黑龍江流域2021年夏季暴雨洪水特點(diǎn)及降雨成因分析

候松巖，牛立強(qiáng)

（1.黑龍江省水旱災(zāi)害防御保障中心，黑龍江 哈爾濱 150001；2.松遼水利委員會水文局（信息中心），吉林 長春 130021）

0 引言

黑龍江流域（中國境內(nèi)）面積為875 060 km2，其中西部屬內(nèi)蒙古自治區(qū)，占35%；南端屬吉林省，占14%；東北部屬黑龍江省，占51%，有黑龍江水系、嫩江水系、松花江水系、烏蘇里江水系[1]，流域內(nèi)洪澇災(zāi)害頻繁。2021 年夏季，黑龍江干流上游發(fā)生特大洪水、中游發(fā)生大洪水，下文通過分析黑龍江流域2021 年夏季暴雨洪水特點(diǎn)，對形成降雨的氣候及天氣背景進(jìn)行深入研究，為今后黑龍江流域暴雨洪水分析、預(yù)報(bào)及防洪減災(zāi)提供科學(xué)決策依據(jù)。

1 洪水特點(diǎn)

1）發(fā)生時間早、頻次多、量級大。黑龍江上游干流歷史上首次在6 月發(fā)生超保洪水；嫩江上游于6 月中下旬發(fā)生大洪水，較常年提前1 個月。黑龍江干流共發(fā)生9 次洪水過程，其中黑龍江上游發(fā)生50 年一遇特大洪水、中游發(fā)生超30 年一遇大洪水；嫩江發(fā)生3 次編號洪水。

2）持續(xù)時間長、超警日數(shù)多。凌汛、春汛、夏汛接連而至，嫩江江橋段水位超警累計(jì)42 d，松花江肇源段超警累計(jì)37 d，黑龍江烏云以下江段超警累計(jì)均超過31 d，其中同江(黑龍江)段長達(dá)56 d。

3）戰(zhàn)線長、范圍廣。黑龍江干流洛古河至撫遠(yuǎn)江段、嫩江干流尼爾基以下、松干哈爾以上全線超警。

4）超警超保站點(diǎn)多、幅度大。全流域共104 站水位超警，26 站超保，其中黑龍江干流最大超警幅度1.23～4.20 m，最大超保幅度0.13～2.90 m。

2 夏季主要降雨過程及特點(diǎn)

2021 年夏季（6—8 月），黑龍江流域降水主要集中在黑龍江干流、嫩江、第二松花江、松花江干流等流域，面雨量一般為360.0～470.0 mm。降雨量統(tǒng)計(jì)見表1。

表1 黑龍江流域2021 年夏季降雨量統(tǒng)計(jì)表

根據(jù)黑龍江流域形成降雨的天氣系統(tǒng)、降雨的連續(xù)性以及與洪水發(fā)生的對應(yīng)關(guān)系，夏季黑龍江流域共有8 場主要降雨過程，這些大范圍、高強(qiáng)度的降雨過程，造成了黑龍江流域的暴雨洪水。

第一場，受高空冷渦與低空切變影響，6 月1—5 日，黑龍江流域出現(xiàn)入汛以來首場大范圍強(qiáng)降雨過程，黑龍江干流、嫩江、第二松花江上中游、松花江干流上中游等地降大到暴雨，局地大暴雨，最大點(diǎn)雨量為第二松花江山麻河四道溝站（吉林省吉林市樺甸市）159.2 mm。面雨量較大的有第二松花江69.1 mm、松花江干流35.4 mm、黑龍江干流31.2 mm、嫩江28.1 mm。

第二場，受高空冷渦、高空槽和低空切變影響，6 月14—20 日，額爾古納河、黑龍江干流上游、嫩江、第二松花江上游、松花江干流中游、烏蘇里江上游等地降大到暴雨，局地大暴雨，最大點(diǎn)雨量為嫩江支流甘河庫爾濱（尼）站（內(nèi)蒙古自治區(qū)呼倫貝爾市鄂倫春自治旗）304.0 mm。面雨量較大的有額爾古納河65.1 mm、嫩江60.4 mm、黑龍江干流48.7 mm、第二松花江33.7 mm、松花江干流32.3 mm。

第三場，受高空冷渦與低空切變影響，6 月30日—7 月5 日，額爾古納河上游、嫩江、第二松花江、松花江干流等地降大到暴雨，局地大暴雨，最大點(diǎn)雨量為嫩江哈拉海濕地七棵樹村站（黑龍江省齊齊哈爾市龍江縣）242.5 mm。面雨量較大的有嫩江56.6 mm、松花江干流43.9 mm、第二松花江34.9 mm。

第四場，受高空槽和副高后部切變影響，7 月12—19 日，額爾古納河、黑龍江干流上游、嫩江、松花江干流北側(cè)支流等地降大到暴雨，局地大暴雨，最大點(diǎn)雨量為嫩江支流訥謨爾河隆昌村五組站（黑龍江省齊齊哈爾市訥河市）287.0 mm。面雨量較大的有嫩江74.3 mm、黑龍江干流55.7 mm、額爾古納河43.5 mm。

第五場，受高空冷渦、低空切變和臺風(fēng)水汽影響，7 月25—31 日，額爾古納河、黑龍江干流上游、嫩江、松花江干流北側(cè)支流等地降大到暴雨，局地大暴雨，最大點(diǎn)雨量為嫩江雙陽河聯(lián)發(fā)一屯村站（黑龍江省齊齊哈爾市依安縣）219.0 mm。面雨量較大的有嫩江68.5 mm、黑龍江干流45.6 mm、額爾古納河41.7 mm、松花江干流31.4 mm。

第六場，受高空冷渦、高空槽和低空切變影響，8 月1—6 日，黑龍江干流、嫩江、第二松花江、松花江干流上中游等地降大到暴雨，局地大暴雨，最大點(diǎn)雨量為松花江干流湯旺河三股流經(jīng)營所站（黑龍江省伊春市伊美區(qū)）220.5 mm。面雨量較大的有黑龍江干流43.8 mm、第二松花江40.1 mm、嫩江35.0 mm、松花江干流32.8 mm。

第七場，受高空槽與低空切變影響，8 月8—13日，嫩江中下游、第二松花江等地降大到暴雨，局地大暴雨，最大點(diǎn)雨量為第二松花江新凱河十二馬架站（吉林省長春市朝陽區(qū)）201.2 mm。面雨量較大的是第二松花江59.0 mm。

第八場，受高空冷渦和低空切變影響，8 月19—28 日，黑龍江流域普降大到暴雨，局地大暴雨，最大點(diǎn)雨量為松花江干流呼蘭河支流通肯河幸福水庫站（黑龍江省綏化市青岡縣）250.0 mm。面雨量較大的有松花江干流83.3 mm、黑龍江干流65.7 mm、嫩江58.4 mm、第二松花江57.2 mm、烏蘇里江45.1 mm、額爾古納河35.9 mm。

2021 年夏季黑龍江流域降雨特點(diǎn)：1）降雨日數(shù)多。入汛以來，流域內(nèi)連續(xù)出現(xiàn)降雨過程，據(jù)統(tǒng)計(jì)，6—8 月黑龍江流域降雨日數(shù)多達(dá)78 d，占6—8月總?cè)諗?shù)的85%。2）降雨空間分布呈現(xiàn)“西多東少”。多雨區(qū)主要集中在額爾古納河、黑龍江干流、嫩江，降水偏多2～4 成；少雨區(qū)則集中在第二松花江上游、松花江干流中下游、烏蘇里江等地。3）累積雨量大，降雨區(qū)重疊。6—8 月，黑龍江流域降水量384.6 mm，較常年同期偏多近2 成，其中，暴雨中心位于嫩江中上游，尼爾基水庫以上流域降水量498.3 mm，較常年同期偏多5 成，列有資料以來第1 位。8 場主要降雨過程中有7 場主雨區(qū)均位于嫩江流域，導(dǎo)致嫩江出現(xiàn)3 次編號洪水。

3 大氣環(huán)流形勢分析

2021 年夏季，北半球500 hPa 高空，北半球極渦呈單極型分布，中心強(qiáng)度為5 400 gpm，極渦附近有明顯的負(fù)距平，負(fù)距平中心值達(dá)-60 gpm，表明極渦較常年同期偏強(qiáng)。中高緯度環(huán)流呈多波型分布，其中歐亞大陸受“兩脊一槽”的環(huán)流型控制，高壓脊分別位于烏拉爾山地區(qū)至里海一帶和鄂霍茨克海地區(qū)附近，均較常年同期偏強(qiáng)，在兩個高壓脊之間為寬廣的高空槽，極地冷空氣沿烏拉爾山高壓脊的脊前偏北氣流不斷東移南下，源源不斷地補(bǔ)充到高空槽中，使高空槽發(fā)展加深，黑龍江流域處于高空槽內(nèi)，頻繁受到冷空氣影響而產(chǎn)生降雨天氣過程。夏季西太平洋副熱帶高壓強(qiáng)度偏強(qiáng)，面積偏大，西伸脊點(diǎn)偏西，脊線位置南北擺動，總體略偏南，黑龍江流域降水過程主要受西風(fēng)帶短波系統(tǒng)（即高空槽、冷渦、低空切變、低空急流等天氣系統(tǒng)）和臺風(fēng)的影響。

4 結(jié)語

2021 年夏季500 hPa 北半球極渦呈單極型分布，勢力偏強(qiáng)，中高緯度經(jīng)向環(huán)流發(fā)展明顯，歐亞大陸“兩脊一槽”環(huán)流形勢持續(xù)穩(wěn)定，阻塞高壓長期存在，西太平洋副熱帶高壓強(qiáng)度偏強(qiáng)，面積偏大，西伸脊點(diǎn)偏西，脊線位置南北擺動，總體略偏南。在這些異常因素的共同影響下，黑龍江流域降雨異常偏多，導(dǎo)致黑龍江干流上游發(fā)生特大洪水、中游發(fā)生大洪水，通過對黑龍江流域2021 年暴雨洪水特點(diǎn)及降雨成因進(jìn)行分析，可為今后黑龍江流域暴雨洪水分析、預(yù)報(bào)及防洪減災(zāi)提供科學(xué)決策依據(jù)。