暴雨災(zāi)害精細(xì)化分析與研究

王鳳蓮 李彥

摘要 暴雨洪澇是影響陸良農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要自然災(zāi)害之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1978—2005年間，陸良有9年發(fā)生洪澇災(zāi)害，致使農(nóng)經(jīng)作物遭受較大損失。旱澇災(zāi)害的發(fā)生不但與降水量密切相關(guān)，而且很大程度上取決于降水在時(shí)間和空間上分布的不均勻性。暴雨的降水時(shí)間集中，強(qiáng)度大，易引發(fā)局地的山洪、泥石流、農(nóng)田淹沒、城市內(nèi)澇等衍生災(zāi)害，嚴(yán)重危害人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。為了對(duì)暴雨洪澇災(zāi)害的分布特征進(jìn)行分析和準(zhǔn)確預(yù)報(bào)，許多學(xué)者展開了研究。陸良雖然不是云南暴雨的多發(fā)縣，但從防災(zāi)減災(zāi)、趨利避害的角度考慮，有必要統(tǒng)計(jì)分析陸良暴雨的發(fā)生區(qū)域和發(fā)生時(shí)間，以期為暴雨預(yù)測(cè)和服務(wù)提供天氣、氣候的時(shí)空背景資料，為防汛抗旱、氣象服務(wù)提供最新的科學(xué)參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞 暴雨；頻次；時(shí)空分布；陸良

中圖分類號(hào)：P458 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：2095–3305（2023）04–0099-03

1 資料和說(shuō)明

利用陸良大監(jiān)站1957年1月1日—2022年8月31日的一日最大降水量資料分析暴雨的逐年和逐月分布。2010年，陸良大監(jiān)站從城區(qū)搬遷至太平哨，城區(qū)為自動(dòng)雨量站資料。利用2010年1月1日—2022年8月31日陸良12個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)自動(dòng)雨量站的逐日降水量資料分析暴雨的地域分布和日內(nèi)分布。一日最大降水量是指前一日20：00至當(dāng)日20：00累計(jì)雨量，短時(shí)強(qiáng)降水是指1 h降水量達(dá)20 mm的降雨，1 h雨量為前一整點(diǎn)到該 h整點(diǎn)的累計(jì)雨量，以此類推3 h、6 h、12 h的雨量[1]。一日內(nèi)可能由于某1個(gè)整點(diǎn)出現(xiàn)50 mm的降水，造成連續(xù)3個(gè)、6個(gè)、12個(gè)時(shí)段內(nèi)均出現(xiàn)3 h、6 h、12 h降水 50 mm的現(xiàn)象，因此僅統(tǒng)計(jì)第一次出現(xiàn)50 mm降水的時(shí)段，例如，彩色沙林2022年8月4日02：00出現(xiàn)1 h 57.4 mm的降雨，24：00～02：00、01：00～03：00、02：00～04：00的3 h降雨量均超過50 mm，就只統(tǒng)計(jì)24：00～02：00的暴雨，01：00～03：00、02：00～04：00的3 h暴雨不做統(tǒng)計(jì)。3 h、6 h、12 h暴雨次數(shù)均只統(tǒng)計(jì)陸良12個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)一日內(nèi)第一次出現(xiàn)50 mm及以上降水次數(shù)的總和[2-5]。

從資料收集情況來(lái)看，參與統(tǒng)計(jì)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的逐時(shí)降水資料在1—3月，11—12月有少部分缺測(cè)。由于陸良1—3月，11—12月發(fā)生短時(shí)強(qiáng)降水或降暴雨的概率非常小，因此，逐時(shí)降水資料缺測(cè)對(duì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的影響較小，統(tǒng)計(jì)結(jié)果總體可靠。

2 時(shí)空分布特征

2.1 暴雨的逐年分布

分析陸良降水的年代（10年）變化趨勢(shì)（圖1）可以看出，20世紀(jì)60年代（1961—1970年）、20世紀(jì)70年代（1971—1980年）和21世紀(jì)00年代（2001—2010年）是陸良暴雨相對(duì)多的時(shí)期，暴雨量級(jí)也較大。21世紀(jì)10年代（2011-2020年）暴雨日數(shù)顯著減少，這是因?yàn)?009—2012年陸良經(jīng)歷了有史以來(lái)最嚴(yán)重的干旱，尤其是21世紀(jì)11年陸良年降水量430.1 mm，為陸良?xì)v史最少年。在2010年代內(nèi)的日最大降水量并沒有明顯減小，說(shuō)明2010年來(lái)的暴雨極端性、突發(fā)性更強(qiáng)。

從陸良1957年1月1日—2022年8月31日暴雨發(fā)生的頻次（圖2）可以看出：1998年共發(fā)生暴雨6次，1974年發(fā)生暴雨5次。1998年暴雨次數(shù)多，但降雨量級(jí)均未超過100 mm，而1974年的2次暴雨，降雨量均多達(dá)125 mm。根據(jù)陸良縣志記載，1998年陸良發(fā)生了洪澇災(zāi)害，1968、1984、1986、2002、2006、2010年出現(xiàn)4次暴雨，1964、1967、1971、1976、1991、1994年有3次暴雨，陸良都有不同程度的洪澇災(zāi)害發(fā)生。反之，無(wú)暴雨出現(xiàn)，且一日最大降水量較小的1960、1977、1989、2000、2011年是陸良的顯著干旱年，尤其是2011年的一日最大降水量才31.7 mm，出現(xiàn)歷史上最嚴(yán)重的干旱災(zāi)害。1972、1981、1992、1996、2004、2007、2014年在不同時(shí)段的都有輕重不同的干旱出現(xiàn)。

分析暴雨日數(shù)、一日最大降水量與年降水量的關(guān)系得出：如果某一年的暴雨次數(shù)較多，一日最大降水量較大，則該年的年降水量偏多（如1974、2002年）；暴雨次數(shù)多，但一日最大降水量不大，則該年的年降水量略多（1998、2010年）；年內(nèi)僅1～2次暴雨，且一日最大降水量處于50～60 mm之間，則該年的年降水量略少（如2017—2019年）；年內(nèi)無(wú)暴雨發(fā)生，且一日最大降水量相對(duì)較小，則該年的年降水量偏少（如1960、1977、1989、1992、2011年）。

2.2 暴雨的逐月分布

分析陸良各月的暴雨發(fā)生次數(shù)（圖3）可以看出，陸良暴雨主要發(fā)生在5—9月，6—7月是暴雨的高發(fā)期，這是因?yàn)?—7月是陸良水汽條件和熱力條件都比較充分的時(shí)期。這從另一個(gè)層面反映了陸良干、雨季分明的氣候特點(diǎn)。從每個(gè)月的一日最大降水量看，暴雨極值并沒有出現(xiàn)在暴雨日數(shù)最多的6月，而是出現(xiàn)在暴雨日數(shù)相對(duì)較少的5月和8月。這反映了暴雨的大小與暴雨日數(shù)的多少無(wú)關(guān)。

2.3 暴雨的地域分布

分析陸良12個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的暴雨日數(shù)（圖4）得出：板橋的響水壩、活水、龍海發(fā)生暴雨的概率較大，其次是陸良城區(qū)、馬街、小百戶和召夸。對(duì)比表1可知，暴雨日數(shù)多的響水壩、活水、龍海近十年的平均降水量也較多，召夸、城區(qū)及彩色沙林次之。活水容易發(fā)生暴雨，但并不代表該地會(huì)出現(xiàn)最大降水。最大降水出現(xiàn)在哪個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)與天氣系統(tǒng)的影響區(qū)域和影響時(shí)長(zhǎng)有較大關(guān)系，具有較大的偶然性和突發(fā)性。

例如，2022年7月20日，陸良有4個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的降雨量突破了鄉(xiāng)鎮(zhèn)雨量自動(dòng)站建站以來(lái)的極值。其中，城區(qū)138.5 mm的降雨量為陸良建站以來(lái)的歷史最多日降雨量，小百戶190.1 mm的降水更是陸良境內(nèi)的最大值。

由此可見，陸良降水具有較強(qiáng)的局地分布不均的特點(diǎn)，以城區(qū)為中心，陸良北部芳華和南部的馬街、彩色沙林降水稍多，東北部的響水壩和山區(qū)的活水、龍海、召夸降水最多，壩區(qū)的三岔河的降水量和暴雨日數(shù)最少，西南部大莫古、西部小百戶降水較少，城區(qū)、太平哨偏少。

分析陸良12個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)1 h、3 h、6 h、12 h的暴雨次數(shù)（圖5）可以看出，12 h內(nèi)活水最容易出現(xiàn)暴雨，其次是板橋的響水壩、龍海；6 h內(nèi)小百戶、響水壩、龍海最容易發(fā)生暴雨，其次是活水、召夸、馬街和彩色沙林；3 h內(nèi)活水、龍海、馬街、板橋的響水壩產(chǎn)生暴雨的概率大?？傊懥急┯暌装l(fā)區(qū)是活水、龍海、響水壩，其次是小百戶、召夸、馬街。

從12個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)不同時(shí)段的最大降水量（圖6）看，1 h最大降水量出現(xiàn)在降水少的三岔河、大莫古；3 h、6 h降水量最大的是活水?？傮w來(lái)看，降水多的活水、響水壩長(zhǎng)時(shí)間的累計(jì)雨量較大，降水少的三岔河、大莫古短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)暴雨的可能性更大。

2.4 暴雨的日內(nèi)分布

陸良2010年—2022年8月，短時(shí)強(qiáng)降水（圖7）主要集中在15：00～23：00和01：00～04：00，17：00～20：00的短時(shí)強(qiáng)降水次數(shù)較多，但因短時(shí)強(qiáng)降水引起的暴雨次數(shù)卻比夜間21：00～24：00、01：00～04：00要少許多。09：00～14：00無(wú)論是短時(shí)強(qiáng)降水還是暴雨均很少出現(xiàn)。21：00和02：00最易造成1 h 50 mm的暴雨。這說(shuō)明陸良的暴雨并不都是由短時(shí)強(qiáng)降水引起的，而是連續(xù)性降水引起的。

從12 h暴雨發(fā)生的時(shí)間分布看，陸良暴雨大多出現(xiàn)在夜間21：00至翌日8：00。21：00易發(fā)生1 h內(nèi)50 mm以上的暴雨，其次是02：00和20：00；21：00、23：00是3 h暴雨多發(fā)時(shí)段，其次是20：00、24：00、02：00、04：00、07：00；02：00發(fā)生6 h暴雨的概率最大，其次是21：00。12個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的暴雨發(fā)生的時(shí)間各有不同，總體呈雙峰型，即21：00至翌日09：00有1個(gè)高峰值，17：00～20：00有1個(gè)小高峰值。雙峰型降水容易造成陸良的大暴雨。統(tǒng)計(jì)陸良12個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)發(fā)生的大暴雨的時(shí)間分布，發(fā)現(xiàn)陸良的大暴雨都有2次以上的短時(shí)強(qiáng)降水，其中1個(gè)小時(shí)的降水在25 mm以上，則必然有1個(gè)或幾個(gè)小時(shí)的降水是10 mm以上的。但10 mm以上的降水基本都在08：00結(jié)束，其余時(shí)段以連續(xù)性小雨為主。

3 結(jié)論

（1）2010年以來(lái)陸良暴雨日數(shù)顯著減少，但最大降水量并沒有明顯減小，說(shuō)明2010年來(lái)的暴雨極端性、突發(fā)性更強(qiáng)了。

（2）陸良暴雨多于汛期（5—9月）發(fā)生，6—7月是暴雨的峰期。最大暴雨出現(xiàn)在1974年5月和8月，表明暴雨的大小與暴雨日數(shù)的多少無(wú)關(guān)。

（3）陸良的降水和暴雨具有較強(qiáng)的局地性，分布極為不均勻。陸良暴雨的地域分布與年降水量的地域分布基本一致，呈東多西少、南多北少、四周多中間少的分布特點(diǎn)。暴雨日數(shù)多的響水壩、活水、龍海，年降水量也較多，不容易產(chǎn)生暴雨的三岔河年降水量最少。

（4）一日最大降水量的大小與暴雨日數(shù)的多少無(wú)關(guān)。暴雨日數(shù)多的活水，出現(xiàn)的一日最大降水量少于暴雨日數(shù)少的小百戶?？梢姡┯瓿霈F(xiàn)在哪個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)與天氣系統(tǒng)的影響區(qū)域及影響時(shí)長(zhǎng)有較大關(guān)系，具有較大的偶然性和突發(fā)性。

（5）12個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)1 h、3 h、6 h、12 h的暴雨次數(shù)和暴雨強(qiáng)度各不相同，活水的暴雨次數(shù)多，暴雨強(qiáng)度相對(duì)偏強(qiáng)，而暴雨日數(shù)少的三岔河，1 h、3 h的暴雨強(qiáng)度都是最強(qiáng)的。

（6）陸良的短時(shí)強(qiáng)降水在21：00至翌日08：00和14：00～20：00發(fā)生，呈雙峰型，但14：00～20：00的短時(shí)強(qiáng)降水引起的暴雨次數(shù)較少，于夜間21：00至翌日08：00發(fā)生的暴雨居多。針對(duì)14：00～20：00的暴雨，人們能迅速反應(yīng)，快速應(yīng)對(duì)，而21：00至翌日08：00的暴雨，若無(wú)提前、準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)預(yù)警，往往會(huì)造成災(zāi)害損失，因此要提前預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)預(yù)警，提前采取措施。

（7）1 h的暴雨多發(fā)生于21：00、02：00、20：00。3 h、6 h的暴雨發(fā)生時(shí)段，12個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)各有不同，但都呈雙峰型分布，即21：00至翌日08：00有1個(gè)大峰值（或小峰值），則14：00～20：00就有1個(gè)小峰值（或大峰值）。12 h的暴雨基本都集中于21：00至翌日08：00。總體來(lái)看，需重點(diǎn)關(guān)注暴雨的時(shí)次是21：00、02：00、20：00。

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責(zé)任編輯：黃艷飛

Abstract Rainstorms and floods are? main natural disasters that affect the agricultural production of Luliang. According to statistics， from 1978 to 2005， Luliang had a flood disaster in 9 years， causing major losses to agricultural crops. The occurrence of drought and flood disasters is not only closely related to precipitation， but also largely depends on the unevenness of precipitation in time and space. The precipitation time of heavy rain and high intensity， which is easy to cause derivative disasters such as floods， mudslides， farmland flooding， and urban waterlogging， which seriously endangers the safety of the peoples lives and property. In order to analyze and accurately forecast the distribution characteristics of heavy rain and flood disasters， many scholars have done some meaningful research work. Although Luliang is not a county in Yunnans heavy rain， from the perspective of disaster prevention and reduction， and the advantages and disadvantages， it is necessary to conduct statistical analysis of the area and time of the occurrence of Luliangs rainstorm， in order to provide weather and climate for the prediction and service of heavy rain and services. Time and space background information provides the latest scientific reference basis for flood prevention and drought resistance and meteorological services.

Key words Heavy rain; Frequency; Time and space distribution; Luliang

作者簡(jiǎn)介 王鳳蓮（1978—），女，云南曲靖人，工程師，主要從事工作天氣氣候、應(yīng)用氣象工作。