浙江省水路臺(tái)風(fēng)災(zāi)害時(shí)空分布特征分析＊

胡適軍 季永清 吳力川 文元橋

（浙江交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院1） 杭州 311112） （武漢理工大學(xué)航運(yùn)學(xué)院2） 武漢 430063）

浙江省位于我國(guó)東南沿海，長(zhǎng)江三角洲南翼，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，交通便捷.浙江省水網(wǎng)密集，海域遼闊，港灣紛呈，島礁棋布，自古有舟楫之利.根據(jù)第二次全國(guó)內(nèi)河航道普查統(tǒng)計(jì)，全省有內(nèi)河航道1179條，10539km，海岸線總長(zhǎng)度約6600km.截止2004年，全省內(nèi)河港口82個(gè)，沿海港口30個(gè)，是我國(guó)主要的航運(yùn)大省之一.我國(guó)是世界上受臺(tái)風(fēng)影響最嚴(yán)重的國(guó)家之一，其中浙江省是我國(guó)沿海受臺(tái)風(fēng)影響最嚴(yán)重的省份之一.根據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，浙江省每年因?yàn)榕_(tái)風(fēng)災(zāi)害導(dǎo)致的直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)45億元，其中臺(tái)風(fēng)對(duì)水路運(yùn)輸?shù)挠绊懯桥_(tái)風(fēng)災(zāi)害的主要組成部分.

臺(tái)風(fēng)釋放能量的3種主要方式是：興風(fēng)、降水和作浪.水路的安全運(yùn)輸對(duì)臺(tái)風(fēng)的釋放能量的3種方式都是極其敏感的.具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）臺(tái)風(fēng)帶來的大風(fēng)天氣會(huì)使港口封航、船舶搖擺，保持航向能力變差，船舶容易發(fā)生走錨，大風(fēng)中船舶甚至?xí)l(fā)生船毀人亡的事故；（2）臺(tái)風(fēng)發(fā)生期間，大量船舶開往避風(fēng)港，造成船舶密度增加，加之風(fēng)浪較大容易出現(xiàn)碰撞等海事事故；（3）當(dāng)大風(fēng)浪遇到天文高潮的時(shí)候會(huì)發(fā)生風(fēng)暴潮，沖毀港口以及堤防設(shè)施，使港口設(shè)施以及人員遭受嚴(yán)重的損失；（4）臺(tái)風(fēng)導(dǎo)致的降水會(huì)使內(nèi)河水位增加，水流異常，導(dǎo)致內(nèi)河航行的船舶容易發(fā)生擱淺、碰撞等事故.如受0515 號(hào)臺(tái)風(fēng)“卡努”影響，2005年9月10日，溫州市沿海航線停止運(yùn)營(yíng)，11日所有渡口停運(yùn)，浙江全省回港避風(fēng)船只37000多艘，給浙江水路運(yùn)輸帶來了極大的損失.

本文統(tǒng)計(jì)了對(duì)浙江造成災(zāi)害的臺(tái)風(fēng)的數(shù)據(jù)，分析了對(duì)水路運(yùn)輸有嚴(yán)重影響的大風(fēng)的時(shí)空分布規(guī)律.

1 數(shù)據(jù)處理

本文中熱帶氣旋的相關(guān)數(shù)據(jù)采用國(guó)家氣象局的最佳臺(tái)風(fēng)路徑資料.浙江省的風(fēng)速資料選取浙江省氣象自動(dòng)觀測(cè)站提供的最大風(fēng)速以及極大風(fēng)速的資料.部分氣象觀測(cè)站由于建站時(shí)間晚等原因，缺少1975～2007年的部分?jǐn)?shù)據(jù)，為了保持各個(gè)站點(diǎn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一性，本文將數(shù)據(jù)不全的站點(diǎn)剔除，選取了如圖1所示的除去玉環(huán)站外的14個(gè)站點(diǎn).由于1959～2007年之間的降水?dāng)?shù)據(jù)比較全，所以選取1959～2007年的15個(gè)站點(diǎn)的降水?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行分析，見圖1.

圖1 站點(diǎn)分布圖

由于影響浙江的臺(tái)風(fēng)大都進(jìn)入東經(jīng)115°～125°，北緯25°～32°的范圍，所以本文采取《中國(guó)氣象災(zāi)害大典（浙江卷）》中對(duì)浙江造成災(zāi)害的臺(tái)風(fēng)進(jìn)入該區(qū)域時(shí)浙江省各個(gè)站點(diǎn)的風(fēng)速和降水?dāng)?shù)據(jù)作為該臺(tái)風(fēng)在浙江引起的大風(fēng)和降水?dāng)?shù)據(jù).2000～2007年對(duì)浙江造成災(zāi)害的臺(tái)風(fēng)根據(jù)文獻(xiàn)［1］以及浙江省氣象災(zāi)害年鑒的數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)全.

2 時(shí)間分布規(guī)律

1975～2007年對(duì)浙江造成災(zāi)害的臺(tái)風(fēng)一共有64個(gè)，平均每年1.94個(gè)，最多1年有5個(gè)臺(tái)風(fēng)對(duì)浙江造成災(zāi)害（1990年和2000年），有5年沒有臺(tái)風(fēng)對(duì)浙江造成災(zāi)害.趨勢(shì)分析表明，隨著氣候的變化和浙江省對(duì)臺(tái)風(fēng)災(zāi)害脆弱性的增加，年對(duì)浙江造成災(zāi)害的臺(tái)風(fēng)頻次呈增加趨勢(shì).對(duì)浙江造成災(zāi)害的臺(tái)風(fēng)全年5～10月均有發(fā)生，主要發(fā)生在7～9 月，為所有臺(tái)風(fēng)災(zāi)害頻次的93.8%，8 月份最多為42.2%，其中5月份只有0601號(hào)臺(tái)風(fēng)一例.

對(duì)浙江造成災(zāi)害的臺(tái)風(fēng)的頻次分布如表1所列［2－3］，33年中有10年有2次臺(tái)風(fēng)對(duì)浙江造成災(zāi)害，為總年份的30%.從表中可以看出年對(duì)浙江造成災(zāi)害的臺(tái)風(fēng)頻次主要為1～2次，為所有年份的54%，年對(duì)浙江造成災(zāi)害的臺(tái)風(fēng)頻次超過4次（包含4次）的只有4年，只占所有年份的1.2%.

表1 年對(duì)浙江造成災(zāi)害的臺(tái)風(fēng)頻次分布表

2.1 最大風(fēng)速

對(duì)浙江造成災(zāi)害的所有臺(tái)風(fēng)中影響浙江期間，浙江最大風(fēng)速記錄主要集中在20～25m／s之間（為所有臺(tái)風(fēng)中的29.5%），最大風(fēng)速記錄的最大值在35m／s的臺(tái)風(fēng)占所有對(duì)浙江造成災(zāi)害的臺(tái)風(fēng)的63.9%.最大風(fēng)速記錄超過40m／s的占總的3.3%，1975～2007年只有2個(gè)（0414和7504號(hào)臺(tái)風(fēng)）.造成災(zāi)害的臺(tái)風(fēng)中最大風(fēng)速記錄小于15m／s的只占8.2%.不同月份對(duì)浙江造成災(zāi)害的臺(tái)風(fēng)的最大風(fēng)統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示：8月份對(duì)浙江造成災(zāi)害的臺(tái)風(fēng)的最大風(fēng)速主要集中在15～35m／s之間，其中20～25m／s區(qū)間的比例最高為32%；7月份20～30m／s區(qū)間的比例為46.1%；9月份20～30m／s區(qū)間為56.3%.其中大于40 m／s的在9月份沒有出現(xiàn)過.從各個(gè)月份的最大風(fēng)速趨勢(shì)分析得出，8月份的最大風(fēng)速集中的區(qū)間相比其他2個(gè)月要低一些.

2.2 臺(tái)風(fēng)降水

對(duì)浙江造成災(zāi)害的臺(tái)風(fēng)的過程總降水量統(tǒng)計(jì)分析表明［4－6］：7月份對(duì)浙江造成災(zāi)害的臺(tái)風(fēng)的最大過程總降水量都小于250 mm，其過程總降水量最多在100～200 mm／d，為所有記錄的46.7%；8月和9 月日最大降水量分布區(qū)間比較平均；3個(gè)月過程總降水量分布的百分比分布可以看出：引起災(zāi)害的臺(tái)風(fēng)在9月份的過程總降水量＞8月＞7月.7月對(duì)浙江造成災(zāi)害的臺(tái)風(fēng)的過程總水量的平均值為126.8 mm，8 月份的為167.5mm，9月份的為207.3mm.日最大降水量分布統(tǒng)計(jì)表明：與過程總降水量類似，7月份對(duì)浙江省造成災(zāi)害的臺(tái)風(fēng)的日最大降水量＜8月＜9月.所有對(duì)浙江造成災(zāi)害的臺(tái)風(fēng)中引起最大日降水量在50～100mm 之間的有38.8%；7 月份所有對(duì)浙江造成災(zāi)害的臺(tái)風(fēng)中最大日降水量在50～100mm之間的有50%、8月份的為36.1%、9月份的為40%.

3 空間分布

3.1 最大風(fēng)速

圖2a）是1975～2007年所有對(duì)浙江省造成災(zāi)害的臺(tái)風(fēng)對(duì)浙江省引起的大風(fēng)的最大風(fēng)速的分布.由圖可以看出，沿海臺(tái)風(fēng)引起的大風(fēng)明顯大于內(nèi)陸區(qū)域的風(fēng)速，臺(tái)州和溫州附近區(qū)域的最大風(fēng)為30～35 m／s，風(fēng)速明顯高于其他區(qū)域，沿海其他區(qū)域的最大風(fēng)速均在25m／s以上.從沿海往內(nèi)陸方向最大風(fēng)速的最大記錄逐漸減小，其中浙江省西南部風(fēng)速是全省最小的區(qū)域，省內(nèi)其他區(qū)域的風(fēng)速均在20m／s以上.經(jīng)過站點(diǎn)差值得出的沿海水域的風(fēng)速可以看出，東北杭州灣水域受臺(tái)風(fēng)影響的最大風(fēng)速記錄小于其他水域.

圖2b）為1975～2007年對(duì)浙江省造成災(zāi)害的臺(tái)風(fēng)的每次的最大風(fēng)速的記錄的線性變化率（簡(jiǎn)記為Ra）.由圖可以看出，能對(duì)浙江造成災(zāi)害的臺(tái)風(fēng)所引起的最大風(fēng)速的值均為逐漸減小的趨勢(shì)，即能對(duì)浙江造成災(zāi)害的臺(tái)風(fēng)所需的最大風(fēng)速逐漸減小.這也體現(xiàn)了浙江省對(duì)臺(tái)風(fēng)災(zāi)害的脆弱性逐漸加強(qiáng).其中沿海區(qū)域Ra 比內(nèi)陸區(qū)域要大，沿海區(qū)域中寧波－臺(tái)州附近區(qū)域的Ra 最大，為－0.8～1.0m／（s·10次），這說明寧波－臺(tái)州區(qū)域?qū)ε_(tái)風(fēng)引起的災(zāi)害的脆弱性逐漸增加的速度最快.溫州市沿海水域Ra在－0.5～0.6m／（s·10次）之間.

統(tǒng)計(jì)1975～2007年對(duì)浙江造成災(zāi)害的臺(tái)風(fēng)在各個(gè)站點(diǎn)引起的最大風(fēng)速，17 m／s，20 m／s以及28m／s以上的頻次分布如圖3所示.最大風(fēng)速在28m／s以上的區(qū)域主要集中在臺(tái)州以及舟山一帶的沿海區(qū)域，內(nèi)陸區(qū)域基本沒有風(fēng)速超過28m／s的記錄.

圖2 1975～2007年對(duì)浙江造成災(zāi)害的臺(tái)風(fēng)

圖3 1975～2007年對(duì)浙江造成災(zāi)害的臺(tái)風(fēng)

圖4 各個(gè)站點(diǎn)臺(tái)風(fēng)最大風(fēng)速所占比例

對(duì)浙江造成災(zāi)害的臺(tái)風(fēng)在各個(gè)站點(diǎn)引起的最大風(fēng)速的百分比分布如圖4所示.其中只有大陳島、嵊泗和石浦站點(diǎn)有最大風(fēng)速超過30m／s的記錄，占所有臺(tái)風(fēng)災(zāi)害比例分別為21.3%，9.8%和13.1%；對(duì)浙江造成災(zāi)害的臺(tái)風(fēng)在衢州、麗水和龍泉以及鄞縣站點(diǎn)80%左右的最大風(fēng)速記錄都沒有超過10m／s，這部分地區(qū)受臺(tái)風(fēng)影響較小.

3.2 臺(tái)風(fēng)降水

1959～2007年對(duì)浙江造成災(zāi)害的臺(tái)風(fēng)引起的最大降水分布如圖5所示.對(duì)浙江造成災(zāi)害的臺(tái)風(fēng)中在浙江沿海引起日最大降水量均在200 mm 以上，其中溫州臺(tái)州沿海以及嘉興地區(qū)較大，其中1977年的07號(hào)臺(tái)風(fēng)在平湖站引起的降水為記錄中的最大值（276.4mm）.從各個(gè)站點(diǎn)的臺(tái)風(fēng)引起的降水的最大記錄空間分布圖可以看出，從沿海往西臺(tái)風(fēng)引起的日最大降水量逐漸減小，其中浙江西部地區(qū)（衢州、杭州南部地區(qū)）最大記錄日降水量小于120 mm，內(nèi)陸大部分區(qū)域的日降水量的最大值均在120～200mm 之間.

圖5 1959～2007年對(duì)浙江造成災(zāi)害的臺(tái)風(fēng)引起的最大日降水的分布（單位：mm）

對(duì)浙江造成災(zāi)害的臺(tái)風(fēng)引起的過程總降水量分布如圖5b）所示.其中引起降雨量最大的記錄為1963年的12號(hào)臺(tái)風(fēng)，其中最大記錄出現(xiàn)在平湖站（嘉興市內(nèi)）為431.8mm.由圖可以看出，過程總降水量的最大值在浙江東北地區(qū)，舟山、寧波和嘉興及其沿海水域附近最大，在350mm 以上.由東北往西南過程降水量的最大記錄逐漸減小，其中西南地區(qū)最大過程降水量的記錄在200mm以下，衢州市最大記錄在150mm 以下.

1959～2007年對(duì)浙江造成災(zāi)害的臺(tái)風(fēng)在各個(gè)氣象站點(diǎn)引起的過程總降水量的記錄大于60，100和140mm 的百分比的分布如圖6所示.對(duì)浙江造成災(zāi)害的臺(tái)風(fēng)中其中有55%以上的臺(tái)風(fēng)在浙江東南沿海水域的過程總降水量達(dá)到60mm 及以上，內(nèi)陸大部分地區(qū)過程降水量大于60mm 的臺(tái)風(fēng)頻次為對(duì)浙江造成災(zāi)害的臺(tái)風(fēng)的總頻次的25%～55%，其中西南部地區(qū)的比例最小.過程降水量大于100mm 以及140mm 的臺(tái)風(fēng)占引起災(zāi)害的臺(tái)風(fēng)的百分比如圖6b）和c）所示.從圖中可以看出，臺(tái)風(fēng)引起的過程總降水量大于100mm，140 mm 的百分比在臺(tái)風(fēng)和溫州以及其沿海地區(qū)的百分比最大，分別為40%～45%和25%～30%之間.往內(nèi)陸方向百分比逐漸減小，浙江西部地區(qū)過程總降水量大于100mm 以上的百分比均小于5%.

圖6 對(duì)浙江造成災(zāi)害的臺(tái)風(fēng)過程總降雨量的百分比

對(duì)浙江省造成災(zāi)害的臺(tái)風(fēng)引起的最大日降水量小于50mm 的空間分布如圖7a）所示，其中臺(tái)州、溫州附近區(qū)域小于50 mm／d 的概率最?。ǎ?0%），而浙江西部地區(qū)大部分區(qū)域日最大降水80%以上都低于50 mm／d.日最大降水量在50～100mm／d的臺(tái)風(fēng)主要集中在寧波、臺(tái)州市（為所有臺(tái)風(fēng)災(zāi)害的33%～39%），如圖7b）；日最大降水量大于100mm／d的臺(tái)風(fēng)主要集中在溫州和臺(tái)州沿海一帶，如圖7c）所示.雖然嘉興地區(qū)的最大日過程降水記錄較大，但是日降水量大于100mm／d以及過程降水量大于140mm／d的所占的比例較小.

圖7 對(duì)浙江在成災(zāi)害的臺(tái)風(fēng)日最大降雨量的百分比分布

4 結(jié) 論

1）年對(duì)浙江省造成災(zāi)害的臺(tái)風(fēng)呈增加趨勢(shì)，并且主要集中在7，8和9月份3個(gè)月.

2）對(duì)浙江造成災(zāi)害的臺(tái)風(fēng)在9月份引起的最大風(fēng)速、日最大降水量和過程最大降水量均大于8月份，7月份為3個(gè)月當(dāng)中最小的.

3）對(duì)浙江造成災(zāi)害的臺(tái)風(fēng)過程中的最大風(fēng)速主要集中在20～35m／s，造成的過程降水量主要集中在40～160mm.

4）對(duì)浙江造成災(zāi)害的臺(tái)風(fēng)引起的大風(fēng)和降水主要出現(xiàn)在沿海區(qū)域，浙江省西部地區(qū)受臺(tái)風(fēng)引起的降水和大風(fēng)影響較小.

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