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        近10年湖南省暴雨預(yù)警信號(hào)夜間發(fā)布的特征分析

        2024-01-01 00:00:00袁偉天肖盛劉鈺黃澤群鄧玲朱國(guó)強(qiáng)
        農(nóng)業(yè)災(zāi)害研究 2024年5期
        關(guān)鍵詞:暴雨湖南省

        摘 要:利用近10年湖南省發(fā)布的暴雨預(yù)警信號(hào)數(shù)據(jù),分析夜間暴雨預(yù)警信號(hào)的發(fā)布頻次、特征,進(jìn)一步認(rèn)識(shí)氣象災(zāi)害預(yù)警信息發(fā)布規(guī)律。結(jié)果表明:(1)近10年湖南省夜間發(fā)布的暴雨預(yù)警信號(hào)次數(shù)占總發(fā)布量的29.72%,其中,2022年發(fā)布數(shù)量最多,2017年發(fā)布比例最高;(2)發(fā)布等級(jí)以橙色和黃色等級(jí)為主,發(fā)布最多的為橙色,最少的為藍(lán)色;(3)夜間發(fā)布暴雨預(yù)警信號(hào)最多的地區(qū)是懷化市,最少的地區(qū)是湘潭市,發(fā)布區(qū)域更偏向于湘西、湘北地區(qū);(4)夜間發(fā)布趨勢(shì)為4月開始呈現(xiàn)上升,6月達(dá)到頂峰,9月開始下降,主汛期的5—7月發(fā)布最為集中;(5)在強(qiáng)降雨天氣過程中,夜間發(fā)布量會(huì)呈現(xiàn)更高的發(fā)布比例。

        關(guān)鍵詞:暴雨;預(yù)警信號(hào);夜間;發(fā)布特征;湖南省

        中圖分類號(hào):P457.6 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B 文章編號(hào):2095–3305(2024)05–0-03

        湖南省位于24°38′~30°08′N,108°47′~114°15′E之間,處于青藏高原到東部沿海過渡帶的長(zhǎng)江中游南岸、南嶺山脈以北的內(nèi)陸地區(qū),整體地貌特征為東、南、西及西北部山地圍繞,中部丘陵起伏,北部低緩,平原、湖泊星羅棋布,呈西高東低、南高北低的地形分布特征,以洞庭湖為中心朝北開口的不對(duì)稱馬蹄形盆地。湖南省的氣候?yàn)榫哂写箨懶蕴攸c(diǎn)的亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)氣候,氣候溫暖,四季分明;熱量充足,雨水集中春溫多變,夏秋多旱;嚴(yán)寒期短,暑熱期長(zhǎng)。特定的地理氣候背景決定了湖南省天氣復(fù)雜多變,一年四季均有可能發(fā)生自然災(zāi)害,尤以暴雨洪澇災(zāi)害對(duì)湖南省經(jīng)濟(jì)和人民生命財(cái)產(chǎn)的影響最為嚴(yán)重。強(qiáng)降雨會(huì)導(dǎo)致全流域性的洪澇發(fā)生,如果強(qiáng)降雨帶在湖南上空徘徊或者停留,則會(huì)導(dǎo)致全省性的大洪澇發(fā)生。

        許多學(xué)者對(duì)湖南省的暴雨氣候變化開展了廣泛研究,并取得了大量科研成果。王琪等[1]利用湖南現(xiàn)有的97個(gè)觀測(cè)站1981—2017年逐日降水量資料,分析了湖南暴雨地域分布及其變化特征。有學(xué)者利用1971—2016年的9—11月氣象觀測(cè)數(shù)據(jù),分析了湖南秋季暴雨的時(shí)空分布特征。蔡榮輝等[2]分析了2017年湖南一次特大致洪暴雨過程的雨洪和水汽輸送異常特征。彭莉莉等[3]對(duì)造成湖南汛期區(qū)域持續(xù)性暴雨的大尺度背景環(huán)流形勢(shì)進(jìn)行了分類,并探討了其與暴雨首日落區(qū)的關(guān)系。氣象災(zāi)害預(yù)警信息的發(fā)布是防御自然災(zāi)害的有效措施和減少災(zāi)害損失的重要途徑。

        暴雨預(yù)警信號(hào)的發(fā)布量占湖南每年各種類型的預(yù)警信號(hào)發(fā)布總量的30%~35%,其中,夜間時(shí)段暴雨預(yù)警信號(hào)的發(fā)布量也占有很高的比例。利用近10年湖南省發(fā)布的暴雨預(yù)警信號(hào)數(shù)據(jù),分析夜間暴雨預(yù)警信號(hào)的發(fā)布頻次、特征,進(jìn)一步認(rèn)識(shí)氣象災(zāi)害預(yù)警信息發(fā)布規(guī)律,以充分發(fā)揮預(yù)警信息在防災(zāi)減災(zāi)中的作用[4]。

        1 湖南省夜間降雨特點(diǎn)

        湖南省夜間降雨頻發(fā),尤其是在每年主汛期的5—7月,如果出現(xiàn)夜間降雨,降雨量往往能夠達(dá)到全天的70%左右。造成這一現(xiàn)象的主要原因體現(xiàn)在以下3個(gè)方面:一是有充足的水汽作為支撐。水汽主要來自孟加拉灣經(jīng)青藏高原輸送的暖濕氣流,以及將海上水汽向內(nèi)陸地區(qū)搬運(yùn)的東南季風(fēng),而湖南正好處于這兩股暖濕氣流的交匯帶。二是持續(xù)上升運(yùn)動(dòng),加上不穩(wěn)定大氣層結(jié)。湖南的雨季也是氣溫迅速升高的時(shí)期,白天升溫快,能量蓄積,傍晚開始高空氣溫下降,與地面溫差逐步增大,云層上冷下熱,低層較暖的空氣上升冷卻,凝結(jié)成雨。三是地形的放大效應(yīng)。湖南省東、西、南三面山地環(huán)繞,逐漸向中部和東北部?jī)A斜,形成向東北開口不對(duì)稱的馬蹄形地形,增大了溫差,使冷暖空氣之間的運(yùn)動(dòng)更加頻繁。

        2 資料與方法

        以2014—2023年湖南省14個(gè)市州發(fā)布的暴雨預(yù)警信號(hào)為依據(jù),數(shù)據(jù)源自湖南省氣象災(zāi)害預(yù)警信息發(fā)布系統(tǒng)、湖南省突發(fā)事件預(yù)警信息發(fā)布系統(tǒng)、湖南省氣象災(zāi)害預(yù)警服務(wù)一體化平臺(tái)的預(yù)警數(shù)據(jù)庫(kù)。預(yù)警數(shù)據(jù)均經(jīng)過排重處理,并剔除了錯(cuò)誤發(fā)布、要素缺失、發(fā)送失敗的預(yù)警信息,以保證計(jì)數(shù)精準(zhǔn),資料準(zhǔn)確。湖南省暴雨預(yù)警信號(hào)傳統(tǒng)的發(fā)布分為“藍(lán)、黃、橙、紅”4個(gè)級(jí)別,由于湖南省氣象局在2022年9月對(duì)氣象災(zāi)害預(yù)警信號(hào)發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了調(diào)整,取消了暴雨預(yù)警信號(hào)藍(lán)色級(jí)別的發(fā)布,因此2022年9月及之后的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)僅涵蓋“黃、橙、紅”3個(gè)預(yù)警級(jí)別。研究將“夜間”時(shí)段定義為“22:00至翌日06:00”,所有“夜間發(fā)布”的暴雨預(yù)警信號(hào)統(tǒng)計(jì)均為此時(shí)段發(fā)布的預(yù)警數(shù)據(jù)。

        3 結(jié)果與分析

        3.1 暴雨預(yù)警信號(hào)年發(fā)布次數(shù)及夜間發(fā)布次數(shù)的變化特征

        表1列出了2014—2023年湖南省暴雨預(yù)警信號(hào)年發(fā)布次數(shù)和夜間分布情況。2014—2023年湖南省共發(fā)布了暴雨預(yù)警信號(hào)18 063次,發(fā)布數(shù)量基本呈逐年上升趨勢(shì)。其中,夜間時(shí)段發(fā)布5 369次,占總發(fā)布量的29.72%。2022年的暴雨預(yù)警信號(hào)夜間發(fā)布數(shù)量最多,達(dá)到906次,2017年的暴雨預(yù)警信號(hào)夜間發(fā)布比例最高,達(dá)到35.7%。近10年期間,有6年暴雨預(yù)警信號(hào)夜間發(fā)布次數(shù)的比例超過30%。

        3.2 暴雨預(yù)警信號(hào)夜間發(fā)布等級(jí)特征

        表2列出了2014—2023年湖南省夜間發(fā)布的暴雨預(yù)警信號(hào)各等級(jí)的發(fā)布次數(shù)。氣象災(zāi)害預(yù)警信號(hào)一般分為藍(lán)色、黃色、橙色、紅色4個(gè)等級(jí),分別代表了一般、較重、嚴(yán)重、特別嚴(yán)重4種嚴(yán)重性和緊急程度。從表2可以看出,近10年湖南省夜間發(fā)布的暴雨預(yù)警信號(hào)等級(jí)最多的為橙色,占發(fā)布總量的44.24%,其次為黃色,占比37.47%,兩者的發(fā)布次數(shù)總和占到了80%以上。暴雨藍(lán)色預(yù)警信號(hào)發(fā)布次數(shù)最少,僅占發(fā)布總量的5.12%。

        3.3 暴雨預(yù)警信號(hào)夜間發(fā)布地域特征

        圖1展示了2014—2023年湖南省14個(gè)市州的暴雨預(yù)警信號(hào)夜間發(fā)布次數(shù)。2014—2023年,夜間發(fā)布暴雨預(yù)警信號(hào)前三位的地區(qū)為懷化市、湘西土家族苗族自治州、常德市。發(fā)布次數(shù)最多的地區(qū)是懷化市(1 018次),占全省發(fā)布總量的18.96%;發(fā)布次數(shù)最少的地區(qū)是湘潭市(141次),占全省發(fā)布總量的2.63%。暴雨預(yù)警信號(hào)的夜間發(fā)布區(qū)域更偏向于湘西、湘北地區(qū),尤其是在湖南的主汛期5—7月,副熱帶高壓西進(jìn)北抬,湘西北、湘北處在副高邊緣,多對(duì)流性降雨天氣發(fā)生,容易出現(xiàn)持續(xù)性暴雨、大暴雨天氣。

        3.4 暴雨預(yù)警信號(hào)夜間發(fā)布的時(shí)間變化特征

        表3列出了2014—2023年湖南省暴雨預(yù)警信號(hào)逐月的夜間發(fā)布次數(shù),圖2則展示了具體的發(fā)布變化趨勢(shì)。通過兩者可以看出,近10年湖南省暴雨預(yù)警信號(hào)的夜間發(fā)布次數(shù)均在4月開始呈現(xiàn)上升趨勢(shì),6月達(dá)到頂峰,9月則開始明顯下降,這一趨勢(shì)與湖南省汛期的起止時(shí)間和降雨特點(diǎn)相吻合。在湖南省主汛期的5—7月,暴雨預(yù)警信號(hào)的夜間發(fā)布最為集中,2014—2023年共發(fā)布了3 691次,占發(fā)布總量的68.75%,而12月至翌年2月,發(fā)布量稀少,僅占發(fā)布總量的0.5%,尤其是12月,近10年未在夜間發(fā)布暴雨預(yù)警信號(hào)。

        3.5 近3年強(qiáng)降雨天氣過程發(fā)布次數(shù)的統(tǒng)計(jì)分析

        湖南的汛期常常會(huì)出現(xiàn)比較集中和連續(xù)的強(qiáng)降雨天氣過程,表4~表6列出了湖南省近3年19次較重大的暴雨天氣過程及相應(yīng)的暴雨預(yù)警信號(hào)發(fā)布次數(shù)和夜間分布??梢钥闯?,暴雨預(yù)警信號(hào)夜間發(fā)布量超過發(fā)布總量30%的暴雨過程有9次,占47.37%,其中,4次超過了發(fā)布總量的40%。夜間發(fā)布比最高的是2021年5月10—14日的一次全省性強(qiáng)降雨、強(qiáng)對(duì)流過程,達(dá)到60.22%。

        4 結(jié)論

        (1)近10年來,湖南省夜間發(fā)布的暴雨預(yù)警信號(hào)次數(shù)占總發(fā)布量的29.72%,其中,2022年發(fā)布數(shù)量最多(906次),2017年發(fā)布比例最高(35.7%),有60%的年份暴雨預(yù)警信號(hào)夜間發(fā)布比超過30%。發(fā)布等級(jí)以橙色和黃色等級(jí)為主,兩者的發(fā)布次數(shù)總和占80%以上。發(fā)布次數(shù)最多的為橙色,占發(fā)布總量的44.24%,最少的為藍(lán)色,占發(fā)布總量的5.12%。

        (2)夜間發(fā)布暴雨預(yù)警信號(hào)前三位的地區(qū)為懷化市、湘西土家族苗族自治州、常德市。全省發(fā)布次數(shù)最多的地區(qū)是懷化市(1 018次),占發(fā)布總量的18.96%,最少的地區(qū)是湘潭市(141次),占發(fā)布總量的2.63%。發(fā)布區(qū)域更偏向于湘西、湘北地區(qū)。

        (3)近10年湖南省暴雨預(yù)警信號(hào)的夜間發(fā)布趨勢(shì)為4月開始呈現(xiàn)上升,6月達(dá)到頂峰,9月開始下降,符合湖南省的天氣氣候特點(diǎn)。主汛期的5—7月發(fā)布最為集中,占發(fā)布總量的68.75%。

        (4)在強(qiáng)降雨天氣過程中,暴雨預(yù)警信號(hào)的夜間發(fā)布量會(huì)呈現(xiàn)更高的發(fā)布比例,在近3年最高達(dá)到60.22%。

        參考文獻(xiàn)

        [1] 王琪,吳賢云.近37年來湖南暴雨時(shí)空變化特征分析[J].氣象科技進(jìn)展,2020,10(3):84-88.

        [2] 蔡榮輝,陳靜靜,文萍,等.2017年湖南一次特大致洪暴雨過程的水汽特征[J].干旱氣象,2019,37(2):288-300.

        [3] 彭莉莉,謝傲,羅伯良,等.湖南汛期區(qū)域持續(xù)性暴雨環(huán)流型與暴雨落區(qū)關(guān)系[J].中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào),2018,48(7): 580-593.

        [4] 陳石定,羅嘉,劉翔.2016—2019年湖北省氣象預(yù)警信號(hào)的時(shí)空分布特征與發(fā)布原則[J].南京信息工程大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2020,12(3):390-394.

        作者簡(jiǎn)介:袁偉天(1983—),男,湖南長(zhǎng)沙人,工程師,主要從事氣象服務(wù)與應(yīng)用氣象研究。#通信作者:肖盛(1976—),女,湖南長(zhǎng)沙人,工程師,主要從事氣候應(yīng)用服務(wù)研究,E-mail:739842801@qq.com。

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