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江西气象科技
JIANGXI METEOROLOGICAL SCIENCE&TECHNOLOGY
2005年 第28卷 第2期 No.2 2005

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江西山洪灾害分布特征与预报初探

鄢洪斌 , 朱均安 , 廖 宏
(宜春市气象台 ,江西 宜春 336000)


   
摘 要:分析了1954~2004年江西山洪灾害资料和山洪发生地同期历史降水资料,发现江西山洪灾害的发生存在5个方面的特点:一是发生频率高,且20世纪60~90年代发生频率存在增高的趋势;二是季节性明显,与月降水量的分布十分吻合,6月份发生最多;三是南部、中部明显多于北部,山区多于平原,赣南东部发生最多,赣北平原为少发区;四是在北部与连续性暴雨关系密切;五是西风带锋面型是山洪灾害发生的主要天气形势。另外,利用24 h降水量和前10 d累计雨量作为预报因子,结合判别分析法进行预报分析,力图寻找出江西山洪灾害的预报模式。
   
关键词: 山洪 灾害 分布 特征 预报
   
中图分类号:P426.616;P694 文献标识码:A 文章编号:1007-9033(2005)02-00027-04


  江西东、南、西三面群山环绕,地貌类型复杂,山地、丘陵较多,集雨面积在10 km2以上的河流有3 700余条。同时,江西是中国三大暴雨中心之一,4~7月的西风带系统和8~9月的台风,往往形成暴雨,甚至大暴雨等强降水天气。受这种复杂的气候条件和特殊地形的共同影响,江西山洪灾害发生频繁。
1 山洪灾害概况
  应用江西1954~2004年共51 a山洪不完全统计资料进行分析,可以发现,期间江西共发生山洪灾害
2 267 次,死亡人口1 215人,损毁房屋28.9万间,直接经济损失760 920万元;威胁人口830万人次,威胁财产3 258 043万元;道路、桥梁等基础设施损毁难以数计。
2 山洪的分布特征
2.1 年际分布
  分析1954~2004年各年山洪出现的次数,发现江西山洪灾害发生频率高,且频率增高趋势明显(表1)。

  (1)发生频率高。江西近51 a来,基本每年都有山洪灾害发生。期间共发生山洪灾害2 267次,平均每年44.5次, 60.8%的年份在20次以上。其中最多的是1998年(292次),因主汛期降水量大而集中,出现的山洪占总数的12.9%;次多的是1995年(117次)。51 a中仅1957年没有发生山洪,1956年只发生1 次。
  (2)频率增高趋势明显。20世纪90年代发生的山洪占总数的43%,而80年代、70年代、60年代分别占22%、13%、12%。这种明显的增高趋势,除与年代较早的资料欠缺有关外,气候变化的影响应是主要原因之一。
2.2 月际分布
  分析江西山洪月发生总数和月降水量的关系(图1),可以发现江西山洪发生的主要特点是:
  (1)季节性强。5~7月共发生1 852 次,占年总数的82.1%。其中 6月份最多,为1 109 次,占48.9%;次多的7月份为 429次,占18.9%;11~12月至次年1~2月均没有发生。出现最早的月份是1995年3月,最迟为2002年10月。
  (2)与月降水量分布十分吻合。江西降水量月际变化的显著特点是1~6月降水量逐月增多, 7~12 月逐月减少。图1正好反映了各月山洪总数与月降水量的月际变化相吻合这一特征。


注:为月山洪总次数(次),为月平均降水量(mm)
图1 月山洪总数与月降水量比较

2.3 空间分布
  从图2可以看出,江西南部、中部山洪次数明显多于北部,山区多于平原;赣南东部山区山洪灾害明显。总体上看,有2个多发区:一是赣西宜春、万载交接处山区;二是赣南兴国、信丰一带;高值中心分别为33、32次。其中宜春是江西地面塌陷次易发区。3个次发区一是上饶弋阳到玉山,二是赣中丰城、崇仁接壤处,三是赣西北修水境内。其中上饶弋阳到玉山为江西夏季(4~6月)月降水量最大地区,同时弋阳南部还保持着江西6月降水强度、日最大降水量和 5~6月1 h强降水最大值记录。赣北平原为少发区。


注:N=0.4o×0.4o各网格点山洪次数
图2 1954~2004年山洪灾害分布图

3 山洪发生的天气形势特征
  强降水、特别是暴雨,是荒溪或干沟中水量暴涨暴落引发山洪的重要诱发因素。通过对历史降雨资料和山洪资料统计发现,最大雨强至灾害发生的时距为1~6 h的占65.4%, 6~12 h的占19.3%;从降水开始到山洪发生时距1~6 h的占28.4%, 6~12 h的占25.5%。可见山洪灾害与降水强度大有关,且突发性强。统计还发现,由连续性暴雨所引发的山洪灾害占总数的56%,由台风突发性强降水引起的占14.6%,所以连续性暴雨也是引发山洪的原因之一。
  江西山洪绝大部分由暴雨产生,而暴雨的产生和分布主要取决于大气环流、雨区位置与长波槽的移动和副热带高压(简称副高)的进退。江西4~6月以西风带系统锋面型暴雨为主; 7~9月以热带系统台风型暴雨为主。影响江西暴雨的主要天气系统有:高空低槽、中低层切变、低涡、地面静止峰、台风等。选取 1959~1993 年的个例进行统计分析发现,江西山洪的天气形势主要有3种类型:西风带锋面型、台风型和热雷雨型,分别占54.5%、14.6%和13.7%。
3.1 西风带锋面型
  江西山洪由西风带锋面型产生的占大多数。造成江西暴雨的天气尺度系统主要有[1~2]:500 hPa低槽、中层切变、低涡、中层强西南气流、地面静止锋、冷锋、气旋波、高压后部等。其中中层切变比例最大,江西历史上区域性暴雨日中有85.6%是有中层切变的。850 hPa切变范围一般为25~31°N,且切变南北摆动,雨带也随之南北摆动。其中在切变形势下,有22.3%是有低涡经过的。1次低涡经过,可造成1次暴雨加强过程。另外,850 hPa切变以南的西南气流在12 m·s-1以上时,大多有利于出现暴雨,且暴雨区一般落在急流轴左前方。另外,当850 hPa存在明显的风速辐合时,也可产生暴雨,但这种情况较少。
  造成江西暴雨的地面天气系统主要以静止锋为多,占73%;静止锋位置一般在25~30°N,最多在 27~29°N。另外,气旋波占9%,冷锋占7%,高压后部占9%。
3.2 台风雨型
  夏季台风也是造成江西暴雨的另一个重要原因,而且一旦台风靠近或进入江西,降水强度往往较大,常有暴雨或大暴雨发生,并常伴有大风。狂风暴雨容易导致山洪暴发、局部洪涝。1951~1990 年,侵入江西的热带气旋与台风共有53次,平均每年1.3次。台风带来的灾害主要是大暴雨,发生在台风消亡阶段;时间主要集中在7~9月,占台风大暴雨的91.2%。其中以8月份的强度最大,占特大暴雨总数的80%以上。
3.3 热雷雨型
  热雷雨产生的山洪水,也是江西多见的另一类山洪。除锋面雨、台风雨会导致山洪暴发外,小尺度的局地热雷雨也是山洪暴发的直接原因之一。 单独由热雷暴产生的山洪暴发,往往在山区谷地间。由于大气中上下云层垂直气层温差大,上冷下热,气流上升运动极为强烈,于是雷电交加,大雨倾盆,暴雨径流严重冲刷山坡,形成山崩,发生泥石流,涌泉、山水、泥石相伴俱下,造成严重的山地地质灾害。
4 山洪灾害的预报模型探讨
  山洪突发性强,且大部分是由暴雨引发的,即暴雨—山洪—汇集成灾。掌握不同地形地貌条件下的降雨量对山洪暴发的影响程度,是当前预防山洪的主要手段之一。
  引起山洪灾害的降水局地性很强,与气象站的雨量存在着一定的差异。由于局地降水资料难以获取,故文中的降水资料仍以出现时测站资料为基础。用判别分析法对江西易发区的赣州兴国、宜春和次易发区的上饶山洪临界值进行定量分析[3]。其中样本选取的标准为:有山洪灾害发生的天气过程为A类,同期未发生山洪灾害的为B类(表2)。通过对历史样本的回归分析,可建立预报方程:
                                 Y=C1×X1+ C2×X2
式(1)中,X1为24 h日雨量,灾害发生地有实测雨量的用该实测雨量,否则用所属测站雨量代替;X2为测站前10 d累计降雨量。

  由表2可见:
  (1)从3个点的相关系数来看,r1分别为0.67、0.62、0.45,r2 分别为 0.10、0.15、0.31,表明r1均高于r2,即 24 h日雨量与山洪的关系要强于前10 d的累计雨量。
  (2)上饶r2为0.31,表明上饶的山洪不仅与当日降水有关,而且与前10 d累计雨量也有较明显的关系。
  (3)在方程套用时,可利用自动气象站 24 h实时雨量观测值和前10 d累计雨量值,代入方程得出Y值。若Y≥Yc,则预报有山洪,否则预报无山洪发生。
5 结语
  (1)江西山洪灾害发生频率高,且20世纪60~90年代有频率增高的趋势;山洪灾害季节性强,与月降水量分布十分吻合,以6月份为最多。
  (2)江西南部、中部山洪灾害明显多于北部,山区多于平原。其中赣南东部山区山洪灾害明显,赣北平原为少发区。
  (3)引发江西山洪的主要因素是强降水,在北部与连续性暴雨有一定的关系;西风带锋面型是江西山洪发生的主要天气形势。
  (4)由于强降水局地性强,所以采用县气象站的资料来分析山洪灾害存在不足之处,需进一步研究降水与地形的关系[4]。


参考文献

1 张延亭.低空急流诱发地面辐合线的一种机制[J].江西气象科技, 2000,23(1):14~17.
2 曹晓岗.1998年江西连续暴雨过程诊断分析[J].江西气象科技, 2000,23(2):17~24.
3余剑莉.统计天气预报[M].北京:气象出版社, 1989.
5 朱星球.诱发江西省泥石流、滑坡的降水特征分析[J].江西气象科技, 2004,27(4):18~19.


The Mountain Torrents Calamity Of Jiangxi
Is Distributed The Characteristic And Forecast Preliminary Studies


YAN Hong-bin , ZHU Jun-an , LIAO Hong
(Meteorological Bureau of Yichun City , Yichun 336000 , China)


Abstract: Analyze the mountain torrents calamity materials of Jiangxi and historical precipitation materials of the same period from 1954 to 2004. Then find 5 characteristics of various fields have existed in the emergence of the mountain torrents calamity of Jiangxi: One, take place frequency to be high, and the trend of increasing from 60's to 90's. Second,seasonality is obvious. It is very identical with the distribution of the monthly precipitation and most in June. Third, in the south and the middle part it obviously exceeds in the north and it in the plain exceeds in the mountain area. It takes place most in the east of south Jiangxi and little in the plain in north Jiangxi. Fourth, in the north it has close relationship with continuous torrential rain. Fifth, the sharp point of the west wind belt is the main weather situation that takes place in mountain torrents calamity. In addition we utilize 24h precipitation and former 10d rainfall as factor of predicting and combine differentiating and analytic approach predict so that we try to find the prediction mode of Jiangxi for mountain torrents of calamity.
Key words: Mountain torrents Calamity Distribution Characteristic Prediction

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收稿日期:2005年08月26日 
第一作者简介:
鄢洪斌(1966-),男,工程师,主要从事短期和短时天气预报工作。