朱艷飛,哈建強
(1.滄州市環(huán)境保護科學(xué)研究院,河北 滄州 061000;2.河北省滄州水文水資源勘測局,河北 滄州 061000)
滄州市2006~2016年春季大到暴雨特征分析
朱艷飛1,哈建強2
(1.滄州市環(huán)境保護科學(xué)研究院,河北 滄州 061000;2.河北省滄州水文水資源勘測局,河北 滄州 061000)
根據(jù)滄州市92個雨量監(jiān)測站2006~2016年間的春季大到暴雨資料,研究了11年來滄州市春季大到暴雨的特征指標、時間變化規(guī)律以及空間變化趨勢。研究發(fā)現(xiàn):滄州市11年間春季大到暴雨強度(站點數(shù))的時間變化呈拋物線趨勢,與滄州市年降水量變化趨勢非常接近;滄州市春季大到暴雨的空間分布情況為各縣市均有發(fā)生,但分布不均勻,子牙新河沿岸出現(xiàn)高值區(qū),以子牙新河為界,向兩側(cè)遞減。
滄州市;春季大到暴雨;特征指標;降雨強度;降雨頻次;空間分布
滄州市地處河北省東南部,東臨渤海,北靠京津,南接山東,京杭大運河貫穿市區(qū)。滄州市屬暖溫帶大陸性季風氣候區(qū),冬春兩季主要受西伯利亞、蒙古高壓控制,盛行北風和西北風,天氣寒冷干燥,局部多風沙;夏秋季節(jié),蒙古高壓減弱衰退,而太平洋副熱帶高壓增強、西進,在其影響下,多行西南風和東南風,多陰雨天氣。該市降水的形成受西來槽和冷峰影響的概率約占70%,其次是太平洋的臺風運行方向。一般情況下,臺風登陸地點在長江口以北地區(qū)均能影響滄州市[1]。
由于特殊的地理位置和天氣系統(tǒng)等原因,滄州市大到暴雨主要集中在每年的6~9月。但是,在全球氣候變暖這個大背景下,極端氣候事件次數(shù)不斷增多,春季也時常發(fā)生大到暴雨天氣。鑒于春季降雨對于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及人民群眾的生活有著非常重要的意義,筆者試對滄州市春季大到暴雨的特征進行探析。
滄州市水文水資源勘測局有92處雨量監(jiān)測站,具體為:灣里、商家林、河間、留古寺、北漢、呂公堡、陵城、肅寧、窩北、尚村、興村、汜水、出岸、任丘、劉莊、棗林莊、束城、西郜、高屯、尹堡寨、獻縣、本齋、沙河橋、周官屯、卸甲莊、歧口、馮莊、富鎮(zhèn)、千里屯、寺門村、毛三莊、肖家樓、杜生、崇仙、崔爾莊、齊家務(wù)、河城街、淮鎮(zhèn)、辛集、曹寺、王鎮(zhèn)店、吳橋、楊家寺、寨子、常莊、慶云、辛集、楊埕、連鎮(zhèn)、東光、于集、秦村、于家橋、張彥恒、王寺、孟村、小莊、王金莊、鹽山、明泊洼、曾小營、蘇基、泊鎮(zhèn)、南皮、葉三撥、劉家廟、肖莊子、舊城、付趙、常郭、羊二莊、中捷農(nóng)場、海濱農(nóng)場、黃驊鹽場、東關(guān)、滕莊子、黃驊、南大港農(nóng)場、捷地、滄州、官莊、周青莊、小元、馬落坡、李村、北桃杏、青縣、打虎莊、陳缺屯、策城、東辛莊、齊家務(wù)。這些雨量監(jiān)測站在滄州市范圍內(nèi)基本呈均勻分布。本研究選取這92處雨量監(jiān)測站點2006~2016年春季大到暴雨資料,作為區(qū)域大到暴雨系列資料。
2.1 降水穩(wěn)定性分析[2]
按照河北區(qū)域的暴雨標準,對2006~2016年滄州市春季逐日 (08:00~次日08:00)24 h降水量資料進行提取,得到13個春季大到暴雨日個例(在滄州市92個雨量站中,若有5站以上24 h降水量≥25 mm,且連成片分布,定義為一個區(qū)域大到暴雨日),如表1所示。
由表1可以看出,滄州市春季大到暴雨都是非穩(wěn)定性降雨,混合性、對流性降雨明顯增多,對流天氣以雷暴、大風為主,而且有時出現(xiàn)大面積降雨。例如,2011年5月8日有64個站降雨、2012年4月24日有58個站降雨等。春季大到暴雨一般發(fā)生在4~5月份。2007年早春(3月3日~4日)降雨為一次典型的對流天氣,是近11年來河北省滄州市唯一出現(xiàn)在3月份的區(qū)域大到暴雨,滄州市40個雨量站24 h降雨量超過25 mm,并出現(xiàn)多處雷暴、大到暴雨等天氣。
表1 2006~2016年13個滄州市春季大到暴雨日統(tǒng)計情況Tab.1 Thirteen spring heavy rain days statistics of Cangzhou City in 2006-2016
從大到暴雨持續(xù)的時間來看,滄州市春季大到暴雨一般持續(xù)時間較短,全部為1 d(24 h),沒有連續(xù)2 d及以上的大到暴雨過程。
2.2 降雨發(fā)生次數(shù)、強度、時間分析
經(jīng)統(tǒng)計,滄州市春季暴雨發(fā)生次數(shù)平均為1.2次/年。其中,2006年5月份出現(xiàn)了2次大到暴雨過程,2007年3~5月份出現(xiàn)了2次大到暴雨過程,2015年4~5月份出現(xiàn)了2次大到暴雨過程,2006年沒有出現(xiàn)大到暴雨,其他年份均為1次/年。
滄州市春季暴雨發(fā)生強度和發(fā)生次數(shù)略有不同。本研究用同時發(fā)生大到暴雨的站點數(shù)代表降雨強度,其統(tǒng)計結(jié)果如圖1所示。
由圖1可知,全市92個雨量監(jiān)測站中,同時發(fā)生大到暴雨的站點數(shù)跨度在5~64個,平均為33.15個,遠不如該地區(qū)夏季大到暴雨強度大,平均值也略弱一點。另外,2011年之前,滄州市春季暴雨強度有增大的趨勢。2011年以后,強度明顯減小。2011年5 月8日~9日暴雨強度明顯偏大,大到暴雨站點數(shù)為64個。
圖2為滄州市2006~2016年的歷年年降水量圖。由圖2可知,滄州市近11年來年降水量變化呈弧線形趨勢,即先增后減。這與春季大到暴雨強度(站點數(shù))變化趨勢相似。
圖1 2006~2016年滄州市大到暴雨日的站點數(shù)統(tǒng)計結(jié)果Fig.1 Station statistics of heavy rain days of Cangzhou City in 2006-2016
圖2 2006~2016年滄州市多年平均降雨量趨勢圖Fig.2 Many years average rainfall trend of Cangzhou City in 2006-2016
圖3為滄州市春季大到暴雨日發(fā)生月份統(tǒng)計圖。由圖3可知,3月份春季大到暴雨有1次 (占8%),4月份有3次 (占23%),5月份有9次 (占69%)。所以,92%的大到暴雨集中在4月份以后。
根據(jù)暴雨頻次=暴雨次數(shù)/記錄年數(shù),計算92個雨量站2006~2016年春季年平均大到暴雨的頻次,結(jié)果如表2所示[3]。
圖3 2006~2016年滄州大到暴雨日發(fā)生月份統(tǒng)計圖Fig.3 Month statistics of heavy rain days of Cangzhou City in 2006-2016
表2 2006~2016年滄州市春季大到暴雨平均頻次計算表Tab.2 Average frequency calculation of spring heavy rain of Cangzhou City in 2006-2016
由表2并結(jié)合降雨量站點分布圖可以看出,滄州市近11年來春季大到暴雨變化趨勢總體是:子牙新河沿岸區(qū)域春季出現(xiàn)大到暴雨的頻次較大,均在0.55以上。也就是說,這些區(qū)域10年內(nèi)有5~6年春季會降大到暴雨。子牙新河沿岸區(qū)域春季出現(xiàn)大到暴雨頻次的最大值為0.82,出現(xiàn)在青縣新興鎮(zhèn)辛集村。以子牙新河為界,向西北方向和東南方向,暴雨頻次分別遞減。在遞減過程中,出現(xiàn)了3塊高值區(qū)。第一塊是以河間市城區(qū)為中心的周邊區(qū)域,包括留古寺、興村、窩北、商家林等,基本上呈現(xiàn)為一個圓形區(qū)域,頻次都在0.55以上,最大值為0.91,出現(xiàn)在窩北。第二塊是以泊頭市城區(qū)為中心的周邊區(qū)域,包括南皮城區(qū)、毛三莊、淮鎮(zhèn)、寺門村等區(qū)域,基本上呈現(xiàn)為橢圓形區(qū)域,頻次都在0.64以上。第三塊以黃驊市舊城鎮(zhèn)為中心,包括東關(guān)、付趙、黃驊港合圍區(qū)域,基本上呈現(xiàn)為三角形區(qū)域,頻次都在0.55以上,最大值為0.91,出現(xiàn)在海興縣辛集。其他區(qū)域春季大到暴雨頻次均在0~0.45之間。
(1)近11年來,滄州市春季大到暴雨的空間分布為由西北到東南,表現(xiàn)為:子牙新河沿岸區(qū)域頻次較大,分別向兩側(cè)方向遞減。
(2)近11年來,滄州市春季大到暴雨的發(fā)生時間為3~5月份,其中,4月份以后占90%以上。
(3)近11年來,滄州市春季大到暴雨發(fā)生強度(站點數(shù))在全市范圍內(nèi)的趨勢為先增后減,這與滄州市近11年來年降水量變化趨勢有很大的相似性。
[1] 百度百科.滄州[EB/OL].(2016-09-20)http://baike.baidu.com/link?url=B4c9wObu-rP5j3omUGyEZl-_Q8 d6zSj1-az3plZrP9XiTZqi9q-Knb68U7-SU3w6xX1lOd VvivUuFXlUl_M6GCRAlI5FslJNTSGeIryV3qK9M339-oIRifnsQA_lgATw4VSq--sSFSHqrUzXtCA73B9wMDVz8CXxtQYq3KJcQsu
[2] 王家祁.中國降水與暴雨的季節(jié)變化[J].水科學(xué)進展,1997(6):108-116.
[3] 岑國平.暴雨資料的選樣與統(tǒng)計方法[J].給水排水,1999 (1):1-4.
[責任編輯 楊明慶]
Analysis on Features of Heavy Rain in Spring of Cangzhou City in 2006-2016
Zhu Yanfei1,Ha Jianqiang2
(1.Institute of Cangzhou Environment Protection Science,Cangzhou 061000,Hebei,China;2.Hydrology and Water Resources Survey Bureau of Cangzhou,Cangzhou 061000,Hebei,China)
According to the spring heavy rain data of 92 rainfall monitoring stations in 2006-2016 of Cangzhou City,it researches the spring heavy rain feature index,time change rule and space variation trend in the past 11 years of Cangzhou City.The research shows that the time change of spring heavy rain intensity(the station number)in the past 11 years of Cangzhou City likes a parabola,which is very close to the annual precipitation trend.The space distribution is different from each other of counties and cities.Ziya new river coast is the high value area.Bounded by Ziya New River both sides,the value decrease progressively.
Cangzhou City;spring heavy rain;feature index;rainfall intensity;rainfall frequency;spatial distribution
TV12
A
10.13681/j.cnki.cn41-1282/tv.2017.02.002
2016-12-28
朱艷飛(1983-),女,河北滄州人,高級工程師,主要從事水資源研究、水環(huán)境保護等工作。