暴雨广东暴雨现龙吸水

第28卷第5期热带地理Vol.
28,No.
52008年9月TROPICALGEOGRAPHYSept.
,2008收稿日期:2007–12–14;修订日期:2008–03–06基金项目:国家重点基础研究发展计划(973)项目(2004CB418303);佛山市科技发展专项资金项目(200609001)作者简介:邱军(1983–),男,四川绵竹人,硕士,主要从事大气边界层研究,(E-mail)qiujunzsu@126.
com.
*通讯作者,(E-mail)essljn@mail.
sysu.
edu.
cn.
广东省持续性暴雨的气候特征邱军1,李江南1*,梁毅进1,2,陈志芳3,范绍佳1,冯瑞权4(1.
中山大学环境科学与工程学院,广州510275;2.
广西贵港市气象局,广西贵港537100;3.
广东省佛山市气象局,广东佛山530022;4.
澳门地球物理暨气象局,澳门)摘要:分析了1952–2002年广东省持续性暴雨的气候特征,结果表明:地形对持续性暴雨的分布有重要影响,持续性暴雨的中心主要分布在沿海地区,粤中地区是次多发区.
持续性暴雨中心主要在沿山体南侧分布,即迎风向的山前和迎风坡,前汛期主要以沿海的恩平、阳江和斗门为中心;后汛期主要以海丰、南澳为中心.
全省各站都以持续2d的暴雨为主,持续性暴雨在前汛期发生的次数比后汛期多,最多的月份是6月.
全省全年及前后汛期持续性暴雨次数的年代际变化相似;但从年际变化看,前汛期与全年发生持续性暴雨次数呈正相关关系,而后汛期与之则呈现一定的反相关关系.
持续性暴雨有20~25a的长周期变化和2~4a的短周期振荡.
关键词:广东省;持续性暴雨;地理分布;时间变化中图分类号:P426.
6文献标识码:A文章编号:1001–5221(2008)05–0405–06广东省位于20°19–25°31N和109°45–117°20E之间,属显著的亚热带季风气候区.
北面紧靠南岭,东北面有九连山与武夷山连接,西面依云开大山与广西为界,东侧和南侧是浩瀚的南海.
广东区域山脉纵横交错,多呈东北西南向,与南北气流成直交或斜交,中等山地和丘陵广布,地形较为复杂.
同时因受季风系统、锋面系统、台风、东风波、热带云团等影响,容易产生暴雨[1].
关于暴雨的成因及分布已有许多研究.
梁必骐指出源源不断的水汽输送和地形及山地作用是其形成暴雨的必备条件之一[2];鲍名采用局地持续性暴雨和区域持续性暴雨事件的两种客观定义描述,指出近50年来中国局地持续性暴雨事件主要发生在江南和华南地区,发生季节以6月为最多[3];齐琳琳等对2001年8月5–6日上海地区一场特大暴雨的诊断分析和数值模拟研究表明,上海及其周边地区局地山脉地形和上海地区的地表分布特征明显影响着暴雨系统的移动、停滞、发展和加强[4];贺海晏利用广东省86个测站近40年(建站起至1994年)的降水资料,分析和讨论了该省平均年雨量的分布特征[5];李江南、王安宇等对台风暴雨分布、下垫面特征对暴雨的影响等进行了综述,并对现阶段存在的问题进行了讨论[7].
已有文献多是对暴雨的分布及成因进行分析,但专门针对广东省持续性暴雨气候特征进行研究的还不多.
由于持续性暴雨具有时间长、雨量大的特点,更容易引起洪水泛滥、山体滑坡、泥石流等严重的自然灾害,危害人民群众的生命和财产安全.
所以,研究广东持续性暴雨有重要的科学意义和现实意义.
1资料及处理方法本文资料来源于广东省气象局提供的1952–2002年86个站的实际暴雨(降雨量≥50mm/d)观测资料.
文中以持续2d及以上(≥2d)的暴雨为持续性暴雨,又分持续2d(=2d)和持续3d及以上(≥3d)的持续性暴雨.
有暴雨记录的站点数在1952–2002年可分为3个阶段:第一阶段为1952–1959年,站点数为1个;第二阶段是1960–1989年,站点数为30~40个;第三阶段是1990–2002年,站点数为80~90个(除去2001年和2002年).
1952年资料起于7月份,2002年止于7月份,故第一阶段和2002年的资料都不列入实际讨论范围,只作参考.
考虑到每个阶段站点数增加,所以用各站点年均降水量来研究广东省暴雨的空间分布特征,用全省降水量来研究其时间变化特征.
资料中雷州市以西没有资料,乐昌市–仁化–南雄以北没有资料,406热带地理28卷全文讨论均不包括这两个地区.
年均次数分布,其中等值线0.
02是除0外的最小值,可以区分出未发生持续性暴雨(≥3d)的站点;0.
12等值线是研究时段内持续性暴雨(≥3d)年均次数在全省站点的平均值;0.
28等值线是统计结果中0.
2~0.
3和0.
3及以上的值间最合适的分界,能更好2持续性暴雨的地理分布特征2.
1年均持续性暴雨的地理分布图1是广东省地形图和持续性暴雨(≥3d)的沿海粤西粤北粤中珠三角平原A地体现持续性暴雨高发区集中在沿海和地貌地形对持续性暴雨分布的影响等特征.
从图1可看出,沿海地区是持续性暴雨年均发生次数的高值区;珠三角为平原,是低值区;粤中为山区和平原交界,是以佛冈为中心的高值区;粤西以山地为主,为低值区;粤北以山地为主,为低值区.
沿海又分为A、B、C、D4个不同的高值中心:A以恩平–阳江为中心,B以斗门为中心,C以海丰为中心,D以南澳为中心.
粤西也有两个不同的中心,分别是以廉江市为中心的高值区和以德庆为中心的低值区.
全文中所涉及的相同名称即为此定义.
比较图2和图1,可以发现,全省各站多以2d的持续性暴雨为主.
从地理角度分析,持续性暴雨的中心主要分布在沿海地区,相对于同纬度地区及离海距离相同的区域而言,粤中地区是次多发区.
从地形角度分析,持续性暴雨中心主要分布在山体南侧且沿山分布,即迎风向的山前和迎风坡;背风坡及其以西和以北的范围属低值区.
地形对广东省持续性暴雨的分布起着至关重要的作用,前后汛期海洋的偏南暖湿气流受地形阻挡抬升而降水.
广东省的山脉多呈西北–东南向、东北–西南向分布,前后汛期盛行西南风和偏南风.
沿海除了珠三角口外都有山脉沿海岸线分布,前后汛期海洋上的暖湿气流在主导风的带动下受迎风坡的阻挡抬升等作用成云致雨,所以持续性暴雨的中心都在沿海.
背风坡气流下沉,不易成云,使得其在一定范围内成为持续性暴雨的少发区(如粤北的梅州市).
珠江口的喇叭口地形及珠三角平原使得海洋的暖湿气流能够深入到广东省内陆(如粤中地区),同时粤中交错的山地和丘陵形成隘口和类似喇叭口的地形,易使气流形成急流而辐合上BCD00.
020.
120.
28区域分界示意线持续性暴雨(≥3d)年均次数/次*a-1乐昌南雄仁化21°22°23°24°25°始兴110°111°112°113°114°115°116°117°连南连州乳源曲江连山阳山平远蕉岭和平翁源连平大埔梅县英德兴宁龙川新丰五华怀集佛冈丰顺龙门河源清远饶平潮州广宁紫金揭阳从化封开郁南德庆四会高要三水花都广州南海东莞增城博罗惠阳揭西普宁汕头澄海南澳惠来潮阳信宜罗定阳春新兴云浮鹤山开平新会恩平台山顺德番禺中山斗门珠海惠东深圳海丰汕尾陆丰遂溪高州廉江化州吴川湛江茂名阳江电白上川岛雷州徐闻NNNNNEEEEEEEE澳门香港图11952–2002年广东省地形、站点分布和持续性暴雨(≥3d)年均次数分布Fig.
1ThefigureofterrainandannualmeantimesofpersistentrainstorminGuangdongduring1952–2002(≥3d)5期邱军等:广东省持续性暴雨的气候特征407110°111°112°113°114°115°116°117°21°22°23°24°25°乐昌仁化南雄连南连州连山阳山乳源曲江佛冈英德始兴翁源连平新丰和平平远龙川兴宁蕉岭大埔梅县封开郁南德庆怀集广宁四会高要三水清远花都从化广州南海东莞龙门河源增城博罗惠阳五华紫金揭西丰顺潮州饶平普宁揭阳汕头惠来潮阳澄海南澳信宜罗定阳春新兴云浮鹤山开平新会恩平台山顺德番禺中山斗门珠海惠东深圳海丰汕尾陆丰遂溪高州廉江化州吴川湛江茂名阳江电白上川岛雷州徐闻NNNNNEEEEEEEE澳门香港图21952–2002年广东省持续性暴雨(≥2d)的年均次数分布Fig.
2DistributionofannualmeantimesofpersistentrainstorminGuangdongduring1952–2002(≥2d)升,故而粤中地区成为持续性暴雨的相对多发区.
但暖湿气流经长途跋涉,深入内陆,空气中的湿度变小,因此粤中地区只是持续性暴雨的次多发区.
图1中,因为沿海A(笔架山)、B(天露山)两区域山脉的阻挡作用,偏南暖湿水汽无法到达粤西北部和珠三角平原的西南地区,虽能到达珠三角平原但因平原无明显地形抬升作用,故不易形成持续性暴雨.
2.
2前后汛期持续性暴雨的地理分布据前后汛期持续性暴雨的地理分布(图略)可知,持续性暴雨中心在前汛期主要分布在沿海A、C两地区,其次分布在沿海B区和粤中的佛冈–清远;后汛期主要分布在沿海B、D两地区,其次分布在沿海C、A两区和深圳市、廉江市.
部分站点前后汛期的暴雨持续性差别较大.
在前汛期,粤西南部的廉江市多以3d及以上的持续性暴雨为主,粤西南部的徐闻和粤中的龙门也以3d及以上的持续性暴雨为主(发生持续3d及以上暴雨的年均次数是持续2d的近2倍);其它地区则以2d的持续性暴雨为主,特别是粤北和粤西北部地区,粤西北部许多地区几乎没有发生持续3d及以上的持续性暴雨,粤北的龙川、兴宁市、大埔,粤西的怀集和沿海D区的饶平前汛期基本无持续性暴雨.
在后汛期,沿海D区的南澳以持续3d及以上的暴雨为主,粤中的英德市、粤西的罗定市和粤北的蕉岭相当;粤北的仁化、曲江、始兴、和平,粤西北部的郁南、德庆及珠三角平原的花都几乎没有发生过持续性暴雨;其它地区以2d的持续性暴雨为主,特别是粤北、粤西和珠三角平原及沿海D区.
3持续性暴雨的时间变化特征3.
1各地一次暴雨过程的最长持续时间分布1952–2002年,各地单次持续性暴雨过程的最长天数有7d、5d、4d、3d.
最长天数为7d的是恩平市(1997年7月1–7日发生);最长天数为5d的有普宁市(1992年7月4–8日发生)、潮阳市(1995年7月31日至8月4日发生)、阳春市(1998年6月21–25日发生)、斗门市(1994年7月22–26日发生)、陆丰市(1968年6月10–14日发生)、上川岛(1991年6月8–12日发生).
这些站点都位于沿海地区,说明沿海是最可能出现超长持续性暴雨的地区.
3.
2各地持续时间最长的持续性暴雨过程发生的月份依据各地单次出现最长持续时间的暴雨记录,408热带地理28卷按出现月份进行分类统计,可得到持续时间最长的持续性暴雨过程发生的月份(表1).
从表中可知,各地持续时间最长的暴雨过程均未出现在1、2、11、12月,发生在3月份的共有7场,都持续3d,站点分别为仁化、南雄、平远、龙门、河源市、五华和揭西,其中只有仁化和南雄两站只在3月份发生持续性暴雨,且都只有一场持续3d;发生在10月份的只有徐闻的2场.
各地的最长持续时间出现在前后汛期的有125场,占总数的93﹪,说明前后汛期是全省各地最可能出现长持续性暴雨的时段.
全省各地持续时间最长的暴雨共有55场发生在前汛期,70场发生在后汛期,说明后汛期是全年全省各地最可能出现超长持续性暴雨的时期.
按月分析,全省各地持续时间最长的暴雨共有37场发表11952–2002年广东各地持续时间最长暴雨发生的月份Tab.
1TheoccurrencetimesofpersistentrainstormwiththelongesttimeindifferentmonthsinGuangdong发生月份暴雨记录123456789101112合计次数/次00771137242422200134生在6月份,是发生次数居第二的7、8月份的1.
5倍.
后汛期各月出现的次数相差不大,最大月差为2次.
6月份是全省各地最可能出现长持续性暴雨的月份,7、8、9月次之.
华南地区许多暴雨洪涝灾害正是发生在6月,如2005年.
从全省持续4d及以上的暴雨发生月份来看,有10场发生在6月,8场发生在7月,4场发生在9月,3场发生在10月,2场发生在5月,1场发生在4月,其它月份都没有发生.
从全省持续5d及以上的暴雨发生月份来看,有3场发生在6月,有4场发生在7月,其它月份都没有发生.
说明6、7月份是广东省出现超长持续性暴雨的最可能月份.
3.
3持续性暴雨的年代际和年际变化图3表明,广东省全年及前后汛期持续性暴雨010203040506070809010011019531956195919621965196819711974197719801983198619891992199519982001年份持续性暴雨(≥2d)次数/次全年次数和前汛期次数和后汛期次数和图3广东省1953–2001年持续性暴雨(≥2d)的全年及前后汛期次数和分布图Fig.
3Distributionoftheoccurrencetimesofpersistentrainstorminawholeyear,pre-floodandpost-floodseasonsinGuangdong次数的年代际变化相似,可分为3个阶段:第一阶段,1953–1959年,年次数及年雨量值都很小且年较差也很小;第二阶段,1960–1989年,年次数成倍增加,年际较差增大;第三阶段,1990–2001年,年次数再次增加,年较差进一步增大.
这与全省站点数的增加相对应.
90年代中期后急剧减小,2001年减至50年代的水平.
从年际变化看,前汛期发生的持续性暴雨与全年发生的总次数的正相关关系明显,而后汛期则呈现一定的反相关关系.
同时,从图中可看出,前汛期持续性暴雨次数的变化滞后于后汛期1~2a.
小波分析(图略)发现,全省全年及前后汛期持续性暴雨发生的总次数都有20~25a的长周期变化和2~4a的短周期振荡.
对于持续2d及以上的暴雨而言,在1952–2001年的49a中,前汛期发生的次数比后汛期多,5期邱军等:广东省持续性暴雨的气候特征409但个别年份后汛期次数比前汛期多很多.
前汛期比后汛期多的年份占53.
06﹪,而后汛期比前汛期多的年份占42.
86﹪,前后汛期相等的年份占4.
08﹪.
前汛期发生次数是后汛期2倍及2倍以上的年份占了22.
45﹪,最大差异年份是1989年,前者是后者的9.
5倍,后汛期发生持续性暴雨次数是前汛期的2倍及2倍以上的年份占了26.
53﹪,最大差异年份是1960年,前者是后者的14倍.
无论是全年还是前后汛期,研究时段持续性暴雨基本上都以持续2d为主,但个别年份有较明显的差别.
1954年,没有发生持续2d及以上的暴雨.
1959年,没有发生持续2d的暴雨,只在前汛期发生1场持续3d及以上的暴雨.
2001年,没有发生持续2d的暴雨,前后汛期各发生1场持续3d及以上的暴雨.
对于刚好持续2d的暴雨,后汛期发生的次数比前汛期略多,前汛期比后汛期多的年份占44.
9﹪,后汛期比前汛期多的年份占46.
94﹪,两者相等的年份占8.
16﹪.
持续2d的暴雨在前后汛期发生的次数在70年代差别不大,但在60年代、80年代和90年代差别极大,1960年甚至达到12倍;前汛期次数是后汛期2倍及2倍以上的年份占20.
41﹪,最大达到9倍(1989年);后汛期次数是前汛期2倍及2倍多的年份占22.
45﹪,最大达到12倍(1960年).
对于持续3d及以上的暴雨而言,前汛期发生的次数比后汛期的多,前汛期未发生的次数比后汛期少近一半;前汛期比后汛期多的年份占48.
98﹪,后汛期比前汛期多的年份占36.
73﹪,两者相等的年份占14.
29﹪.
持续3d及以上的暴雨前后汛期发生的次数在60年代末到80年代初期间差别不大.
前汛期次数是后汛期的2倍及2倍以上的年份占49.
98﹪,最大达到6倍(1966年);后汛期次数是前汛期的2倍及2倍以上的年份占28.
57﹪,最大达到10倍(1990、1997、2000年).
4结语广东省持续性暴雨中心主要在迎风向的山前和迎风坡.
大量雨水的连续冲刷容易在山区引发泥石流、山洪暴发,危及人民群众生命及财产安全,雨水长期浸泡易出现山体滑坡,沿山道路垮蹋,破坏巨大.
广东省山地多,宜在山坡兴修水利,开沟渠,便于收集持续性暴雨带来的大量雨水,同时利于雨水的疏导,减轻雨水对山体的浸泡.
注意种植和维护山体植被,利于土壤保持.
鉴于广东省各站暴雨都以持续2d的暴雨为主,持续性暴雨在前汛期发生的次数比后汛期多,最多的月份是6月,在持续性暴雨多发期,政府及人民群众应加强山地及水库地巡察,及早防范由于气象原因引起的地质灾害,同时减少甚至停止对山体有破坏性的生产活动,以减少经济损失.
2008年5–6月,广东省发生的连续性暴雨,持续时间之长历史罕见,已给广东人民生命财产带来巨大损失.
暴雨造成死亡几十人,许多房屋倒塌,多处山体滑坡,多个流域水位上涨,洪水告急,防灾减灾工作异常紧急艰巨.
因此,研究持续性暴雨的发生发展机制,提高预报水平,并采取科学的防灾减灾措施,都是十分重要的.
对于这次发生在前汛期的历史罕见的持续性暴雨的形成机理我们将作进一步深入研究.
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SchoolofEnvironmentalSciencesandTechnology,SunYat-SenUniversity,Guangzhou510275,China;2.
GuigangBureauofMeteorology,Guigang537100,China;3.
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MacaoGeophysicalandMeteorologicalBureau,Macao,China)Abstract:Theclimaticcharacteristicsofpersistentrainstormareanalyzedbyusingtherainstormobservationaldatafrom86meteorologicalstationsinGuangdongProvinceduring1952-2002.
ItisshownthatthegeographicalandtopographicalcharacteristicshaveaveryimportanteffectonthedistributionofpersistentrainstorminGuangdong.
Geographically,thecentersofpersistentrainstormaremainlylocatedinthecoastalareas,andsecondlyinthemiddleofGuangdong.
Topographically,theyaremainlyalongthesouthofthemountains,namelywindwardslopesandtheareasinfrontofthemountains.
Inthepre-floodseason,thecentersareatEnping,YangjiangandDoumen.
Inthepost-floodseason,theyaremainlyatHaifengandNan'ao.
PersistentrainstormoftenlaststwodaysinGuangdong.
Ithappensmoreinthepre-floodseasonthaninthepost-floodseason,andthemostinJune.
Thesecular-variationcharacteristicsoftheoccurrencetimesinpre-flood,post-floodseasonsandinayeararesimilar.
Asforthetimesofpersistentrainstormoccurrence,thecorrelativityisplusbetweenpre-floodandthewholeyear,butnegativebetweenpre-floodandpost-flood.
Therearealongvariationcycleoftwentytotwenty-fiveyearsandashortvariationcycleoftwotofouryearsinsecularvariationofpersistentrainstorm.
Keywords:Guangdong;persistentrainstorm;geographicaldistribution;temporalvariation(上接第404页)–5221(2008)05–0400–EATerracesin(SchoolofGeographicScienceandPlaiversity,Guangzhou510275,China)bstract:AccordiearlRiverDeltantain;GuangcongFaultAbstractID:1001TheDistributionandCharacteristicsoftheRiverthePearlRiverDeltaandItsNearbyAreasLIUShang-rennning,SunYat-senUnAngto80terracesalong24riversand97dataofthedepositionagesintheP(PRD)anditsnearbyareas,thedistributionandcharacteristicsoftheriverterracesarestudied.
Itisbelievedthatthereareatmost3~4stagesofriverterracesinthePRDanditsnearbyregions.
Thefirststageissemi-buriedterracewithHoloceneseries,whichhavecharacteristicsofnaturalleveeandaggradations,andtheterraceandrecentfloodplainconstitutethealluvialplain.
Thesemi-buriedpluvial-alluvialterraceinfrontofthemountainandtheHolocenepluvial-alluvialfancomposeslopingplaininfrontofthemountain.
Thetwoplainsjoinatlandform,theirdepositionsareatthesamestagebutdifferentfaces,andtheHoloceneseriesareusuallycomplementaldepositionsaftertheupperPleistoceneseriesterraceswereeroded.
AsconsideringtheexistenceofthesecondstageterracesandhigherstageterracesmadeupofmiddlePleistoceneseries,andtheCharacteristicsofthealluvialplainandPearlRiverDeltaPlain(thefirststageterracebecamefurtherburiedterrace),thetendencyofneotectonicmovementintheregionisevident:intermittenceupliftwaspredominantduringmiddlePleistoceneEpoch,butsincelatePleistoceneEpoch,intermittencesubsidenceorstabilizationpredominant.
SincelatePleistoceneEpoch,thePRDandtheareasofthemiddleandlowerreachesofthePearlsystemhastectonicallysunktogether;therefore,thePRDisnotablocktypedelta.
AnumberofsmallstreamscutacrosstheGuangcongFaultandShougoulingFault,andthereisonlythefirststageterraceofseveralmetersinheightalongthestreamsintermittently.
Noclearlandformchangeoccurredatthefaultplaces,thatmeansthattherehasbeennoevidentmorphogenesisinthetwofaultssincethesmallvalleysformedinlatePleistoceneEpoch.
Keywords:PearlRiverDelta;riverterrace;alluvialplain;slopingplaininfrontofmouandShougoulingFault