收稿日期:2024-01-14
作者簡(jiǎn)介:王自流(1996—),男,貴州興義人,助理工程師,主要從事氣象災(zāi)害研究。
摘 要:選用關(guān)嶺縣基本氣象觀測(cè)站1991—2023年逐月暴雨日數(shù)與逐年暴雨累計(jì)降水量資料,選用線性傾向估計(jì)法和滑動(dòng)平均法統(tǒng)計(jì)分析全縣暴雨災(zāi)害特征。結(jié)果表明:近33年關(guān)嶺縣共出現(xiàn)暴雨日數(shù)為153 d,年平均暴雨日數(shù)為4.6 d,整體呈現(xiàn)出下降趨勢(shì),變化傾向率為-0.338 d/10年,下降趨勢(shì)不明顯;關(guān)嶺縣年內(nèi)暴雨以夏季出現(xiàn)比率最高,占年暴雨日數(shù)的74.4%,其次是秋季和春季,均占12.8%,冬季則未出現(xiàn)暴雨天氣,全縣暴雨天氣具有明顯的季節(jié)性變化特征;全縣暴雨天氣主要出現(xiàn)在每年的5—9月,占全年暴雨日數(shù)的95.8%,是因每年春末夏初關(guān)嶺縣會(huì)頻繁出現(xiàn)冷暖空氣交匯,冷空氣的入侵是該時(shí)期降水的動(dòng)力條件之一,而7—8月則受臺(tái)風(fēng)外圍倒槽的影響,也是引發(fā)關(guān)嶺縣夏季暴雨的主要因素。
關(guān)鍵詞:暴雨;統(tǒng)計(jì)分析;防災(zāi)減災(zāi);關(guān)嶺縣
中圖分類號(hào):P426.616 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B 文章編號(hào):2095–3305(2024)04–0-03
由于全球氣候變暖現(xiàn)象不斷加劇,在世界各國(guó)頻繁出現(xiàn)氣象災(zāi)害,對(duì)各國(guó)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)安全及群眾生命健康的威脅極大,暴雨是主要的氣象災(zāi)害之一,一方面可為區(qū)域提供充足的水資源,以有效緩解旱情[1];另一方面,針對(duì)強(qiáng)度大且降水時(shí)間集中的暴雨,極易引發(fā)局部山體滑坡、洪澇災(zāi)害等,對(duì)各國(guó)社會(huì)發(fā)展影響深遠(yuǎn)。近年來(lái),我國(guó)極端暴雨天氣頻繁出現(xiàn),如2021年7月20日鄭州特大暴雨、2022年粵北特大暴雨洪澇、2023年7月華北特大暴雨等產(chǎn)生的影響巨大,在破壞當(dāng)?shù)鼗A(chǔ)設(shè)施的同時(shí),還引發(fā)了巨大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡[2]。因此,越來(lái)越多的學(xué)者開始將重點(diǎn)放在研究暴雨特征方面,并得出了很多有參考價(jià)值的結(jié)論[3-7]。
關(guān)嶺縣位于貴州省中部,隸屬于安順市,坐落于云貴高原東部脊?fàn)钚逼履蟼?cè)向廣西丘陵傾斜的斜坡地帶,屬于中亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)氣候,境內(nèi)地勢(shì)西北高、東南低,山脈眾多,高低起伏,特殊的地理環(huán)境和地形地貌特征形成了境內(nèi)活躍的冷暖空氣交匯區(qū),縣境內(nèi)暴雨日數(shù)異常多,暴雨洪澇災(zāi)害頻繁發(fā)生,嚴(yán)重影響了人民群眾正常的生產(chǎn)生活。因此,通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析關(guān)嶺縣暴雨災(zāi)害特征,找出暴雨的發(fā)生發(fā)展規(guī)律,為全縣防洪減災(zāi)、科學(xué)利用水資源和增強(qiáng)氣象部門對(duì)暴雨天氣的預(yù)報(bào)預(yù)警能力提供參考。
1 資料來(lái)源與方法
選用關(guān)嶺縣基本氣象觀測(cè)站1991—2023年逐月暴雨日數(shù)和逐年暴雨累計(jì)降水量資料,選用線性傾向估計(jì)法和滑動(dòng)平均法,統(tǒng)計(jì)分析全縣暴雨災(zāi)害特征。根據(jù)業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn),定義日降水量為50 mm以上的雨日,這里確定當(dāng)日20:00至次日20:00出現(xiàn)的暴雨為暴雨日,并結(jié)合暴雨日對(duì)暴雨降水量進(jìn)行定義,暴雨降水量就是一年內(nèi)所有暴雨日累加起來(lái)的積雨量。
2 暴雨災(zāi)害的變化特征
2.1 暴雨日數(shù)的變化特征
2.1.1 年變化特征
結(jié)合1991—2023年關(guān)嶺縣年暴雨日數(shù)變化趨勢(shì)圖(圖1),近33年關(guān)嶺縣共出現(xiàn)暴雨日數(shù)為153 d,年平均暴雨日數(shù)為4.6 d,比貴州省同期平均暴雨日數(shù)(3.3 d)
偏多1.3 d,屬于暴雨多發(fā)區(qū)。除了2006和2016年,關(guān)嶺縣其余年份均有可能出現(xiàn)暴雨天氣,其中有6個(gè)少暴雨年份,分別出現(xiàn)在2002—2004、2013、2018、2022年,而2014年則是暴雨日數(shù)最多的年份,暴雨日數(shù)達(dá)到了10.0 d,其次是2000年,暴雨日數(shù)為7 d。通過(guò)對(duì)比年暴雨日數(shù)的最高值與最低值,兩者之間相差10.0 d,有明顯的年際差距變化。結(jié)合近33年關(guān)嶺縣年暴雨日數(shù)整體呈現(xiàn)下降趨勢(shì),變化傾向率為-0.338 d/10年,近33年關(guān)嶺縣暴雨日數(shù)大約減少1.16 d。1991—2000年關(guān)嶺縣年暴雨日數(shù)呈現(xiàn)出先波動(dòng)變化后快速升高;2000—2006年全縣暴雨日數(shù)呈現(xiàn)出快速下降趨勢(shì),且2006年暴雨日數(shù)最少;2006—2014年關(guān)嶺縣暴雨日數(shù)以波動(dòng)增加趨勢(shì)為主,且2014年的暴雨日數(shù)最多,這段時(shí)間暴雨日數(shù)增幅達(dá)到了10.0 d;2014年以后,全縣暴雨日數(shù)呈現(xiàn)出波動(dòng)下降趨勢(shì)。
2.1.2 季節(jié)變化特征
選擇當(dāng)前常用的劃分方法對(duì)關(guān)嶺縣四季進(jìn)行劃分,即春季為每年的3—5月,夏季為每年的6—8月,秋季則為每年的9—11月,冬季是12月至翌年2月。結(jié)合表1的數(shù)據(jù)信息,1991—2023年關(guān)嶺縣年內(nèi)暴雨以夏季出現(xiàn)比率最高,平均暴雨日數(shù)為3.5 d,占年暴雨日數(shù)的74.4%,其次是秋季和春季,平均暴雨日數(shù)均為0.6 d,均占年暴雨日數(shù)的12.8%,冬季則沒有出現(xiàn)暴雨天氣。由表1可知,關(guān)嶺縣暴雨天氣具有明顯的季節(jié)性變化特征,其原因可能是各個(gè)時(shí)期的天氣影響系統(tǒng)不盡相同。每年春季,關(guān)嶺縣鋒面過(guò)境前后,往往會(huì)有切變線和高空槽向東轉(zhuǎn)移進(jìn)入南方,而在冷空氣和暖空氣交匯處會(huì)出現(xiàn)輻合上升運(yùn)動(dòng),且強(qiáng)度較大,為系統(tǒng)性強(qiáng)雷暴天氣的出現(xiàn)提供了有利條件,還促進(jìn)了暴雨天氣的發(fā)生與發(fā)展。每年夏季和秋季,因降水天氣較多,再加上溫度偏高,會(huì)導(dǎo)致空氣呈現(xiàn)出高溫高濕的特征,還有大量不穩(wěn)定能量聚集,受高空槽、弱冷空氣、切變線及副熱帶高壓西進(jìn)東退的影響,關(guān)嶺縣境內(nèi)出現(xiàn)強(qiáng)雷暴和暴雨天氣的概率較高;而東風(fēng)波和臺(tái)風(fēng)系統(tǒng)也會(huì)出現(xiàn)暴雨;進(jìn)入冬季,關(guān)嶺縣以冷高壓和偏西北氣流為主,同時(shí)大氣層結(jié)的穩(wěn)定性水平較高,由于溫度低、濕度小,出現(xiàn)雷雨天氣的概率較低。
2.1.3 月變化特征
通過(guò)對(duì)1991—2023年關(guān)嶺縣逐月平均暴雨日數(shù)進(jìn)行分析(圖2),每年11月到翌年3月,關(guān)嶺縣未出現(xiàn)暴雨天氣。其中,年內(nèi)暴雨日數(shù)以6月出現(xiàn)頻率最高,平均暴雨日數(shù)為1.6 d,占年暴雨日數(shù)的34.8%,而4和10月的暴雨日數(shù)相對(duì)較少,月平均暴雨日數(shù)只有0.1 d,占年暴雨日數(shù)的2.1%。全縣暴雨天氣主要出現(xiàn)在每年的5—9月,占全年暴雨日數(shù)的95.8%,主要是因每年春末夏初關(guān)嶺縣會(huì)頻繁出現(xiàn)冷暖空氣交匯,冷空氣的入侵是該時(shí)期降水的動(dòng)力條件之一,而7—8月則是受臺(tái)風(fēng)外圍倒槽影響,也是引發(fā)關(guān)嶺縣夏季暴雨的主要因素。
2.2 暴雨量的變化特征
結(jié)合1991—2023年關(guān)嶺縣暴雨占年降水量比例分布(圖3),從圖3中可以看出,全縣每年暴雨同年降水量比例之間存在很大的差異,兩者具有較好的正相關(guān)性。在降水偏多年份,對(duì)應(yīng)的暴雨量占據(jù)的比重較大,甚至是達(dá)到了48.92%,例如2000年關(guān)嶺縣年降水量達(dá)到了1 614.6 mm,比多年平均降水量偏少21.44%,在降水量少的年份,對(duì)應(yīng)的暴雨量占據(jù)的比重較少,甚至全年未出現(xiàn)暴雨天氣,如2006、2016年。此外,近33年中,關(guān)嶺縣暴雨量占據(jù)的比重在多年暴雨比重的平均值以下的年份共有18年,占54.5%,而剩余15年的暴雨量占據(jù)的比重則在多年暴雨比重的平均值以上,占45.5%。
3 暴雨的防災(zāi)減災(zāi)措施
3.1 工程防御
鑒于關(guān)嶺縣地勢(shì)多為山地和丘陵,地形錯(cuò)綜復(fù)雜,因此為了有效預(yù)防災(zāi)害,必須根據(jù)實(shí)際情況提前采取措施。需要對(duì)地下商城、車庫(kù)、通道等地下設(shè)施以及低洼地段的室外供電設(shè)施進(jìn)行管控,并加強(qiáng)對(duì)地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)、河道、低洼地帶、公路邊坡、水庫(kù)、農(nóng)田等地進(jìn)行巡查,一旦發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)情況,必須及時(shí)處理。同時(shí),必須根據(jù)各地的實(shí)際情況,有針對(duì)性地修建、維護(hù)和增設(shè)全縣薄弱水利設(shè)施,不斷完善現(xiàn)有水利設(shè)施,進(jìn)一步提升水利工程的抗災(zāi)能力和運(yùn)行效率。
針對(duì)山區(qū)而言,必須將水庫(kù)的日常巡視和維護(hù)工作置于首要位置,特別是對(duì)于存在潛在危險(xiǎn)的水庫(kù),必須加強(qiáng)維護(hù)保養(yǎng)。對(duì)于山洪溝和泥石流溝,應(yīng)綜合采取疏浚溝道、開辟泄洪通道、在上游建立庫(kù)欄蓄水、修筑堤防、設(shè)置攔截措施等措施,將洪澇災(zāi)害帶來(lái)的危害降至最低;對(duì)于暴雨引發(fā)的山洪滑坡,防范工作需結(jié)合搬遷避讓、監(jiān)測(cè)預(yù)警和工程治理等措施。若發(fā)現(xiàn)水利工程存在隱患,為確保其安全運(yùn)行符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),水利部門必須認(rèn)真開展除險(xiǎn)加固工作。在山坡水土保持工程方面,應(yīng)根據(jù)關(guān)嶺縣的實(shí)際情況,始終遵循因地制宜的原則,優(yōu)先選用修筑山坡截水溝、排水溝、蓄水池等工程措施。
3.2 強(qiáng)化部門協(xié)作,構(gòu)建群防群控網(wǎng)絡(luò)體系
在關(guān)嶺縣進(jìn)行暴雨防災(zāi)減災(zāi)工作時(shí),需要堅(jiān)持 “政府主導(dǎo)、部門聯(lián)動(dòng)、社會(huì)參與”的服務(wù)理念。政府部門必須發(fā)揮主導(dǎo)作用,各部門如氣象、水利、自然資源等需要加強(qiáng)溝通協(xié)作,而社會(huì)大眾也應(yīng)積極參與其中。每年汛期來(lái)臨時(shí),全縣交通、水利和農(nóng)業(yè)等部門要加強(qiáng)溝通協(xié)作,建立科學(xué)有效的暴雨防御聯(lián)合會(huì)商機(jī)制。這種機(jī)制的推行不僅提高了氣象服務(wù)規(guī)劃能力,還凸顯了暴雨防災(zāi)減災(zāi)工作的科學(xué)性和針對(duì)性。當(dāng)每年汛期即將到來(lái)時(shí),地方政府和應(yīng)急管理部門應(yīng)主動(dòng)組織救援人員進(jìn)行應(yīng)急演練,提前準(zhǔn)備裝備、設(shè)備、資金和物資,并向全縣民眾發(fā)放避災(zāi)明白卡,增強(qiáng)人們對(duì)暴雨災(zāi)害的防御意識(shí),最大限度地減少災(zāi)害帶來(lái)的影響。
3.3 完善災(zāi)害監(jiān)測(cè)系統(tǒng),增強(qiáng)災(zāi)害預(yù)警應(yīng)急能力
在深入了解關(guān)嶺縣的防災(zāi)減災(zāi)情況后,為了提高全縣的氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)水平。將逐步優(yōu)化現(xiàn)有的區(qū)域自動(dòng)氣象站的規(guī)劃布局,以更好地監(jiān)測(cè)氣象變化。同時(shí),將持續(xù)完善暴雨災(zāi)害綜合探測(cè)系統(tǒng),并建立起對(duì)應(yīng)的氣象災(zāi)害共享服務(wù)平臺(tái),以確保各部門之間的信息共享暢通。為了有效應(yīng)對(duì)可能發(fā)生的暴雨或強(qiáng)降水天氣,各級(jí)黨委政府、相關(guān)部門和應(yīng)急搶險(xiǎn)單位應(yīng)密切關(guān)注氣象部門發(fā)布的預(yù)警信息,并提前安排部署相關(guān)的防災(zāi)減災(zāi)救災(zāi)工作,及時(shí)啟動(dòng)應(yīng)急響應(yīng)處置流程,以最大限度地減輕災(zāi)害可能帶來(lái)的損失。為了加大綜合防災(zāi)減災(zāi)宣傳培訓(xùn)力度,鼓勵(lì)并組織人民群眾積極參與防災(zāi)減災(zāi)應(yīng)急演練和教育活動(dòng),積極向公眾傳播防災(zāi)減災(zāi)科普知識(shí),并發(fā)布災(zāi)害性天氣預(yù)警信息,讓社會(huì)大眾深刻了解暴雨天氣的避險(xiǎn)要點(diǎn),自覺采取防災(zāi)減災(zāi)和自救互救措施。通過(guò)實(shí)施以上措施,能提高關(guān)嶺縣的氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)水平和預(yù)警能力,居民可及時(shí)了解暴雨災(zāi)害情況,采取相應(yīng)的預(yù)防措施,從而減少潛在的損失。
4 結(jié)論
(1)近33年,關(guān)嶺縣的暴雨日數(shù)共計(jì)153 d,年平均暴雨日數(shù)為4.6 d,整體呈現(xiàn)下降趨勢(shì),變化傾向率為-0.338 d/10年,下降趨勢(shì)不太顯著。
(2)關(guān)嶺縣的年內(nèi)暴雨主要集中在夏季,占年暴雨日數(shù)的74.4%,其次是秋季和春季,分別占12.8%,冬季則未出現(xiàn)暴雨天氣,全縣的暴雨具有明顯的季節(jié)性變化特征。
(3)全縣暴雨天氣主要出現(xiàn)在每年的5—9月,占總量95.8%,這主要是因?yàn)槊磕甏耗┫某?,關(guān)嶺縣會(huì)頻繁出現(xiàn)冷暖空氣交匯,冷空氣的入侵為此時(shí)段降水提供了動(dòng)力條件。而7—8月則主要受到臺(tái)風(fēng)外圍倒槽的影響,也是關(guān)嶺縣夏季暴雨的主要誘因。
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