呂海有,牛立強
(松遼水利委員會水文局(信息中心),吉林 長春 130021)
松花江是我國七大江河之一,流域地處我國東北地區(qū)的北部,跨越內(nèi)蒙古、吉林、黑龍江和遼寧省四省(自治區(qū)),東西寬920 km,南北長1 070 km,流域面積為55.68 萬km2。松花江有南北兩源,北源嫩江發(fā)源于內(nèi)蒙古自治區(qū)大興安嶺伊勒呼里山,南源第二松花江發(fā)源于吉林省長白山天池,兩江在三岔河匯合后稱松花江,松花江東流到黑龍江省同江市注入黑龍江[1]。松花江流域水災(zāi)多于旱災(zāi)[2],且近10年影響松遼流域臺風(fēng)的數(shù)量明顯增多[3]。受2023年5 號臺風(fēng)“杜蘇芮”影響,8 月1—5 日松花江流域出現(xiàn)1次強降水過程,受強降水影響,松花江干流發(fā)生1 次編號洪水,52 條河流發(fā)生超警以上洪水,其中,17條發(fā)生超保以上洪水,拉林河、螞蟻河發(fā)生特大洪水(為有實測資料以來第1 位洪水),牡丹江發(fā)生大洪水。下文通過分析松花江流域2023 年第5號臺風(fēng)“杜蘇芮”暴雨過程及前期降水情況,對形成降水的氣候及天氣背景進(jìn)行深入研究。
2023 年夏季,大氣環(huán)流形勢異常,極渦、西風(fēng)帶、副熱帶系統(tǒng)的特征都與常年有明顯差異,北半球500 hPa 高空極渦呈單極型分布,中心強度為5 460 gpm,極渦附近有明顯的負(fù)距平,負(fù)距平中心值達(dá)-20 gpm,表明極渦較常年同期偏強。中高緯度環(huán)流發(fā)展明顯,呈多波型分布,其中,歐亞大陸受“兩槽一脊”的環(huán)流型控制,高空槽分別位于烏拉爾山和堪察加半島至白令海一帶地區(qū)附近,均較常年同期偏強,鄂霍茨克海至貝加爾湖高壓脊偏強,極地冷空氣沿高壓脊的脊前偏北方向不斷東移南下,致使冷渦活躍,西太平洋副熱帶高壓強度偏強,面積偏大,西伸脊點偏西,脊線位置南北擺動,總體略偏北。在這些異常因素的共同影響下,導(dǎo)致松花江流域2023 年夏季降水偏多。
2023 年第5 號臺風(fēng)“杜蘇芮”于7 月21 日8 時在西北太平洋洋面生成,隨后向北偏西方向移動,強度逐漸加強,7 月23 日5 時加強為強熱帶風(fēng)暴,7月24 日8 時加強為強臺風(fēng),并于當(dāng)晚20 時加強為超強臺風(fēng),7 月26 日凌晨位于菲律賓富加島附近,7 月27 日6 時短暫減弱為強臺風(fēng)后強度再次加強,于當(dāng)晚17 時升級為超強臺風(fēng)。7 月28 日9 時55 分前后,“杜蘇芮”在福建省晉江市沿海登陸,登陸時中心附近最大風(fēng)力有15 級(強臺風(fēng)級),中心最低氣壓為945 hPa,隨后向偏北方向移動,12 時減弱為臺風(fēng),16 時減弱為強熱帶風(fēng)暴,23 時減弱為熱帶風(fēng)暴,29 日11 時在安徽省境內(nèi)停止編報。此次臺風(fēng)登陸特點如下。
1)登陸強度強。由于“杜蘇芮”完全繞開菲律賓呂宋島和我國臺灣島高山,其核心實力得以保存,登陸時中心附近最大風(fēng)力15 級(強臺風(fēng)級)。
2)水汽量足?!岸盘K芮”的環(huán)流非常龐大,水汽非常豐富。登陸后,一方面西南季風(fēng)尾隨“杜蘇芮”北上,另一方面,下一個臺風(fēng)“卡努”和“杜蘇芮”形成雙渦輪送水格局,制造大范圍暴雨。
3)北上路徑深?!岸盘K芮”于7 月29 日11 時在安徽省境內(nèi)停止編號,但在副高西側(cè)偏南氣流的引導(dǎo)下,“杜蘇芮”殘余水汽又一路北上,與冷空氣結(jié)合,給華北、東北地區(qū)帶來大范圍的強降水。
2023年6—7 月,松花江流域降水量為288.9 mm,較常年同期(238.4 mm)偏多2 成,主要集中在嫩江中下游右側(cè)支流、第二松花江中下游、松花江干流及南側(cè)支流等水系。降水量與常年同期相比:嫩江偏多近3 成,松花江干流偏多2 成,第二松花江基本持平,嫩江右側(cè)支流諾敏河偏多4 成,雅魯河偏多近5 成,綽爾河偏多近7 成,洮兒河偏多9成,松花江干流南側(cè)支流拉林河偏多4 成,螞蟻河偏多3 成,牡丹江偏多近3 成。
2023 年6—7 月,松花江流域共有10 場主要降水過程,分別為6月1—3日、6月6—14日、6月19—21日、6月23—24日、6月26—27日、6月28日—7 月1 日、7 月4—10 日、7 月12—16 日、7 月21—24 日、7月26—30 日。松花江流域逐日降水見圖1。
圖1 松花江流域2023 年6—7 月逐日降水柱狀圖
8 月1—5 日,受低空切變和5 號臺風(fēng)“杜蘇芮”殘余水汽影響,松花江流域普降中到大雨,其中,嫩江中下游、第二松花江、松花江干流中下游降大雨;松花江干流南側(cè)支流拉林河、螞蟻河、牡丹江,以及嫩江右側(cè)支流阿倫河、音河、雅魯河、綽爾河、洮兒河降暴雨至大暴雨,最大點雨量為松花江支流牛亡牛河勝利林場站,(位于黑龍江省哈爾濱市五常市)降水量達(dá)428.0 mm。面雨量較大的流域為拉林河、螞蟻河、松花江哈爾濱以上干流區(qū)間、牡丹江、雅魯河、綽爾河,降水量分別為185.0,121.0,108.1,107.3,102.8,81.3 mm。此場降水過程具有以下特點。
1)降水強度大。拉林河、螞蟻河、牡丹江此場降水量占汛期多年平均降水量的25 %以上,其中,拉林河流域47 h(8 月2 日3 時至8 月4 日2 時)累計面平均雨量為177.5 mm,占汛期多年平均降水量的37 %。拉林河、螞蟻河、牡丹江最大1 h、最大6 h、最大1 d 降水量統(tǒng)計見表1,過程降水量統(tǒng)計見表2。
表1 主雨區(qū)不同時段最大降水量統(tǒng)計表
2)降水范圍廣。該場降水自8 月1 日起從嫩江右側(cè)支流洮兒河、第二松花江及松花江支流拉林河向流域中部的嫩江中游、松花江干流推進(jìn),降水過程持續(xù)5 d,造成松花江全流域降水。
表2 主雨區(qū)過程降水量統(tǒng)計表
3)暴雨中心多。從流域分布上劃分,暴雨中心主要位于拉林河、螞蟻河、牡丹江等流域;從行政區(qū)劃上劃分,暴雨中心主要位于黑龍江省哈爾濱市五常市、尚志市和牡丹江市海林市等地,見表3。
表3 8 月1—5 日降水過程最大點雨量分布表
4)暴雨區(qū)與前期降水偏多區(qū)域高度重疊。受6—7 月10 場主要降水過程影響,嫩江中下游右側(cè)支流降水較常年同期偏多4~9成,松花江干流南側(cè)支流拉林河降水較常年同期偏多4 成,牡丹江降水較常年同期偏多近3 成,該場降水的暴雨區(qū)主要集中在拉林河、螞蟻河、牡丹江、雅魯河、綽爾河、洮兒河等流域,與前期降水偏多區(qū)域高度重疊。
近年來,受全球氣候變化和人類活動的影響,氣候形勢復(fù)雜多變,極端天氣事件頻發(fā)、多發(fā),松花江流域受臺風(fēng)影響趨重。受2023 年5 號臺風(fēng)“杜蘇芮”影響,松花江干支流多處堤防發(fā)生漫堤、潰決等險情,嚴(yán)重威脅沿江兩岸人民群眾的生命財產(chǎn)安全。因此,在今后的防洪減災(zāi)工作中,應(yīng)更加關(guān)注臺風(fēng)對松花江流域的影響,同時,也要關(guān)注臺風(fēng)減弱并停止編號后,臺風(fēng)殘余水汽與冷空氣相互作用對流域的影響。