湖南3 类气象灾害特征及影响分析

2023-08-21 08:44赵恩榕刘大昌
科技创新与应用 2023年23期
关键词:县市区雨雪强对流

姚 倩,赵恩榕,刘大昌,陈 龙

( 1.湖南省气象局机关服务中心,长沙 410118; 2.湖南省气象台,长沙 410118)

1 气候特征

1.1 暴雨

湖南暴雨一年四季都可能出现,4—9 月为湖南汛期,期间暴雨大暴雨过程多,尤其是5 月中下旬—7 月上旬受西南涡东移、高空低槽、中低层切变和副高边缘等系统影响, 加上西南暖湿气流加强, 水汽在湖南汇合,湖南出现雨水集中期,暴雨、大暴雨过程频繁,局地有特大暴雨;7 月中旬—9 月强降水北抬至江淮、黄淮、华北,湖南强降水过程减少,但也可能受到台风影响,或者副高减弱南撤西风带系统影响湖南, 出现暴雨大暴雨。 根据湖南省气候中心对国家气象站雨量资料计算统计,1961 年以来湖南省区域性暴雨过程综合强度指数前十位的过程中, 特强暴雨过程多发生在6 月下旬—8 月中旬,持续时间在3~10 天。 过程持续时间最长为2017 年6 月23—7 月2 日,且本次过程全省雨量277.6 mm, 区域性暴雨过程排名全省第一; 2003 年7月8—10 日张家界3 d 雨量达619.7 mm,日雨量455.5 mm 为湖南极值。

1.2 强对流

强对流天气指直径大于等于5 mm 的冰雹、或者龙卷、或者风速大于等于17 m/s( 或者8 级)的雷雨大风、或者降水量大于等于20 mm/h 的短时强降水。 3—8 月受西南涡、地面倒槽及台风登陆台前飚线等影响,湖南雷雨大风发生概率高,其中又以4 月最多,7、8 月次之,且多出现在湘江河谷地带,春季冷暖气流交替,夏季午后温度升高,不稳定能量加大,多对流性大风发生。冰雹主要发生在1—5 月,1—2 月多高架对流下发生的冰雹,3 月冰雹出现频次最高,且多伴有雷雨大风,冰雹在湘西地区发生最多,湖南冰雹主要发生在高温高湿与降压背景下。短时强降水主要发生在4—9 月,与湖南汛期时间一致,4—6 月发生强降水站次呈增多趋势,短时强降水峰值除了洞庭湖地区出现在8 月份, 湘西北在7 月,湘中、湘南均出现在6 月份,夏季水汽充沛,不稳定能量高,出现短时强降水频次高,且强度大。

1.3 低温雨雪冰冻

湖南与贵州是我国低温雨雪冰冻最严重的省份,2008 年初湖南罕见的持续低温雨雪冰冻天气造成的灾害和影响仍让人记忆犹新。 湖南低温雨雪冰冻主要发生在12 月—2 月,最早出现在11 月,最迟出现在3月。湖南暴雪北多于南,冰冻东部、南部发生频次高。低温雨雪冰冻多发生在中高纬乌拉尔山阻塞高压, 地面有强冷空气影响背景下。当阻塞高压崩溃,南支槽东移影响湖南,且地面以上气温低于0 ℃,湖南有较大范围暴雪发生;当西南气流旺盛,地面冷空气从低层入侵形成冷垫,中层有高于0 ℃以上暖性逆温融化层,低层有低于0 ℃以下深厚冷垫,容易发生冰冻天气。

2 影响分析

2.1 近年受灾分析

从表1 分析来看,2019—2021年3 年中,2020 年受灾人口4 836 293 人、 死亡人数25 人为最多,2019年经济损失、农业损失分别为13 156 139.8、522 934 万元,为损失最多的年份;人员死亡主要由暴雨引发的洪涝和地质灾害造成,其次是强对流天气造成。经济损失主要与发生灾害的次数有关,且由暴雨、强对流、干旱和雨雪冰冻等气象灾害或次生灾害造成。

表1 2019—2021 年受灾情况表

2.2 典型灾害过程影响分析

2.2.1 暴雨灾害影响

2020 年7 月湖南中北部强降水过程频繁、持续时间长、部分地区累计雨量大。 月内有20 d 出现100 mm以上大暴雨,972 站1 149 站次,6 天出现200 mm 以上特大暴雨,25 站25 站次,最大日雨量279.7 mm,怀化市通道县双江镇( 7 月10 日);50 个县市区区域站单点日降雨量突破历史极值,1 个县市区区域站单点日降雨量平历史极值。 国家站上,冷水江、娄底2 站累计月雨量位居1961 年以来历史同期第1 高位,慈利、涟源站累计月雨量位居1961 年历史同期第2 高位, 张家界、南县、岳阳和怀化站累计月雨量位居1961 年历史同期第3 高位。 张家界、慈利、临澧、花垣、保靖、古丈、吉首和常德过程降水持续时间达到极端降水事件标准,龙山、桑植和张家界等25 个县市区过程降水量达到极端事件标准。

月内暴雨笼罩面积超过0.5 万km2的天数达9 d。受强降水及长江洪水顶托影响,7 月28 日13 时洞庭湖控制站城陵矶出现洪峰,水位34.74 m,超过保证水位0.19 m,超过警戒水位2.24 m,为自2000 年以来20 年内的第二高水位。强降水还引发了山洪、泥石流和塌方等险情,并对农业生产带来较大影响,灾害损失严重。

4—16 日,湖南14 个市州共有13 个市州79 个县市区受灾,受灾人口196 万余人,因灾死亡2 人;农作物受灾面积240 khm2,农作物成灾面积125 khm2,农作物绝收面积40 khm2;倒塌房屋636 户1 478 间;直接经济损失52 亿元。

但是,当是“数量词语+就+动词+数量词语”形式时,如果前面数量较小,而后面的数量较多,“就”则一般表示数量多;而其他情况“就”仍然表示数量少。

17—18 日,湘西等地共有3 个市州5 个县市区受灾,受灾人口5.5 万余人;农作物受灾面积2 283 hm2,成灾面积1 321 hm2,绝收面积630 hm2;倒塌房屋9 户20 间;直接经济损失6638.4 万元。

27—29 日, 共有10 个市州29 个县市区受灾,受灾人口27.8 万余人;农作物受灾面积33 956 hm2,农作物成灾面积16 787 hm2,农作物绝收面积5 131 hm2;倒塌房屋95 户269 间;直接经济损失5.8 亿元。

受强降水影响, 地势低洼地区早稻受淹、 出现倒伏,不利于形成高产。玉米、烤烟、棉花和蔬菜等受渍涝灾害,根系生长受阻,出现萎蔫、烂叶、烂果、倒伏,造成品质和产量下降, 严重者出现绝收。 由于日照显著偏少,气温明显偏低的叠加效应,早稻灌浆受影响,不利于千粒重形成, 一季稻光合产物积累少, 分蘖进程推迟。 7 月以来湘中及以北地区大部降水日数多,不利于早稻及时收割晾晒,常德、岳阳等地部分早稻出现“ 穗上芽”。 同时受早稻延迟收割的影响,对双季晚稻的及时移栽不利,导致移栽秧龄过长,影响大田禾苗素质。另外受持续降雨、日照显著偏少的影响,适温高湿的田间环境有利于水稻稻纵卷叶螟、稻瘟病等“ 三虫两病”和棉花、果树、蔬菜等作物病虫害的发生和蔓延。

2.2.2 雨雪冰冻影响

2022 年2 月湖南共出现了3 轮雨雪冰冻天气1月31 日—2 月3 日、2 月6 日—9 日、2 月17 日晚—23日凌晨( 表2);发生雨雪冰冻次数及持续时间均较常年同期偏多。其中最后一次过程强度最强,影响范围最广,长沙县、浏阳、邵阳市区、邵东、韶山、湘乡、湘潭、双峰、南岳、株洲市区、武冈和邵阳县12 个县市区出现了特大暴雪。怀化市区、洪江、涟源、娄底市区、邵阳市区、隆回、湘乡、南岳、城步、邵阳县10 个县市区最大积雪深度超过20 cm,过程最大积雪深度达30 cm( 邵阳市区、邵阳县),在1961 年以来288 次过程中排并列第6位,为2011 年以后最强。洪江、邵阳市区、邵阳县、隆回和洞口积雪深度突破当地历史极值, 武冈平当地历史极值。

表2 2 月区域性积雪过程

2 月17 日—23 日低温雨雪冰冻天气,造成怀化、邵阳、湘西州、郴州和娄底等13 个市州47 个县市区发生雪灾。 据省气候中心统计,共有受灾人口20.76 万人,紧急转移安置184 人,需紧急生活救助1 210 人;农作物受灾面积8 740.44 hm2,其中,绝收面积322.42 hm2;倒塌房屋25 户171 间,严重损坏房屋43 户76 间,一般损坏房屋155 户257 间;直接经济损失1.18 亿元。

受低温雨雪冰冻天气影响,省内多条高速多个收费站实行交通管制,因强降雪天气,多个市州多个路段多辆车辆出现打滑或出现故障、车辆和人员出现滞留, 积雪压断树木和滑坡积石阻断重点乡村路段,积雪还造成广铁管内京广和焦柳等线路部分列车出现不同程度晚点。低温阴雨寡照导致越冬作物生长放缓甚至停滞,受积雪影响,造成蔬菜大棚等农业设施压塌,果树、林木、竹木及油菜等作物压坏损伤。 受雨雪冰冻和暴雪影响,电力线路出现覆冰,多条线路发生故障。

2.2.3 暴雨强对流影响

2021 年5 月湖南暴雨强对流过程频繁,其中15—16 日湘北湘中出现了暴雨大暴雨以及极端强对流天气过程。

降雨实况:5 月15 日8 时—16 日8 时, 湘中以北( 湘西州、张家界、常德、益阳、岳阳、怀化、娄底、长沙、湘潭、株洲北部和邵阳北部等)有607 站出现暴雨( 50 mm以上),其中新化、临湘、辰溪、芷江、溆浦、隆回、君山、中方、洪江、洞口和冷水江等县市区有35 站出现大暴雨( 100 mm 以上),临湘龙源乡最大雨量为168.1 mm,最大小时雨强溆浦两牙坪站70.2 mm( 16 日1 时)。

强对流实况:湘北的桑植、慈利、永定、宁乡、沅陵、岳阳县( 最大直径3 cm)出现冰雹;全省大部分地区瞬时风力在6 级以上, 其中有50 个县市区在8 级以上,沅陵、浏阳、涟源、冷水江、岳阳市区和南岳等县市区瞬时大风超过10 级, 岳阳县中洲乡极端风速达到12 级为36.9m/s( 历史第2 极值)

15 日受暴雨及强对流天气对交通产生较大影响。龙山县茨岩塘镇树溪村因遇到强对流天气, 狂风暴雨后导致部分电线杆和1 t 左右树木倒塌,通往外界的主要道路堵截。 15 日傍晚,岳阳开始出现大风、冰雹、短时强降水等强对流天气, 京港澳岳阳段沿线多处大树倒伏、标志牌倾斜,危害交通安全畅通。 5 月15 日晚,湘西土家族苗族自治州凤凰县多处发生大树被大风吹倒,挡在国道和高速公路路面。 5 月15 日深夜,泸溪县境内暴雨及雷暴大风影响, 泸溪县交通大动脉之一的319 国道多处遭遇险情,大树被暴风雨连根拔起,阻断了国道。 5 月16 日零时,益阳市桃江县突遭雷电暴雨天气部分路段积水严重,导致车辆无法通行。

强降水引发了地质灾害,5 月15 日下午大暴雨造成张家界桑植县局部受灾严重,出现了公路滑坡,部分房屋受损,受灾群众安全转移。 岳阳市临湘市、岳阳县大暴雨引发滑坡,造成部分房屋受损。5 月15 日下午3时,一场突如其来的暴雨,让湘西州龙山县茨岩塘镇树溪村的水、电、路、房和田等遭到不同程度的破坏,给人民群众生命财产安全造成严重威胁。

受暴雨强对流天气影响,G56 杭瑞高速西冲、向家隧道因雷暴天气导致全线断电。 长沙部分供电线路受损,居民用电受到影响。

3 结论

1)4—9 月为湖南汛期,5 月中下旬—7 月上旬受西南涡东移、高空低槽、中低层切变,副高边缘等系统影响,暴雨大暴雨过程频繁,为湖南雨水集中期,7 月中旬—9 月受到台风影响, 或者副高减弱南撤西风带系统影响,湖南也有出现暴雨大暴雨发生。湖南区域性特强暴雨过程主要发生在6 月下旬—8 月中旬, 全省日极值降水就发生在2003 年7 月8 日张家界455.5mm。

2)强对流天气主要发生在春夏季,受西南涡、地面倒槽及台风登陆台前飑线等影响, 湖南雷雨大风发生概率高,4、7 月为雷暴大风高发时段,冰雹主要发生在3 月,短时强降水多发生在6—8 月,此阶段短时强降水强度强,影响范围广。

3) 湖南低温雨雪冰冻天气主要发生在12 月—2月,暴雪北多于南,冰冻东部、南部发生频次高。 低温雨雪冰冻多发生在中高纬乌拉尔山阻塞高压,地面有强冷空气影响背景。当阻塞高压崩溃,南支槽东移影响湖南,且温度层结满足一定条件,可产生暴雪和冰冻天气。

4)2019—2021 年灾害主要由暴雨、强对流、干旱、雨雪冰冻等气象灾害或次生灾害造成。 人员死亡主要由暴雨引发的洪涝和地质灾害造成, 其次是强对流天气造成。分析暴雨、强对流及雨雪冰冻过程3 次典型灾害事件发现,主要对交通、电力、农业等多个行业及人们的生产生活产生影响, 经济损失主要与发生灾害的次数和影响时间、范围有关。 农业损失表现为,地势低洼地区早稻受淹、出现倒伏,不利于形成高产。玉米、烤烟、棉花和蔬菜等受渍涝灾害,根系生长受阻,出现萎蔫、烂叶、烂果、倒伏,造成品质和产量下降,严重者出现绝收。

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