fēng)≥50 mm降雨量、浙江登陸臺風(fēng)10～50 mm降雨量、浙江登陸臺風(fēng)年總降雨量之間的相關(guān)性進行分析,相關(guān)系數(shù)結(jié)果如圖2所示。

圖2 年總降雨量與各類臺風(fēng)影響的皮爾遜相關(guān)性分析Fig.2 Pearson correlation analysis of total annual rainfall and the impact of various typhoons

分析圖2可得:

(1)站點年臺風(fēng)總降雨量與其他登陸及未登錄臺風(fēng)影響10～50 mm降雨量的相關(guān)系數(shù)為0.02,表明年臺風(fēng)總降雨量與未在浙江登陸,且對舟山影響輕微的臺風(fēng)降雨量相關(guān)性很弱。站點年臺風(fēng)總降雨量與在浙江登陸臺風(fēng)10～50 mm降雨量的相關(guān)系數(shù)為-0.11,表明年臺風(fēng)總降雨量與浙江省登陸但對舟山影響較小臺風(fēng)的相關(guān)性較弱且呈負相關(guān)。分析其原因認為,一方面浙江登陸臺風(fēng)總量較少,另一方面臺風(fēng)在浙江登陸后多數(shù)情況下其行進路線遠離舟山,同時登陸后臺風(fēng)強度伴隨著其降水量迅速減少,因而相關(guān)性較弱。相關(guān)系數(shù)為負數(shù)是因為在以年為單位的尺度上分析,在浙江登陸的臺風(fēng)總數(shù)呈穩(wěn)定分布,其中降雨量在10～50 mm與≥50 mm的臺風(fēng)數(shù)量呈負相關(guān)性,而后者對舟山年臺風(fēng)總降雨量影響大得多。所以從總體來看在浙江登陸臺風(fēng)降雨量在10～50 mm的數(shù)量越多,舟山的年臺風(fēng)總降雨量越少,呈負相關(guān)性。

(2)站點年臺風(fēng)總降雨量與其他登陸及未登陸臺風(fēng)影響≥50 mm降雨量、浙江登陸臺風(fēng)總降雨量和浙江登陸臺風(fēng)降雨量≥50 mm的相關(guān)系數(shù)分別為0.54、0.75和0.68,具有很強相關(guān)性。這意味著年臺風(fēng)總降雨量很大程度上取決于在受臺風(fēng)影響≥50 mm降雨量和浙江登陸臺風(fēng)特別是降雨量≥50 mm臺風(fēng)所帶來的降雨量。

(3)浙江登陸臺風(fēng)總降雨量與其中≥50 mm降雨量的相關(guān)系數(shù)r=0.83,表明浙江登陸臺風(fēng)總降雨量與其中≥50 mm降雨量有強正相關(guān)性,即每年浙江登陸臺風(fēng)給舟山帶來的降雨量基本上由其中≥50 mm降雨量的臺風(fēng)所決定。

4 臺風(fēng)對降雨的影響

4.1 登陸舟山臺風(fēng)對降雨的影響

4.1.1 登陸舟山的臺風(fēng)情況

由于登陸舟山臺風(fēng)較少,為便于研究樣本選取統(tǒng)計時間跨度延長到1949—2022年。建國以后舟山登陸臺風(fēng)共有7個,其中1980—2019年間發(fā)生4個。由于舟山定海地區(qū)1949年尚未解放,因此4906號臺風(fēng)缺少完整的信息記錄。舟山登陸臺風(fēng)的登陸點基本在普陀縣,見表3。這些臺風(fēng)的特點有:①只有2106臺風(fēng)屬于近海臺風(fēng),其他均位于我國臺風(fēng)48 h警戒線(15°N—34°N,111°E —132°E)以東,屬于遠海臺風(fēng)。②這些臺風(fēng)大部分在晚上登陸,這個時間段(每年春分至秋分)舟山海域夜潮高潮位比日潮高潮位高,因此臺風(fēng)晚上登陸對舟山沿海地區(qū)影響更大。③登陸后臺風(fēng)路徑走向大致有3種。一是登陸舟山后轉(zhuǎn)向北偏東方向,然后在日本韓國等地二次登陸;二是登陸舟山后向北偏西方向繼續(xù)前行,在杭州灣北岸二次登陸;三是舟山登陸后西行在浙江寧波等沿海再次登陸。這些臺風(fēng)的共同特征就是臺風(fēng)幾次轉(zhuǎn)向后在某地2次甚至3～4次登陸。

表3 1980—2019年間登陸舟山臺風(fēng)(熱帶風(fēng)暴)特征值Table 3 Characteristic values of typhoons (tropical storms) that made landfall in Zhoushan during 1980-2019

4.1.2 長春嶺站降雨特征

分析7個臺風(fēng)過程降雨量,2106號臺風(fēng)偏大,9806號臺風(fēng)過程降雨偏小,其他幾個臺風(fēng)影響長春嶺站降雨量均比較接近,平均每個臺風(fēng)降雨300.58 mm。9806號臺風(fēng)具有強度小降雨過程短的特點,從表3可知該臺風(fēng)過程降雨時間最短僅為3 d,過程降雨量77.4 mm,最大日降雨量50.7 mm(舟山登陸臺風(fēng)平均過程降雨為4.67 d,最大日降雨量平均值為101.78 mm)、登陸后路徑向西偏南方向,這些因素綜合起來使得降雨量偏小。2106臺風(fēng)屬于近海臺風(fēng),雖然臺風(fēng)形成到登陸時間短,但過程降雨時間一般很長,因此雨量較大。

4.1.3 臺風(fēng)路徑相關(guān)因子對過程降雨量影響

路徑相關(guān)因子除臺風(fēng)走向,還有登陸點、強度、移動速度等。舟山登陸臺風(fēng)登陸點相同均在普陀區(qū)(縣),因此主要觀察因子為移動速度、臺風(fēng)強度和路徑走向。已有研究表明,移動速度與過程降雨量負相關(guān),移動速度越慢,臺風(fēng)影響時間越長,降雨量就越大[21]。但根據(jù)表3臺風(fēng)基本數(shù)據(jù)分析,移動速度與降雨量之間沒有明顯的對應(yīng)關(guān)系。臺風(fēng)強度與降雨量正相關(guān),一般來說強度越大降雨量越大[22]。本研究中7個臺風(fēng)中2個為熱帶風(fēng)暴,5個為強臺風(fēng),實測降雨數(shù)據(jù)證明了強度與過程降雨量之間的這種正相關(guān)關(guān)系。另外臺風(fēng)登陸后的路徑對降雨量影響非常大,特別是第3種路徑登陸后西行在寧波再次登陸的臺風(fēng)帶來的降雨量非常小。此臺風(fēng)在3.5 d的生命史中連續(xù)發(fā)生7次突然左折和1次突然加速,并形成典型的倒拋物型路徑,屬非常少見異常移動臺風(fēng)[23]。從舟山登陸的臺風(fēng)可以初步看出,相關(guān)影響因子中路徑對降雨影響最敏感,其次是強度,移動速度對過程降雨量沒有明顯的影響。

4.2 登陸浙江臺風(fēng)對降雨的影響

4.2.1 登陸浙江臺風(fēng)的登陸點分類

圖3為1980年以來浙江登陸臺風(fēng)登陸地點、長春嶺過程降雨量統(tǒng)計。登陸點分成4個區(qū)間,分別為浙閩界—平陽區(qū)間、瑞安—溫嶺區(qū)間、三門—象山區(qū)間、舟山—杭州灣區(qū)間。從圖3可知,登陸浙江的32個臺風(fēng)中,2000年以前出現(xiàn)在瑞安—溫嶺區(qū)間頻率較高,2000年以后在浙閩界—平陽區(qū)間明顯增多,舟山—杭州灣區(qū)間也明顯增加。

圖3 浙江登陸臺風(fēng)舟山降雨情況統(tǒng)計Fig.3 Statistics of rainfall in Zhoushan generated by typhoons making landfall in Zhejiang

不同登陸區(qū)間的臺風(fēng)對長春嶺站過程降雨量的影響明顯不同。①臺風(fēng)登陸總體分布浙閩界—平陽區(qū)間6個,長春嶺站平均降雨量143.78 mm,最大日降雨量162.4 mm。瑞安—溫嶺區(qū)間17個,平均降雨量156.40 mm,最大日降雨量345.2 mm。三門—象山區(qū)間5個,平均降雨量147.24 mm,最大日降雨量171.5 mm。舟山—杭州灣區(qū)間4個,平均降雨量177.35 mm,最大日降雨量323.0 mm。②浙江登陸的32個臺風(fēng),長春嶺降雨量<50 mm有7個,50～100 mm有6個,>100 mm有19個,>200 mm有11個,>300 mm有4個,>400 mm有1個。③>200 mm有11個臺風(fēng)中,浙閩界—平陽區(qū)間3個,瑞安—溫嶺區(qū)間4個,三門—象山區(qū)間2個,舟山—杭州灣區(qū)間2個。

4.2.2 登陸后臺風(fēng)路徑分析

根據(jù)登陸后的臺風(fēng)大致走向進行分區(qū),臺風(fēng)登陸后大致可以分成7種走向。為了方便研究,本文將臺風(fēng)登陸后大致走向在坐標(biāo)區(qū)域內(nèi)重新布置,即以臺風(fēng)登陸點為原點將第一、第二、第三象限劃分為Ⅰ—Ⅶ 區(qū)域,Ⅰ 區(qū)范圍E—NE22.5°,Ⅱ 區(qū)范圍NE22.5°—N,Ⅲ 區(qū)為N—NW22.5°,Ⅳ區(qū)為NW22.5°—NW45°,Ⅴ 區(qū)為NW45°—NW67.5°,Ⅵ區(qū)為NW67.5°—W,Ⅶ 區(qū)為W—SW67.5°。圖4[24]為按這種方法繪制的1980—2019年間登陸浙江臺風(fēng)路徑示意圖,具體表現(xiàn)為4個相對集中臺風(fēng)登陸區(qū)間及路徑情況。一般來說,臺風(fēng)登陸后總體趨勢是向北偏西方向移動,也有部分移向北偏東方向。從圖4可知,朝西或西南向移動的臺風(fēng)雖然極少,但這種臺風(fēng)帶給長春嶺站過程降雨量明顯偏小。已有文獻表明,當(dāng)臺風(fēng)在溫州南部、福建沿海、閩粵交界處登陸后朝偏西或西南方向移動,則舟山降雨量比較小[25]。

圖4 登陸浙江臺風(fēng)路徑走向[24]Fig.4 Path direction of typhoons making landfall in Zhejiang[24]

4.2.3 臺風(fēng)路徑相關(guān)因子對過程降雨量影響

本節(jié)分析與路徑相關(guān)因子包括移動速度、路徑走向、臺風(fēng)強度等幾個關(guān)鍵因子對過程降雨量影響。移動速度>24 km/h共有16個臺風(fēng),只有7個臺風(fēng)降雨量<50 mm,占降雨量<100 mm的13個臺風(fēng)的53.85%,說明移動速度對降雨量有影響。從臺風(fēng)路徑走向分析,總體上臺風(fēng)路徑在Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ區(qū)內(nèi)降雨量明顯偏少,共有13個臺風(fēng)位于這3個區(qū)域,占降雨量<100 mm的13個臺風(fēng)中有9個,約占69.23%。從臺風(fēng)強度影響分析,統(tǒng)計風(fēng)力<11級及以下的17個臺風(fēng),降雨量<100 mm有9個,占69.23%。如果按10級風(fēng)力計算,其中有7個臺風(fēng)帶來的降雨量<100 mm,占53.85%。從上面分析可知,3個因子中影響降雨量最敏感的因子是路徑走向,其次是強度和移動速度,與前文舟山登陸的臺風(fēng)分析得出的結(jié)論相似。

4.3 登陸其他區(qū)域及非登錄臺風(fēng)對降雨的影響

4.3.1 按登陸點、非登錄分類的其他臺風(fēng)

本章研究影響長春嶺站降雨的非浙江登錄的其他臺風(fēng)。根據(jù)國家氣象、水利有關(guān)統(tǒng)計資料,1980—2019年40 a間西北太平洋共發(fā)生臺風(fēng)976個,影響長春嶺站降雨>10 mm的有236個,其中浙江登錄的有32個。對204個影響長春嶺站降雨的臺風(fēng)進行大區(qū)分類,分為近海未登陸、遠海未登陸、北方省登陸、南方省登陸、北方國家登陸、南方國家登錄6類。北方省登陸指在上海、江蘇等浙江以北的省份登陸的臺風(fēng),南方省登陸指福建等浙江以南有關(guān)省份登陸的臺風(fēng),北方國家登陸指在日本、韓國、朝鮮等國登陸的臺風(fēng),南方國家登陸臺風(fēng)指在越南、菲律賓等國登陸的臺風(fēng)。

圖5為其他登陸及非登陸臺風(fēng)對長春嶺站過程降雨量影響情況。由圖5可知,近海發(fā)生的未登陸臺風(fēng)都在1980—1999年間,合計9個。遠海發(fā)生而未登陸臺風(fēng)52個,其中1980—1999年間33個,2000—2019年間19個。南方國家登陸12個,北方國家登陸59個,南方省登陸69個,北方省登陸3個?？傮w上看,呈現(xiàn)出北方國家登陸臺風(fēng)影響長春嶺站過程降雨量大于南方國家登陸臺風(fēng),南方省登陸臺風(fēng)影響長春嶺站降雨明顯要大于北方省登陸臺風(fēng)。

圖5 非浙江登陸臺風(fēng)影響舟山島降雨的臺風(fēng)登陸地統(tǒng)計Fig.5 Statistics of non-Zhejiang-landing typhoons affecting rainfall on Zhoushan Island

4.3.2 不同登陸點對長春嶺站過程降雨量的影響

其他登陸及非登陸臺風(fēng)影響長春嶺站降雨10～50 mm的總降雨量2 822.3 mm,平均每個臺風(fēng)降雨量為26.63 mm;影響降雨量≥50 mm的總降雨量為11 764.8 mm,平均每個臺風(fēng)降雨量為120.05 mm。從前文分析可知登陸浙江臺風(fēng)帶給長春嶺降雨量為5 049.1 mm,平均每個臺風(fēng)降雨量為157.78 mm。從平均每個臺風(fēng)降雨量看,其他登陸及非登陸臺風(fēng)降雨量為浙江登陸臺風(fēng)的2.88倍,其中1980—1999年期間為4.39倍,2000—2019年期間為2.09倍,說明前20 a登陸浙江的臺風(fēng)帶來過程降雨量較小,后20 a登陸浙江的臺風(fēng)帶來過程降雨量大。

圖6為影響長春嶺站降雨>10 mm未登錄或非浙江登陸臺風(fēng)情況。從圖6可知,一次降雨量>100 mm臺風(fēng)中,海上未登陸臺風(fēng)占21.95%,北方國家登陸占41.21%,南方省份登陸占33.45%,三者合計達98.61%。而一次降雨>10 mm臺風(fēng)中,海上未登陸臺風(fēng)影響占28.22%,北方國家占28.72%,南方省份占38.36%,三者合計95.3%。上述結(jié)果說明除浙江登錄臺風(fēng)外,對舟山長春嶺站過程降雨量影響較大的是這3種臺風(fēng)。

圖6 影響長春嶺站降雨≥10 mm未登錄或非浙江登陸臺風(fēng)情況Fig.6 Non-landfall or non-Zhejiang-landing typhoons that generate rainfall over 10 mm at Changchunling station

5 結(jié) 論

對于海島來說,淡水資源短缺影響著海島人們的生活、生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境。地處太平洋西北岸的浙江諸多海島,每年都會受到多個臺風(fēng)的影響,因此臺風(fēng)雨也成為可以開發(fā)利用的重要水資源,緩解當(dāng)?shù)厮Y源壓力較大問題[27]。本文對舟山島長春嶺站臺風(fēng)雨分布及其影響因子、變化規(guī)律進行了初步研究,主要結(jié)論如下:

(1)根據(jù)1980—2019年40 a間臺風(fēng)降雨規(guī)律分析,平均每年長春嶺站臺風(fēng)帶來的雨量為490.91 mm,占臺汛期降雨量72.55%,其中浙江登陸臺風(fēng)帶給長春嶺站降雨量126.23 mm(含舟山登陸臺風(fēng)29.45 mm),其他登陸及未登陸臺風(fēng)平均每年帶來雨量為364.68 mm。從單個臺風(fēng)帶來的平均降雨量看,舟山登陸臺風(fēng)300.65 mm,浙江登錄臺風(fēng)157.78 mm,其他登陸及未登陸臺風(fēng)為71.28 mm。

(2)年臺風(fēng)總降雨量很大程度上取決于在受臺風(fēng)影響≥50 mm降雨量和浙江登陸臺風(fēng)特別是降雨量≥50 mm臺風(fēng)所帶來的降雨量。與受臺風(fēng)影響10～50 mm降雨量和浙江登陸臺風(fēng)10～50 mm降雨量關(guān)系不大,甚至呈現(xiàn)負相關(guān)性。臺風(fēng)影響程度不同使得長春嶺站每年臺風(fēng)降雨量相差很大,最大年臺風(fēng)雨為最小年臺風(fēng)雨的7.8倍,為修建地下水庫提高臺風(fēng)雨資源化利用水平提供了條件。

(3)從登陸點、路徑走向、強度和移動速度等分析影響臺風(fēng)降雨量的變化。從大的登陸區(qū)域分析降雨量,對長春嶺站降雨量影響從大到小依次為:舟山登陸、浙江登陸、南方省份登陸、北方其他國家登陸、北方省份登陸、未登陸臺風(fēng)、南方其他國家登陸。除登陸點外,浙江登陸臺風(fēng)中路徑、強度和移動速度是影響長春嶺站降雨量的3個重要因子,路徑對降雨量影響最大,其次為強度和登陸時移動速度。無論臺風(fēng)登陸點在浙江哪個區(qū)域,西向行進的臺風(fēng)過程降雨量普遍偏小。