暴雨天氣特點及對農業影響

時間:2022-05-09 03:19:00

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暴雨天氣特點及對農業影響

高要市位于肇慶地區南部,廣東省中部,屬亞熱帶季風氣候,雨量較為充沛,屬暴雨多發地區,連冬季都有可能出現暴雨[1]。暴雨造成的洪澇災害及次生的地質災害是高要市主要農業氣象災害之一。筆者利用1954~2008年的常規氣象資料統計分析高要市暴雨的氣候特征、主要影響系統,及對農業生產的影響,以期提高暴雨預報水平,更好地為農業防災減災服務。

1高要市暴雨氣候特征

高要市1954~2008年這55年間,共發生暴雨301次,年均5.5次,其中大暴雨有38次,占總數的12.6%。24h雨量極大值為216.3mm,出現在1961年9月30日。最長連續暴雨天數記錄為3d,出現過2次,一次是1965年9月28~30日,影響系統是在陽江登陸的6521號強熱帶風暴“艾妮絲”;一次是2000年7月17~19日,影響系統是季風槽。出現最早的暴雨是1983和1992年的1月5日;出現最晚的暴雨是1988年12月30日,這3次暴雨都是由高空槽、切變線和鋒面低槽共同影響引起的。

1.1年際變化特征暴雨日數的年際變化較大(圖1),暴雨發生最多的年份是1965年,有12次,是常年的2倍多;最少的年份是1968、1990和1999年,皆只有1次,不到常年的1/5。從5年滑動平均曲線來看,1954~1964年、1977~1995年以及2002~2004年是暴雨相對少的時期,1965~1976、1996~2001以及2005年以后是暴雨相對多的時期。

1.2年內變化特征由圖2可以看出,高要市暴雨在年內各月呈雙峰型分布,主要集中在汛期的4~9月份,2個峰值分別是前汛期的5月和后汛期的8月。1954~2008年高要汛期出現暴雨共267次,占歷年總數的88.7%,其中前汛期暴雨出現頻率比后汛期稍高,有143次,占總數的47.5%,后汛期有124次,占總數的41.2%。而非汛期暴雨共僅34次,占總數的11.3%。

2影響高要暴雨的天氣系統

根據1954~2008年間的301次暴雨的歷史天氣圖可知,影響高要市暴雨的天氣系統主要有高空槽、切變線、鋒面低槽、低空急流、西南低渦、季風槽、熱帶氣旋、輻合帶、東風波及副熱帶高壓等。高要市暴雨的發生多由這些天氣系統單個或多個共同影響造成。根據影響的天氣系統不同,可將高要市暴雨的天氣形勢歸類為10種類型,高要市前汛期暴雨主要是類型鋒面低槽型、切變低渦型、高空槽型、高后型和低空急流型,而后汛期則主要是類型熱帶氣旋型、輻合帶北抬型、南海低壓型、副高邊緣型和東風波型,非汛期暴雨主要是類型鋒面低槽型、切變低渦型、高空槽型、熱帶氣旋型和輻合帶北抬型。

2.1鋒面低槽型這種類型表現為在500hPa上有高空槽或者南支槽,850hPa上有切變線壓至廣東省中北部,地面上有冷鋒或靜止鋒相配合。鋒面低槽型是影響高要暴雨最為常見的天氣系統類型,有約25.0%的暴雨是由其引發。

2.2切變低渦型這種類型在850hPa上廣東中西部有暖式或冷式的風切變,在切變的右側即廣西中東部有低渦生成,高要市處于切變的輻合區內,這時較易出現暴雨。

2.3高空槽型這種類型是中高緯的高空槽在東移過程發展加深,槽底達25°N以南,又或有南支槽東移影響廣東省,高要市處于槽前,前期又有持續的西南或東南氣流提供足夠的暖濕能量積聚,在高空槽過境時高要易出現暴雨。

2.4高后型這種類型是地面冷高壓脊東移出海,其在廣東的等壓線與海岸線近乎垂直,高要市處于高壓后部,850hPa上在廣東中西部有較強的西南風與東南風輻合。

2.5低空急流型這種類型表現為850hPa上廣東中西部有一支風力≥12m/s的東南或西南強風速帶,另外還有500hPa上的高空槽或者地面鋒區與其配合。這支低空急流常在在暴雨出現前24h達到最強[2]。

2.6熱帶氣旋型能為高要市帶來暴雨的熱帶氣旋多從珠江口或以西的粵西沿海登陸。從粵東登陸后西北偏西移動或者從福建中南部沿海登陸后西行且強度減弱較慢的熱帶氣旋有時也可為高要市帶來暴雨,但前提是強盛的西南氣流水汽輸送[3]。這種類型是影響高要暴雨的第二大天氣類型,占總數的24.5%。

2.7輻合帶北抬型當熱帶氣旋從東海北上或在福建、浙江登陸時,將與之聯系的熱帶輻合帶拖曳北上到廣東沿海,或強西南季風北進時,把熱帶輻合帶推進到廣東沿海[4]。熱帶輻合帶上的擾動及其南側的西南氣流中的對流云團,可能為高要帶來暴雨。

2.8南海低壓型在南海生成的熱帶低壓移入珠江口或以西時,也常常會帶來暴雨降水。

2.9副高邊緣型當高要處于副熱帶高壓邊緣的不穩定區域,有時也會由于午后局地發展的強雷雨而釀成暴雨降水。

2.10東風波型東風波是在副熱帶高壓南側東風氣流中產生的自東向西移動的天氣尺度波狀擾動。它是倒“V”形低壓槽區,槽線呈南北向或東北-西南向,槽西部為東北風,東部為東南風。當波動在西移過程中下傳影響到廣東中部并與強盛的西南氣流配合時高要也易出現對流性暴雨[4]。

3對農業的影響

洪澇主要是由于持續長時間的暴雨,形成巨大的地表徑流,造成山洪爆發,江河泛濫,江河兩岸及低洼地方的農作物被淹浸。暴雨洪水來勢猛,常常沖毀堤圍、房屋、道路、橋梁,淹沒農田作物,沖刷土壤,還可能引起泥石流和山體滑坡,對農業生產和人民群眾生命財產安全造成巨大損失[5]。暴雨降水是洪澇災害發生的直接原因。2005年6月中旬,高要市從12日開始持續有降雨,其中15日和21日分別出現72.0mm和86.2mm的暴雨降水,整個中旬的累積雨量比歷年平均偏多了70%。這次過程中,500hPa歐亞中高緯度維持穩定的兩槽一脊,中低緯度西太平洋副熱帶高壓強盛,脊線偏南,維持在18°~20°N,西脊點一直伸到了110°E附近,青藏高原下游的西風槽活躍,不斷引導冷空氣沿著高原東側擴散南下。850hPa上從孟加拉灣、中南半島至南海一帶為強盛的西南季風,向廣東上空輸送源源不斷的水汽,切變線在江南南部和華南北部之間維持。暖濕的西南氣流和南下的冷空氣交匯,造成暴雨降水,再加深前期西江上游出現大范圍持續強降水,西江河水上漲,西江兩岸多個縣市受災。高要市有15個鄉鎮受災,有36間房屋倒塌,農作物受災面積2130hm2,農作物成災面積1180hm2,農作物絕收面積950hm2,減收糧食0.5萬t,水產養殖損失90hm2,農林牧漁業直接經濟損失2100萬元。2006年8月1日,0606號臺風“派比安”在南海生成,后向偏西北方向移動,于3日19:20在廣東省電白到陽西之間沿海登陸,登陸時最大風力12級。8月3~4日,受“派比安”環流的影響,高要市出現暴雨、局部大暴雨的強降水以及大風天氣。其中,3日夜間到4日白天,高要氣象觀測站錄得日雨量82mm的暴雨以及33.2m/s的瞬間極大風速,5個自動站點也都錄得暴雨到大暴雨的降水,最大日雨量金利鎮200.2mm。暴雨和大風造成全市17個鎮受災,農作物受災總面積達10762hm2,其中農作物絕收面積1180hm2,水產養殖損失1770hm2,有275間房屋倒塌,水利工程損失也比較嚴重,直接經濟損失17320萬元。

4結論

(1)高要市暴雨年均5.5次,其中大暴雨占總數的12.6%。24h雨量極大值為216.3mm;最長連續暴雨天數記錄為3d。出現最早的暴雨是1983和1992年的1月5日;出現最晚的暴雨是1988年12月30日。

(2)暴雨日數的年際變化較大,最多的年份達12次(1965年),最少的年份只有1次(1968、1990和1999年)。1954~1964、1977~1995以及2002~2004年是暴雨相對少的時期,1965~1976、1996~2001以及2005年以后是暴雨相對多的時期。

(3)高要市暴雨在年內各月呈雙峰型分布,主要集中在汛期的4~9月份,峰值是5月和8月。其中前汛期暴雨出現頻率比后汛期稍高。

(4)影響高要市暴雨的天氣形勢可歸類以下10種類型:鋒面低槽型、切變低渦型、高空槽型、高后型、低空急流型、熱帶氣旋型、輻合帶北抬型、南海低壓型、副高邊緣型和東風波型。前汛期暴雨主要是前5種類型,而后汛期則主要是后5種,非汛期暴雨主要是第1、2、3、6、7種類型。

(5)由于暴雨引致的洪澇及次生的地質災害對農業生產和人民生命財產會造成嚴重的損害。了解當地暴雨天氣的氣候特征有助于防御暴雨帶來的災害。