郭永婷,高翠翠,吳佳鈺
(1.韶關(guān)市氣象局,廣東韶關(guān) 512026;2.翁源縣氣象局,廣東翁源 512600)
春運(yùn)是中國在農(nóng)歷春節(jié)前后發(fā)生的一種大規(guī)模的交通運(yùn)輸[1],以春節(jié)為中心,共40 d。韶關(guān)市位于廣東省北部,地處五嶺山脈南麓,北江中上游地區(qū),內(nèi)聯(lián)珠三角,外接湘贛,是廣州1 h生活圈內(nèi)城市,是中國南方的交通要沖,素有廣東的北大門之稱。
影響交通運(yùn)輸安全的氣象因子主要有降水、大霧、低溫、大風(fēng)等[2-4]。韶關(guān)作為廣東的北大門、粵港澳輻射內(nèi)陸腹地的“黃金通道”,國家規(guī)劃發(fā)展的一級公路運(yùn)輸樞紐,近幾年來高速公路交通發(fā)展極為迅速。韶關(guān)市快速發(fā)展的高速公路交通形勢,對交通氣象保障也提出了更高的要求。韶關(guān)地處南嶺山脈南麓,以山地丘陵地貌為主,氣候上屬中亞熱帶濕潤型季風(fēng)氣候區(qū),山區(qū)路段較多,高度落差較大,立體氣候特征明顯,暴雨、寒潮、雷雨大風(fēng)、大霧等氣象災(zāi)害頻發(fā),導(dǎo)致泥石流、滑坡、崩塌、山洪、道路結(jié)冰等次生災(zāi)害時有發(fā)生,對交通安全有很大的影響[5-8]。在2008年1月和2018年1月冰凍雨雪災(zāi)害過程中粵港澳高速韶關(guān)北段出現(xiàn)持續(xù)性道路結(jié)冰,以致于該路段交通中斷10 d以上[9-10]。春運(yùn)期間各種不利氣象條件頻繁出現(xiàn),嚴(yán)重影響了人民生命安全及社會正常秩序,同時造成大量人力、物力、財力等社會資源的非正常耗損。為此研究春運(yùn)期間各種危害交通運(yùn)輸?shù)臑?zāi)害性天氣發(fā)生規(guī)律十分必要[11-12]。研究結(jié)果可為春運(yùn)相關(guān)部門制定相應(yīng)對策,合理調(diào)配人力、物力和財力等社會資源提供參考。
分析所用資料為1965—2020年韶關(guān)市8個國家基本(或基準(zhǔn))站春運(yùn)期間逐日氣象觀測資料,其中春運(yùn)時間劃分以農(nóng)歷正月初一(春節(jié))為界的節(jié)前15 d和節(jié)后25 d,共40 d。本研究以上一年農(nóng)歷臘月十六到新年正月廿五,這40 d作為每年春運(yùn)時間進(jìn)行統(tǒng)計分析。大霧日數(shù)是指日最低能見度≤500 m的日數(shù);低溫日數(shù)是指日最低氣溫≤5℃的日數(shù);日降水量在0.1 mm≤降水量<10 mm為小雨、10 mm≤降水量<25 mm為中雨、25 mm≤降水量<50 mm為大雨、降水量≥50 mm以上為暴雨。不同等級降水強(qiáng)度為各等級降水總量與降水日數(shù)的比值。氣候平均值(即常年值)取1981—2010年平均。
趨勢系數(shù)為n個時刻的要素序列與自然數(shù)列的相關(guān)系數(shù),其中趨勢系數(shù)用于研究氣象要素在氣候變化中升降的定量程度,并可對其進(jìn)行統(tǒng)計檢驗(yàn)。文中異常偏多是指氣象要素的距平大于1個標(biāo)準(zhǔn)差;異常偏少是距平小于1個標(biāo)準(zhǔn)差。
1965—2020年春運(yùn)期間,韶關(guān)市平均氣溫分布呈現(xiàn)北低南高的特點(diǎn),等溫線大致與緯線平行并隨著緯度遞增而遞減(圖1a)。韶關(guān)最暖的地區(qū)在新豐及翁源,平均氣溫在12℃以上;最冷的地區(qū)在樂昌、仁化及南雄,在11℃以下,其余地區(qū)平均氣溫介于11~12℃。
近56年來,韶關(guān)市春運(yùn)期間多年平均氣溫為11.5℃,異常偏暖有11年,異常偏冷有7年。近56年來年際變化明顯(圖2a),最冷年份為1984年,平均氣溫僅為7.2℃,最冷年份前2~6位分別為2008、1968、1969、1974、2012年,平均氣溫在7.9~8.9℃之間;最暖年份為2007年,春運(yùn)期間平均氣溫為14.9℃,最暖年份前2~7位分別為1999、2002、1965、2013、1987、2010年,平均氣溫在14.2~14.8℃之間。最冷的1984年與最暖的2007年,春運(yùn)期間平均氣溫相差7.7℃。近56年來,韶關(guān)市春運(yùn)期間平均氣溫以0.02℃/年的速率增加,但未通過0.05顯著性檢驗(yàn),韶關(guān)春運(yùn)期間平均氣溫增暖的趨勢不明顯。2000年以來,春運(yùn)期間平均氣溫年際變化幅度明顯增大。
1965—2020年春運(yùn)期間,韶關(guān)市降水量在空間上呈現(xiàn)出沿著緯線東北45°方向,南北少中間多的特點(diǎn),最少在新豐和樂昌,降雨量在110 mm以下;最多在仁化和乳源,降雨量在140 mm以上(圖1b)。
近56年來,韶關(guān)市春運(yùn)期間多年平均降水量為122.8 mm,降雨量異常偏多的有7年,異常偏少的有4年。春運(yùn)期間雨水最多的年份是1983年為452.3 mm,較常年同期偏多2.4倍,其次為1985、1980、1975、1998年,較常年同期偏多1~1.5倍;雨水最少的年份是1977年為13.0 mm,較常年同期偏少90%,其次為1987、2009、1999、2017年,較常年同期偏少70%~80%,最多年與最少年相差400 mm以上。從長期變化趨勢來看,降水量以0.26 mm/年的速率減少,但未通過0.05顯著性檢驗(yàn),韶關(guān)春運(yùn)雨量減少的趨勢不明顯。近56年,大多數(shù)年份春運(yùn)降水量介于50~180 mm,且進(jìn)入20世紀(jì)90年代以后,偏離平均線程度越來越小(圖2b)。
1965—2020年春運(yùn)期間,韶關(guān)市日照時數(shù)呈現(xiàn)出西少東多的空間分布,最少出現(xiàn)在樂昌和乳源,日照時數(shù)在90 h以下;最多出現(xiàn)在翁源和新豐,日照時數(shù)在115 h以上(圖1c)。
圖1 1965—2020年韶關(guān)市春運(yùn)期間平均氣溫(℃)(a)、降水量(mm)(b)和日照時數(shù)(h)(c)空間分布
近56年來,韶關(guān)市春運(yùn)期間多年平均日照時數(shù)為106.3 h,日照時數(shù)異常偏多的有11年,異常偏少的有8年。春運(yùn)期間日照時數(shù)最多的年份為1977年,為209.1 h,該年正好是春運(yùn)雨量最少的年份,且日照時數(shù)最偏多的10年和雨水最偏少的10年,重合年份達(dá)5年。從長期趨勢來看,日照時數(shù)呈現(xiàn)出均衡振蕩狀態(tài),基本無明顯變化(圖2c)。
圖2 1965—2020年韶關(guān)市春運(yùn)期間平均氣溫(a)、降水量(b)和日照時數(shù)(c)逐年變化
韶關(guān)市近56年春運(yùn)期間共出現(xiàn)低溫日數(shù)54.9 d,平均每年出現(xiàn)1.0 d。從空間分布(圖3)來看,韶關(guān)各縣最低氣溫日數(shù)自北向南遞減,春運(yùn)期間低溫天氣高發(fā)區(qū)在南雄,56年內(nèi)出現(xiàn)低溫日數(shù)92 d,平均每年發(fā)生低溫天氣1.64 d;最少是新豐,56年內(nèi)出現(xiàn)低溫日數(shù)為28 d,平均每年發(fā)生低溫天氣0.5 d。
圖3 1965—2020年韶關(guān)市春運(yùn)期間年平均低溫日數(shù)(單位:d)空間分布
從各地區(qū)最低氣溫可知,近56年來,全市最低氣溫極值出現(xiàn)在仁化和始興,均為-3.8℃,其次南雄、樂昌分別為-3.1、-3.0℃,其余地區(qū)在-2.8~-1.6℃之間。
從1965—2020年春運(yùn)期間低溫日數(shù)長期變化趨勢(圖4)來看,韶關(guān)春運(yùn)期間多年平均年低溫日數(shù)為9.92 d,并且以0.043 d/年的速率呈不顯著減少趨勢,表明在氣候變暖背景下暖冬年更易出現(xiàn)[13-14],但是進(jìn)入21世紀(jì)以來,韶關(guān)地區(qū)又有個別年份如2008、2014、2004年春運(yùn)期間出現(xiàn)低溫日數(shù)異常偏多的現(xiàn)象。
圖4 1965—2020年韶關(guān)市春運(yùn)期間低溫日數(shù)逐年變化
統(tǒng)計韶關(guān)地區(qū)各站點(diǎn)不同等級降水?dāng)?shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)近56年只有南雄、始興、乳源、曲江4個站各出現(xiàn)過1次大暴雨,其他站點(diǎn)未出現(xiàn)大暴雨,因此本研究僅分析小雨、中雨、大雨、暴雨的降水時間及空間特征。
從韶關(guān)地區(qū)1965—2020年春運(yùn)期間不同等級降水量長期變化趨勢(圖5)可知,韶關(guān)春運(yùn)期間總降水日數(shù)以0.069 d/年的速率不顯著減少,最高值為1985年的30.5 d,最低值1977年的8.25 d,多年平均總降水日數(shù)為18.31 d。各等級降水日數(shù)的小雨、中雨、大雨、暴雨日數(shù)分別為796.38、176.0、45.25、7.75 d,占總降水日數(shù)的77.67%、17.16%、4.41%、0.76%。其中小雨和中雨日數(shù)分別以0.056、0.018 d/年的速率呈波動減少趨勢,而大雨和暴雨日數(shù)分別以0.003、0.002 d/年的速率呈上升趨勢,各等級降水日數(shù)趨勢均不明顯(P>0.05)。大雨和暴雨日數(shù)最多的年份在1983年,分別為5.63和0.75 d,其次為1985年,大雨日數(shù)2.38 d,暴雨日數(shù)1.125 d??梢姡?6年小雨是韶關(guān)地區(qū)春運(yùn)期間降水最主要的量級,其次為中雨;韶關(guān)地區(qū)春運(yùn)期間降水在總體減少的情況下,大雨及以上量級的極端性強(qiáng)降水事件趨于頻發(fā)。
圖5 1965—2020年韶關(guān)市春運(yùn)期間不同等級降水量日數(shù)逐年變化
從圖6可見,韶關(guān)地區(qū)總降水和小雨日數(shù)仁化最多、乳源次之,翁源最少,計算發(fā)現(xiàn)各站小雨日占總降水日數(shù)的比例介于75.96%~80.70%;中雨日數(shù)在仁化和乳源形成與總降水日數(shù)類似的高值區(qū),最南端的新豐最少;大雨日數(shù)則在乳源最多,新豐最少;暴雨日數(shù)區(qū)域差異小。
圖6 1965—2020年韶關(guān)市春運(yùn)期間不同量級降水次數(shù)分布
分析韶關(guān)地區(qū)1965—2020年春運(yùn)期間逐日分級降水日數(shù)(圖7)可見,春運(yùn)期間降雨概率最大的是春運(yùn)第19和第34天,也就是年初四和年十九,降雨日數(shù)達(dá)31.6 d,概率達(dá)78.75%;降雨概率最小的是春運(yùn)第1和第6天,也就是臘月十六和臘月廿一,降雨日數(shù)20.5 d,概率為49%。另外,春運(yùn)第37天(年廿二)出現(xiàn)大雨或以上量級概率最高為11.25%;而春運(yùn)第15天(除夕)和第20天(年初五)近56年來沒出現(xiàn)大雨或以上量級降水,可見出行時間選除夕或年初五,天氣條件較好,無極端性降水發(fā)生。
圖7 1965—2020年韶關(guān)市春運(yùn)期間逐日降水不同量級降水次數(shù)分布
韶關(guān)地區(qū)1965—2020年春運(yùn)期間多數(shù)年份大霧日數(shù)在0~3 d(圖8),多年平均大霧日數(shù)為1.3 d。近56年來,平均大霧日數(shù)超過3 d的年份有1973、1975、2014—2018年,最多出現(xiàn)在2015年,為8.125 d。近56年來韶關(guān)地區(qū)除1969、1987、2020年外,其余年份在春運(yùn)期間均有大霧天氣發(fā)生,每年春運(yùn)出現(xiàn)大霧概率高達(dá)95%,其中新豐、始興、仁化、曲江為韶關(guān)的大霧高發(fā)區(qū)。大霧日數(shù)上升速率為0.013 d/年,但變化趨勢不顯著。進(jìn)入2010年后,大霧日數(shù)顯著上升,甚至有幾次大霧過程對春運(yùn)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響,如2015年2月中旬和下旬前期,韶關(guān)各地出現(xiàn)連續(xù)雨霧天氣,其中12日大部分地區(qū)出現(xiàn)最小能見度100 m的濃霧,京珠北地區(qū)出現(xiàn)大霧天氣較頻繁,給市民出行和春運(yùn)交通運(yùn)輸工作帶來了較大影響,韶關(guān)市氣象部門在2015年春運(yùn)期間共發(fā)布大霧預(yù)警49次,其中大霧黃色34次、大霧橙色14次、大霧紅色1次,因此春運(yùn)有關(guān)保障部門應(yīng)加大對大霧天氣的研判和重視[15]。
圖8 1965—2020年韶關(guān)市春運(yùn)期間大霧日數(shù)逐年變化
1)春運(yùn)期間全市氣溫呈現(xiàn)不明顯增暖的趨勢。2000年以來,平均氣溫年際變化幅度明顯增大;降水量呈現(xiàn)不明顯減少的趨勢,且進(jìn)入20世紀(jì)90年代以來,降水量向平均線收攏;日照時數(shù)無明顯變化趨勢。
2)春運(yùn)期間低溫天氣高發(fā)區(qū)在南雄,低發(fā)區(qū)在新豐;各縣最低氣溫極值自北向南遞減,最低氣溫極值出現(xiàn)在仁化和始興;低溫日數(shù)呈不顯著減少趨勢,但是進(jìn)入21世紀(jì)以來,韶關(guān)地區(qū)又出現(xiàn)個別年份低溫日數(shù)異常偏多的現(xiàn)象。
3)近56年來春運(yùn)期間,韶關(guān)地區(qū)不同等級的降水日數(shù)發(fā)生明顯變化,總雨日和小雨、中雨呈減少趨勢,符合前人的研究規(guī)律[16],但大雨、暴雨日數(shù)呈增加趨勢,這將對春運(yùn)期間交通出行的不便產(chǎn)生重要影響;空間上大雨日數(shù)在乳源最多,對粵港澳高速段車輛的影響最大;春運(yùn)期間出行選擇除夕或年初五,無大雨或以上量級強(qiáng)降水發(fā)生。
4)春運(yùn)期間大霧日數(shù)大多在0~3 d,近56年來上升速率為0.013 d/年,變化趨勢不顯著。春運(yùn)期間大霧的發(fā)生概率高達(dá)95%,多年平均大霧日數(shù)為1.3 d,其中新豐、始興、仁化、曲江為韶關(guān)地區(qū)大霧高發(fā)區(qū)。