安慶市1961～2014年暴雨降水的氣候變化特征

余光明，程　璐，顧洪亮

(安慶師范學院 資源環(huán)境學院，安徽 安慶 246133)

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安慶市1961～2014年暴雨降水的氣候變化特征

余光明，程璐，顧洪亮

(安慶師范學院 資源環(huán)境學院，安徽 安慶 246133)

摘要：利用安慶市國家基本氣象站1961～2014年逐日降水資料，分析了54年來安慶市暴雨的年際和年代際變化特征，結(jié)果表明：安慶地區(qū)暴雨日數(shù)平均5.5 d/a，暴雨日平均降水量為80.8 mm/d，大暴雨日數(shù)占暴雨總?cè)諗?shù)的18.1%，絕大多數(shù)暴雨事件(約82.3%)出現(xiàn)在汛期的5～9月；54年來安慶暴雨日數(shù)和暴雨日的平均降水量均呈增加的趨勢，且年最大暴雨日出現(xiàn)的時間有推后的趨勢。

關(guān)鍵詞：氣候特征；暴雨；降水量；安慶市

近年來，由氣候變化引起的極端天氣氣候事件日益增多，受到國際社會的普遍關(guān)注[1]。與極端天氣氣候事件有關(guān)的自然災(zāi)害造成的經(jīng)濟損失也有所增加[2]。研究發(fā)現(xiàn)，我國極端降水事件的發(fā)生頻率在增加，并具有明顯的區(qū)域性和季節(jié)變化趨勢[3-8]。安徽位于我國東南部、華東腹地，季風氣候顯著。黃勇等[9]利用1971～2008年安徽省78個地面氣象站的觀測資料，分析了安徽省夏季降水和暴雨的氣候變化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)雨日出現(xiàn)概率有下降的趨勢，但暴雨日比重和降水量均有升高的變化特征。相關(guān)研究顯示，安徽省降水有集中化趨勢，強降水增加[10]，且汛期降水一直表現(xiàn)增加趨勢[11]，從而導(dǎo)致旱澇災(zāi)害發(fā)生的可能性增加，對工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來不利影響[12]。皖西南地區(qū)地處亞熱帶季風濕潤地區(qū)，位于西南地區(qū)和東部地區(qū)水汽交匯區(qū)，加之境內(nèi)地形因素的影響(大別山)，作為氣候變化的脆弱區(qū)和敏感區(qū)，夏季多空氣強對流活動，暴雨時有發(fā)生[13-14]，每年暴雨及其引發(fā)的次生災(zāi)害造成了嚴重的危害，因而有必要對安慶市的暴雨降水情況進行深入研究。本文主要基于安慶54年來降水數(shù)據(jù)的分析，研究這一地區(qū)暴雨的氣候及其變化特征，為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及防澇抗旱提供科學依據(jù)。

1資料與方法

采用的數(shù)據(jù)來自中國氣象科學數(shù)據(jù)共享服務(wù)網(wǎng)地面氣象資料數(shù)據(jù)庫中的1961～2014年安慶站逐日降水量資料。根據(jù)國家氣象局頒布的降水強度等級劃分標準，將暴雨日數(shù)定義為24 h降水量超過50 mm的總?cè)諗?shù)，大暴雨日數(shù)定義為24 h降水量超過100 mm的總?cè)諗?shù)，暴雨日平均降水量作為描述暴雨強度的一個指標，定義為暴雨以上的降水量之和與暴雨日數(shù)的比值。結(jié)合日降水數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析了不同時間維度雨日、暴雨雨量和雨強的變化特征，文中年代劃分為1961～1970、1971～1980、1981～1990、1991～2000、2001～2010年。采用M-K檢驗和線性回歸方法對安慶地區(qū)降水變化進行了分析。

2結(jié)果與討論

2.1安慶市暴雨降水的分布特征

1961～2014年，安慶站多年降水量為1 394.1±328.3 mm，降水天數(shù)128.5 d。近54年來安慶市共出現(xiàn)299次暴雨，平均5.5 d/a，24 h降水量超過100 mm的大暴雨日數(shù)為54 d，發(fā)生頻率為18.1%，年平均暴雨日降水量約為80.8 mm/d，最大降水量為300.3 mm。如2010年7月13日安慶遭遇特大暴雨襲擊，安慶城區(qū)8 000余戶居民家中被淹，多地進水超1 m以上，最深處近3 m，造成了城市嚴重內(nèi)澇、農(nóng)田大面積受損以及嚴重的地質(zhì)災(zāi)害。

圖1　安慶市1961～2014年暴雨和大暴雨總?cè)諗?shù)的月變化

圖1為1961～2014年安慶站暴雨及大暴雨總?cè)諗?shù)月變化圖，可以看出安慶市暴雨總?cè)諗?shù)的變化趨勢呈單峰型，暴雨一般出現(xiàn)在3～11月，其中汛期(5～9月)為暴雨多發(fā)時期。54年間安慶市暴雨日最早出現(xiàn)在2000年1月11日，最晚出現(xiàn)在2014年11月24日。從3月份開始暴雨日數(shù)逐漸增加，峰值出現(xiàn)在6月，達到92 d，占暴雨日數(shù)的30.8%；6、7月為暴雨多發(fā)時期，總暴雨日數(shù)為158 d，占暴雨日數(shù)的52.8%，平均每年有3次左右暴雨事件發(fā)生在6、7兩個月份；7月到11月暴雨日數(shù)逐漸減少；大暴雨主要集中在6月和7月梅雨季節(jié)。

2.2安慶市暴雨日數(shù)變化特征

對安慶市1961～2014年54年間的降水數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)安慶暴雨總?cè)諗?shù)的年際變化差異較大，如圖2所示，暴雨次數(shù)最多的年份為14 d(1999年)，最少的年份無暴雨出現(xiàn)(1961年)，利用最小二乘法對暴雨總?cè)諗?shù)與年份序列進行線性擬合，可以看出安慶暴雨和大暴雨日數(shù)呈現(xiàn)上升趨勢，上升速率分別約為0.1次/10a和0.16次/10a。但暴雨日數(shù)上升趨勢不明顯，沒有通過0.05的顯著性檢驗。

從年代際尺度上看(表1)，暴雨日數(shù)總體呈現(xiàn)出緩慢增加的趨勢，1981～1990年是暴雨日數(shù)最多的10年，1961～1985年，整體呈現(xiàn)不斷增加的趨勢，之后暴雨日數(shù)甚至呈現(xiàn)一定減少的趨勢。大暴雨日數(shù)在20世紀80年代之前基本穩(wěn)定，之后總體呈現(xiàn)出增加的趨勢。而2011年以來4年暴雨日數(shù)共計24 d，高于多年平均值，表明這一地區(qū)對全球氣候環(huán)境變化較敏感。

圖2　安慶市暴雨日數(shù)、大暴雨日數(shù)年變化

表1　安慶市暴雨日數(shù)、大暴雨日數(shù)年代際變化(單位/d)

2.2暴雨日降水量的變化

安慶市區(qū)年平均暴雨降水量為447.5 mm，約占總降水量的32.1%。相對于暴雨日數(shù)，暴雨日平均降水量曲線的變化能夠更好地體現(xiàn)暴雨的變化趨勢，圖3為安慶年暴雨日平均降水量、暴雨降水量以及歷年最大日降水量的變化曲線。可見年暴雨降水量以每10年2.9 mm的趨勢上升，歷年最大日降水量每10 年增加7.5 mm(如圖4)。暴雨降水平均強度最大的年份是1996年，比常年偏多34.4 mm/d；暴雨日平均降水量最少的年份是2002年，比常年偏小27.2 mm/d。暴雨降水總量最多的年份是1999年(1 323.3 mm)；最少的年份是1965年，比常年偏少377.2 mm。

圖3　安慶市暴雨日降水量變化

圖4　安慶逐年最大暴雨量日出現(xiàn)時間變化曲線

2.3最大暴雨發(fā)生時間的變化

根據(jù)1961～2014年安慶日降水量數(shù)據(jù)，統(tǒng)計出汛期逐年達到最大暴雨的發(fā)生日期，為了便于比較，將暴雨發(fā)生日期按旬尺度進行統(tǒng)計。54年中僅1965年最大暴雨出現(xiàn)的日期不在汛期內(nèi)，該年不計入統(tǒng)計結(jié)果。從圖4可以看出，最大暴雨發(fā)生時間出現(xiàn)在5～9月的均有，其中以6月份出現(xiàn)次數(shù)最多，7月和5月份緊隨其后。在變化趨勢上，54年來安慶年最大暴雨的發(fā)生日期呈現(xiàn)出逐年增加的變化，出現(xiàn)時間有推后趨勢?？赡芘c長江中下游地區(qū)梅雨量延長、出梅期推遲有關(guān)[15]。

3結(jié)論

1)1961～2014年安慶暴雨日共299 d，平均5.5 d/a，大暴雨日54 d，暴雨日的平均降水量約為80.8 mm/d。安慶市82.3%的暴雨集中在汛期5～9月，以6～7月份梅雨時節(jié)最多，兩個月總暴雨日數(shù)為158 d，占汛期暴雨日數(shù)的52.8%。2)安慶市暴雨日數(shù)年際差異較大，54年暴雨日數(shù)呈現(xiàn)出增加的變化，但是不顯著，大暴雨日數(shù)則表現(xiàn)為總體增加的趨勢，增加速率約為0.16次/10a。3)安慶年最大暴雨日多出現(xiàn)在汛期的6月，統(tǒng)計54年來逐年最大暴雨日發(fā)生的時間順序發(fā)現(xiàn)，其出現(xiàn)日期逐漸推遲。

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Climatic Variations of Rainstorm Events in Anqing City between 1961 and 2014

YU Guang-ming, CHENG Lu, GU Hong-liang

(School of Resources and Environment，Anqing Teachers College，Anqing, Anhui 246133，China)

Abstract:The climatic characteristics of annual rainstorm in Anqing city are studied on the basis of daily precipitation observations data between 1961 and 2014. The results show that the annual mean rainstorm is 5.5 days, and daily amount of rainstorms with a mean of 80.8mm. About 82.3% of the total rainstorm days occurr in the flood season (May to September) with 30.8% in June and 22% in July. The annual rainstorm days and amount of rainstorm in this region show a slight increasing trend over the past 54 years. Overall, the occurrence time of the largest rainstorm is delayed.

Key words:climate characteristics，rainstorm，precipitation，Anqing city

文章編號：1007-4260(2016)01-0112-03

中圖分類號：S3

文獻標識碼：A

DOI：10.13757/j.cnki.cn34-1150/n.2016.01.028

作者簡介：余光明，男，安徽阜陽人，博士，安慶師范學院資源環(huán)境學院講師，研究方向為全球氣候變化。E-mail: ygm19870803@163.com

基金項目：安徽省教育廳自然科學一般項目(AQKJ2014B020)和安徽省自然科學基金(1608085QD76)。

*收稿日期：2015-09-09

網(wǎng)絡(luò)出版時間：2016-03-15 17:05網(wǎng)絡(luò)出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/34.1150.N.20160315.1705.028.html