懷化城區(qū)近39a主要災(zāi)害性天氣變化特征及對策研究

馬育虎，彭曉霞，徐雙印，劉 英

(1.湖南省溆浦縣氣象局，湖南 懷化 419300； 2.湖南省懷化市氣象局，湖南 懷化 418000)

0 引言

近些年，在氣候變暖背景下，氣象災(zāi)害頻現(xiàn)，城市內(nèi)澇、城市高溫、城區(qū)道路結(jié)冰屢見不鮮。災(zāi)害性天氣是造成氣象災(zāi)害的直接原因。研究災(zāi)害性天氣的形成機理和變化規(guī)律，監(jiān)測災(zāi)害性天氣形成發(fā)展過程，是進行氣象災(zāi)害預(yù)測預(yù)報、防災(zāi)減災(zāi)的基礎(chǔ)。懷化城市規(guī)模越來越大，城區(qū)所承載的職能越來越多，這使得在同樣的災(zāi)害天氣條件下，城區(qū)所造成的損失遠超農(nóng)村[1]。懷化城區(qū)坐落于武陵山脈和雪峰山脈之間，地形以山地為主，區(qū)境內(nèi)地貌類型多樣，屬亞熱帶季風氣候區(qū)，自然環(huán)境較為復(fù)雜，災(zāi)害性天氣頻發(fā)。對懷化城區(qū)造成較大影響的災(zāi)害性天氣現(xiàn)象主要是高溫、強對流、視程障礙、結(jié)冰等。

1 資料來源與分析方法

資料來源：使用鶴城區(qū)國家基本氣象站1981---2019年地面逐日觀測數(shù)據(jù)。季節(jié)劃分依照常規(guī)劃分，即：3---5、6---8、9---11、12---02月分別為春夏秋冬四季。研究方法有趨勢分析、數(shù)理統(tǒng)計等方法[2]。

2 近39年以來懷化城區(qū)主要災(zāi)害性天氣現(xiàn)象變化特征

2.1 氣溫變化特征分析

圖1給出的是懷化城區(qū)近39年氣溫變化序列圖。懷化城區(qū)年平均氣溫有波動升高的趨勢，這與全球變暖的趨勢一致，年均溫增幅為0.3℃/10 a。本研究將氣溫大于等于35℃定義為高溫日。懷化城區(qū)高溫日也呈逐漸升高的趨勢，增幅為3.2 d/10 a。從季節(jié)變化上來看，升溫幅度最大的為春季，達到0.49℃/10 a，其次為夏季，冬秋兩季相對較弱。由此可見，懷化城區(qū)氣溫增高主要還是由于春夏兩季氣溫的上升。通過比較可以發(fā)現(xiàn)，高溫日的增幅大于年均溫的增幅，這也說明，懷化城區(qū)氣溫變化趨于不穩(wěn)定，氣溫波動現(xiàn)象越發(fā)明顯。

圖1 懷化城區(qū)年均溫及高溫日數(shù)統(tǒng)計圖Fig.1 Statistical chart of average annual temperature and hightemperature days in Huaihua City

2.2 懷化城區(qū)強對流天氣現(xiàn)象變化特征分析

懷化城區(qū)強對流天氣主要有暴雨、雷暴、冰雹。城區(qū)雷暴多年平均日達40.1 d/a，屬雷暴多發(fā)區(qū)，雷暴天數(shù)總體呈減少趨勢，但減小幅度較小，變化趨勢不明顯(圖2)。雷暴持續(xù)時間長，雷暴初日出現(xiàn)相隔84 d，終日相隔136 d，最長雷暴期達356 d。該區(qū)雷暴初日有推后的趨勢，而終日趨于提前，這表明雷暴發(fā)生期有集中趨勢[3]。懷化城區(qū)近39a以來暴雨天數(shù)變化趨勢特征不明顯，年際變化較大，多的年份有9 d(1999年)，少的年份則一天也沒有(1989年)。暴雨主要集中發(fā)生在夏秋季節(jié)。懷化城區(qū)冰雹天數(shù)也相對較少，多的年份有4 d，少的年份則一天也沒有，冰雹天數(shù)變化特征也不明顯，同暴雨天數(shù)年際變化類似。

圖2 懷化城區(qū)強對流天氣現(xiàn)象變化趨勢圖Fig.2 The change trend chart of severe convectiveweather plenomenon in Huaihua City

2.3 懷化城區(qū)視程障礙、結(jié)冰天氣現(xiàn)象及雨凇變化特征分析

懷化城區(qū)視程障礙(本研究統(tǒng)計數(shù)據(jù)為能見度<1 km)天氣現(xiàn)象天氣較多，較為常見的主要是霧、霾兩種，其多年平均值達24 d，年際變化較大，多的年份有45 d(1987年)，少的年份則只有5 d(2017年)。由圖3可知，懷化城區(qū)視程障礙天氣現(xiàn)象年際變化較大，總體呈下降趨勢，下降幅度為2.7 d/10 a，幅度較大。結(jié)冰現(xiàn)象對城市的最主要影響體現(xiàn)在道路交通運輸上。懷化城區(qū)結(jié)冰日數(shù)年際變化幅度較大，最多年份出現(xiàn)了32次(1983年)，最少年份僅出現(xiàn)3次，總體呈下降趨勢，幅度為1.4 d/10 a，其主要原因為全球變暖與城市熱島效應(yīng)的加強有關(guān)。嚴重的雨凇會壓斷樹枝、農(nóng)作物、電線、房屋，妨礙交通。雨凇最大的危害是使供電線路中斷。懷化城區(qū)雨凇出現(xiàn)的次數(shù)較少，變化特征不明顯，總體呈緩慢減少趨勢，年際變化大，1983年出現(xiàn)了13次，而少的年份則一次都沒出現(xiàn)。

圖3 懷化城區(qū)視程障礙日、雨凇日、結(jié)冰日變化趨勢圖Fig.3 The variation trend of visual obstacle days,glaze days and icing days in Huaihua City

3 懷化城區(qū)主要災(zāi)害性天氣的應(yīng)對措施

3.1 技術(shù)性建議

在城市規(guī)劃建設(shè)時嚴格進行氣候可行性論證。根據(jù)城市區(qū)位功能的分類以及城市所在地的地理氣候特點，針對城市規(guī)劃、建設(shè)、生產(chǎn)生活中最為敏感的關(guān)鍵氣象因子進行推算及分析，人為提高城區(qū)氣象災(zāi)害的成災(zāi)門檻。以城市內(nèi)澇為例，把《室外排水設(shè)計規(guī)范》《城市暴雨強度公式編制和設(shè)計暴雨雨型確定技術(shù)導則》等技術(shù)規(guī)范作為技術(shù)依據(jù)，通過暴雨強度公式，分析關(guān)鍵氣象因子強降水，進而為城市排水系統(tǒng)設(shè)計提供技術(shù)依據(jù)，從而達到防治城區(qū)內(nèi)澇的目的，具體分析方法見表1[4]。

表1 關(guān)鍵氣象因子推算及分析方法一覽表Tab 1 List of calculation and analysis methods of key meteorological factors

3.2 政策性建議

加大科普宣傳力度，提高防御意識。建立和完善城市主要災(zāi)害性天氣預(yù)警制度。氣象部門要做好災(zāi)害性天氣等級劃分、預(yù)報、預(yù)警等工作，在災(zāi)害性天氣來臨時及時與政府相關(guān)職能部門溝通，做好應(yīng)對工作。加強對城市公共基礎(chǔ)設(shè)施的管理[5]。制定氣象災(zāi)害應(yīng)急避險預(yù)案。

4 結(jié)論和探討

本研究應(yīng)用懷化市城區(qū)1981---2019年地面氣象觀測站數(shù)據(jù)，分析了懷化市城區(qū)主要災(zāi)害性天氣現(xiàn)象變化特征，初步得出以下結(jié)論：

懷化城區(qū)年均溫有波動升高的趨勢，增幅為0.3℃/10 a，增高主要是由于春夏兩季氣溫的上升。城區(qū)高溫日也呈逐漸升高的趨勢，增幅為3.2 d/10 a。高溫日的增幅大于年均溫的增幅，表明懷化城區(qū)氣溫變化趨于不穩(wěn)定，氣溫波動現(xiàn)象越發(fā)明顯。

強對流天氣變化趨勢總體不明顯，年際變化大。城區(qū)雷暴多年平均日達40.1 d/a，屬雷暴多發(fā)區(qū)，持續(xù)時間長，雷暴初日有推后的趨勢，而終日趨于提前，表明雷暴發(fā)生期有集中的趨勢。雷暴天數(shù)呈減少趨勢，但減小幅度較小。暴雨年際變化特征同冰雹類似，年際變化大，變化特征也不明顯。

視程障礙、結(jié)冰天氣現(xiàn)象變化特征類似，總體呈波動下降趨勢，下降幅度較大，幅度分別為2.9 d/10 a、3.1 d/10 a。雨凇年際變化較大，特征不明顯，總體呈緩慢較少趨勢。

針對影響懷化城區(qū)主要的災(zāi)害性天氣，從技術(shù)與政策兩個層面提出相應(yīng)對策。