大气科学  2014, Vol. 38 Issue (6): 1029-1040   PDF    
影响中国及关键经济区热带气旋降水的气候趋势及极端性特征
巢清尘1, 巢纪平2    
1 国家气候中心, 北京100081;
2 国家海洋环境预报中心, 北京100081
摘要:本文利用中国气象局上海台风研究所整编的《热带气旋年鉴》(1951~2010年)最佳路径资料,分析影响我国和关键经济区热带气旋(TC)降水量、降水强度以及不同等级降水TC频数的气候变化趋势,研究结果表明,影响全国的TC总降水量的年际变化幅度大,年际差异显著。长江三角洲、珠江三角洲地区影响TC过程雨量年极值自1970年代开始缓慢上升,表明近年来TC引起的极端性降水存在增加的可能。全国范围内自1970年代开始,过程雨量大于250 mm的TC频数也在增加,但长江三角洲、珠江三角洲地区发生极端性降水的TC频数并没有明显的增长。TC造成的24小时降水极值的气候变化趋势不明显,但是1980年代全国范围内的24小时降水极值存在跃变。长江三角洲、珠江三角洲地区日降水极值超过250 mm的TC频数自1980年代开始有缓慢增加趋势。全国范围、长江三角洲及珠江三角洲内TC小时降雨量年极值呈现振荡的周期变化,而在年代际上没有明显的变化趋势。
关键词热带气旋     降水     气候趋势     极端性     关键经济区    
Climatic Trends and Extremes of Tropical Cyclone Precipitation Affecting China and Its Key Economic Zones
CHAO Qingchen1, CHAO Jiping2    
1 National Climate Center, Beijing 100081 ;
2 National Marine Environmental Forecasting Center, Beijing 100081
Abstract: In this study, 1951-2010 Tropical Cyclone (TC) Yearbook data from the Shanghai Typhoon Institute/China Meteorological Administration were used to investigate the evolution of precipitation characteristics of TCs that affect China and key economic zones, including the total precipitation and precipitation intensity, as well as the frequency of TCs of different precipitation grades. The results show that interannual variations in the total precipitation amount of TCs affecting China have been significant over the past 60 years. The annual maximum precipitation of TCs affecting the Yangtze River Delta and the Pearl River Delta have slightly increased since the 1970s, which means that the maximum precipitation due to TCs has possibly increased in recent years. Since the 1970s, the frequency of TCs in China with precipitation of more than 250 mm has increased, while the frequency of TCs affecting both deltas has not. The climate tendency of maximum precipitation in 24 h due to TCs is insignificant, but jumped during the 1980s. The frequencies of TCs with daily maximum precipitation of more than 250 mm affecting the Yangtze River Delta and the Pearl River Delta have slowly increased since the 1980s. The frequencies of TCs with hourly maximum precipitation affecting China and both deltas show periodic variation, but no significant decadal change.
Key words: Tropical cyclones     Precipitation     Climatic trend     Extreme     Economic zones    
1 引言

近年来,在热带气旋(TC)风雨影响及气候 变化趋势方面国内外学者开展了较多的研究工 作。如,Emanuel(2005)定义TC中心附近最大风速3次方的时间和空间积分为TC潜在破坏力指数(PDI),研究发现1949年至2003年北大西洋和西太平洋TC的PDI有明显增大。尽管Emanuel(2005)的结论还存在许多争论,但其研究表明TC过程中近中心最大风速和气候变化(特别是海洋表面温度的变化)密切相关。张庆红等(2010)结合Emanuel(2005)的定义方式,综合考虑中国大陆TC的大风和强降水灾害,定义了TC尺度的总破坏力指数TDI和水汽总量指数TVI。研究发现,TC造成的经济损失与TDI、TVI的相关系数分别达到0.59和0.751,考虑水汽特征比单纯考虑传统意义上的强度更能表征TC影响力,说明TC降水的 影响是TC产生破坏力的一个不可忽视的因子。韦青等(2010)利用GPCP(Global Precipitation Climatology Project)逐日卫星降水资料和上海台风研究所西北太平洋TC最佳路径资料,分析了近10年的西北太平洋TC降水分布,发现该区域多年平均TC降水为175 mm,TC降水占总降水的比例为12%。王咏梅等(2008)分析了中国TC的降水特征,发现TC降水自东南沿海至西北内陆逐渐减少,从时间上看,一般出现在4~& lt;/ span>12月,峰值出现在8月,但自1957~2004年期间,TC降水呈下降趋势。

从区域影响方面来看,乐群等(2000)通过对1884~1996年TC资料的分析,认为华南沿海登陆TC主要集中在6~11月,华东沿海主要集中在7~9月,且华南沿海登陆台风有明显的30、15、5年的变化周期,而华东有15、3~4年的变化周期,两者具有明显的区别。田辉等(1999)通过研究也得出相似的结论,同时他们指出副高脊线位置与华南沿海6~7月登陆TC数有显著的相关。钮学新等(2005)对1956~2000年间影响华东地区的TC降水进行了分类,指出华东登陆和华南登陆北上转向的TC会给华东带来强降水,近海北上的TC也会给局部地区造成大暴雨。贺海晏等(2003)分析了1949~2000年以来登陆广东TC的气候特征,指出TC 对广东省7~9月份的降水有重要贡献,同时1970年代中期是广东登陆TC数的气候跃变期。虽然前述的研究工作也侧重于区域分析,但是目前针对影响我国关键经济区域,如长江三角洲和珠江三角洲(简称长三角、珠三角)的TC降水分析,特别是针对这些区域的TC降水极端性的气候分析工作并不多见。

由于华南及华东沿海地区城市群的不断发 展,珠三角和长三角地区成为中国的主要经济 区,而东南沿海也是我国最易遭受TC影响的区 域,该地区每年因TC造成的经济损失极为严 重。不仅如此,随着全球变暖,极端天气气候事件有增多的趋势,TC造成降水如何变化也是非常需要进一步深入研究的问题。本文利用1949~2010年以来共60年间影响中国及长三角、珠三角地区TC降水资料,分析我国关键经济区TC降水的变化趋势及其极端性变化的规律。 2 资料及方法

本文研究所用的降水资料来自中国气象局最佳路径数据集(1951~2010年),包括TC位置、强度、中心最大风速、风雨记录等,其中包括每一次TC影响我国过程中各测站的站名、影响时间、过程降水量、日最大值、降雨日数、暴雨日数、一小时降水最大值。

中国气象局《热带气旋年鉴》设定的影响标 准有三个,分别是:过程雨量≥50 mm;或平均风速≥7级或阵风≥8级;或过程雨量≥30 mm且 平均风速≥6级或阵风≥7级。确定一个TC是否 影响全国或某一特定的区域,是根据这些区域内测站是否达到以上影响条件。为了保证研究资料的 一致性和连续性,本文选取全国范围内所挑选的358个 测站。这些测站的数据资料在所研究的时 间范围内均保持完好的数据,并经过严格的质量 控制。

而影响我国关键经济区的标准与影响全国台风的标准一致,所不同的是所选测站不一样,即从358个测站中选出若干属于关键区域的站点。因 此,筛选影响长三角TC的指定判据测站为358个测站中分布在浙江、上海、江苏两省一市的测站 共32个,包括:杭州、定海、嵊泗、鄞县、石 浦、宁海、慈溪、临海、洪家、玉环、大陈岛、北几、洞头、绍兴、嵊县、诸暨、平湖、安吉、淳 安、龙华、南汇、青浦、崇明、引水船、南京、东台、南通、吕泗、苏州、江阴、扬州、溧阳测 站;筛选影响珠三角TC的指定判据测站有8个,包括:广州、深圳、珠海、中山、东莞、惠来、惠阳、高要测站。 3 影响全国及关键经济区TC降水的一般特征

将每年TC影响的测站记录的过程降雨量累加可以得到年总降雨量。全国范围内(图 1a、b),TC年总降水量以1951年最小为10978 mm,最大为1994年的67738 mm,降水最多年份和最少年份差异特别大,接近6倍,由此可见TC降水的年变化有非常大的差异,因此,TC降水对我国年降水量影响较大,特别是TC影响较大的华南、华东地区的夏秋季干旱与影响该地区的TC的关系极为密切。但从年代际演变趋势上看,年总降水有下降的趋势,这与王咏梅等(2008)的结论基本一致。长三角地区(图 1c、d),影响TC年总降水最多为1990年,达到11587 mm,年总降水量除1990年外还有两个明显的峰值,分别是1962年的11087 mm和2005年的10665 mm,而1970年代平均年总降水量最小,不足4000 mm。从年变化趋势看,呈现明显的波动变化。而珠三角地区(图 1e、f),影响TC年总降水量1964年最大为8049 mm,1956年最小仅为167 mm。从年代际变化来看,1950年代至1970年代有上升趋势,1980年代突然减少至年总降水量不足3000 mm,1990年代有所增加,而从1970年代到1980年代,TC年降水量经历了一次明显的变化过程,1980年代以后TC降水总量变化幅度明 显增大,无论是对于影响全国以及我国关键经济区,都存在明显的大幅度变化,因此,TC降水对我国的旱涝产生有较大影响,这也是值得研究的话题,但是超出了本文的研究范围。

图 1 影响TC年总过程降雨量(左列)及年代际平均(右列):(a、b)全国;(c、d)长三角;(e、f)珠三角Fig. 1 Annual total precipitation(left) and its decadal average(right)of affecting Tropical Cyclone(TC):(a,b)Over China;(c,d)over Yangtze River Delta;(e,f)over Pearl River Delta

经过小波分析,对影响全国及关键经济区的年降水总量的演变周期分析表明(图略),影响全国 的TC年总降水量存在15年左右变化周期,以1950年代至1990年代最为明显。1980年代中期以后还 存在4~6年的年际变化。影响长三角的TC年总 降水量也存在15年的变化周期,且该周期在1990年代以前比较明显。影响珠三角地区TC年总降水 量1950年代至1990年代期间年际变化周期为15年左右,1990年代之后存在明显的年际变化周期为6~8年。 4 TC降水的极端性及演变趋势 4.1 过程雨量年极值

根据1951年至2010年所有影响TC的台站记录,统计出每一TC过程的最大过程雨量,得到年极值并做年平均。图 2a为影响全国的TC过程雨量年极值的演变。过程雨量年极值平均为512 mm,其中最大年极值是2001年863 mm,为海南东方站记录的14号台风“Fitow”年代际平均1970年代最大为 559 mm。自1980年代开始,过程雨量极值有上升趋势。影响长三角(图 2c、d)的TC过程雨量平均约为250 mm,其中最大为1951年台风“Marge”,浙江定海站记录过程雨量极值达到525 mm。从年代际变化来看(图 2b),自1950年代至1980年代末,过程降雨量极值不断下降,自1990年代开始有上升趋势。珠三角地区(图 3e、f)最大过程降雨量略大于长三角,平均约为 300 mm,最大1993年18号台风“Dot”过程降雨极值达到520 mm,为广东深圳站测得。自1950年代至1970年代末有明显的上升趋势,1980年代突然下降,1980年代之后有缓慢上升的趋势。这表明TC引起的极端性降水可能在增加,但是并不明显。

图 2图 1,但为过程雨量极值Fig. 2 Same as Fig. 1,but for maximum of total precipitation

对影响全国的TC过程降雨量年极值做小波分析,可以看出过程雨量极值在1951~2005年之间主要变化周期(图 3a)为2~4年,1951~1980年间存在10~15年的周期,而1980年代之后则没有明显的年代际震荡,取而代之的是4~8年周期。影响长三角(图 3b)的TC过程雨量年极值虽然在1960年代至1990年代存在12~15年的年代变化,但是仍然以2~4年的变化周期为主。而影响珠三角地区(图 3c)过程雨量年极值在1960年代至1990年代之间有明显的年代振荡,周期约为15年左右。但是,1960年代至1970年代、198 0年代以后存在2~6年的变化周期。因此,过程雨量的极值的主要变化周期是2~4年,但也存在较长周期(15年左右)的变化,这些变化与大气环流的长期变化是否有关联,需要进一步研究。

图 3 影响TC过程雨量年极值周期分析:(a)影响全国;(b)影响长三角;(c)影响珠三角Fig. 3 Periodic analysis on annual maximum of total precipitation of affecting TC:(a)Over China;(b)over Yangtze River Delta;(c)over Pearl River Delta
4.2 TC不同等级过程雨量出现频数及变化趋势

参考天气学上暴雨、大暴雨和特大暴雨标准,将影响TC过程雨量等级划分阈值也定为50 mm、100 mm及250 mm,统计出不同降水等级TC的频数。由图 4a可以看出,过程降水量极值小于50 mm的TC频数在11至27个之间,1990年代最少而1980年代最多。过程降水量极值(图 4b)在50 mm至99.9 mm之间的TC年代频数1960年代最少为12个,1950年代最多为19个,自1980年代以来年代频数保持在15个。过程降水量极值为100 mm至249.9 mm之间的TC年代频数最多,平均比例在35%以上。其中1970年代最多,为55个,2000年以来较少,年代频数只有35个,并且自1970年代以来有明显的下降趋势。过程雨量极值大于250 mm的TC年代频数在45个左右(图 4d),自1960年代至1980年代有下降趋势,1980年代、1990年代频数最小,为41个,1990年代之后明显上升,近10年来达到最多52个。因此,虽然达到大暴雨(100 mm以上)的TC频数没有明显变化,但是,降水超过250 mm以上TC频数却有明显增加的趋势,也就是说,TC降水的极端性存在明显增加的趋势。

图 4 影响全国的过程降雨量极值达到不同等级TC年代频数:(a)小于50 mm;(b)50~99.9 mm;(c)100~249.9 mm;(d)大于或等于250 mmFig. 4 Decadal frequencies of affecting TC over China with maximum total precipitation at different levels:(a)<50 mm;(b)50-99.9 mm;(c)100-249.9 mm;(d)≥250 mm

表 1给出了长三角地区不同等级过程雨量的TC频数,由表可以看出影响长三角的TC影响期间过程雨量极值小于50 mm的频数在11至28个之间,1950年代最少,2000年以来最多。过程雨量极值在50 mm至99.9 mm之间的TC年代频数最多为1990年代,达到15个,最少为1960年代,为6个。并且呈明显的年代际变化,表现为间隔10年的“多”、“少”演变。另外,如果仅考虑小于100 mm降水的TC频数,其年代变化非常小,但略有增多的趋势。100 mm至249.9 mm之间的TC年代频数较多,1950年代最多,达到20个,1990年代最少,有14个。过程雨量大于250 mm的TC较少,长三角地区年代频数均不超过10个,其中,影响TC年代频数最多为1960年代及2000年代,达到9个,最少为1970年代仅有5个。因此,从大量级降水(超过100 mm)的TC频数在本世纪前十年均有明显的增加(达到26个,比上世纪末十年18个,多出8个),但是并没有超过1950年代和1980年代,仍然呈现周期性现象看,影响长三角TC过程降水量极值并不呈现明显的增多或者减少趋势。

表 1 长三角地区不同等级过程降雨量影响TC年代频数 Table 1 Decadal frequencies of affecting TC over Yangtze River Delta with maximum total precipitation for different levels(unit: mm) and its frequency

表 2给出了珠三角地区不同等级过程降雨量影响TC年代频数,由表可以看出,珠三角地区影响台风过程雨量极值小于50 mm的年代频数最大为6个,最少为1个。50~99.9 mm区间的年代频数最大为1970年代19个,最小为1980年代12个。自80年代开始有上升趋势。过程雨量极值为100 mm至299.9 mm的年代频数最大为1970年代,达到31个,最小为1980年代,仅有15个。自1950年代至1970年代不断上升,至1980年代突然减少至15个,而之后年代频数又开始上升。过程雨量极值超过250 mm的影响TC年代频数最大为12个,分别为1960年代及1990年代,1970年代及2000年代最少为9个。整体来看,珠三角地区影响TC造成的极端性降水频数自上世纪1980年代开始有增加的趋势。

表 2 珠三角地区不同等级过程降雨量影响TC年代频数 Table 2 The same as Table 1, But for Pearl River Delta
4.3 日雨强年极值演变

图 5为影响TC日雨强极值年变化图。其中影响全国(图 5a)TC日雨强年极值平均为353 mm,最大极值为634 mm,为西沙岛测站记录的11号台风“Nina”,其次为1954年海南省屯昌站记录的台风“Nancy”,日降雨量极值达到611 mm。最小极值为2000年,仅有189 mm,1985年影响TC平均日降雨量年极值也较小,只有196 mm(图 5a)。从年代平均来看(图 5b),整体上没有明显的变化趋势,最大为1970年代,日降雨量年极值达392 mm,1980年代迅速下降至312 mm,同时1980年代之后日降水极值年代际平均明显小于1980年代之前。

图 5图 1,但为日降雨量极值Fig. 5 Same as Fig. 1,but for the maximum of daily precipitation

对于长三角(图 5c),TC影响期间日降水量极值平均为177 mm,最大为1963年420 mm,为南汇站记录的12号台风“Gloria”,其次为1999年洪家站记录307 mm,为14号台风“DAN”。1967年、1970年、1983年、1996年、2003年影响台风日降水量平均极值不足80 mm,其中1983年最小,仅有53 mm。年代际变化较小,1950年代均值超过200 mm,达到206 mm,其他年代均值基本在160 mm至190 mm之间,没有明显的增多或减少的变化趋势(图 5d)。

珠三角地区TC影响日降雨量极值在71 mm至338 mm之间。其中最大值出现在1968年,达到338 mm,为珠海站记录的8号台风“Shirley”,日降雨极值超过300 mm的年份还有:1969、1974、1979、1981、1994和1999年。最小年极值出现在1987、2004年,为71 mm,其次为1956年仅有73 mm(图 5e)。年代际变化上看,1950年代、1980年代、2000年代日雨强极值较小,均在200 mm以下,最小为2000年代,年代平均仅有169 mm,而1960年代、1970年代较大,最大为1970年代达到227 mm(图 5f)。

影响全国的TC日雨量年极值没有明显的年代际变化周期,主要的年际变化周期约为6~8年(图 6a)。影响长三角地区TC日雨量年极值1950~1970年代存在约15年的变化周期(图 6b),1980年代以后存在8~10年的变化周期。此外,1950~1970年、1980年之后还存在2~4年的变化。影响珠三角TC日雨量年极值1950年至1975年间存在16年左右的年代变化(图 6c),1975年之后没有明显的年代变化周期。自1965年后存在6~8年的年际变化。

图 6图 3,但为日雨量Fig. 6 Same as Fig. 3,but for daily precipitation

图 7给出了不同日雨强等级TC发生的频数分布,由图可以看出,全国范围内影响TC日降水极值小于50 mm、50~99.9 mm之间、100~249.9 mm以及超过250 mm的年代频数平均在21、20、60及20个左右,日雨强在100~250 mm之间TC频数最多,自1980年代后,其发生频率没有发生变化。而日降水量超过250 mm的TC频数,本世纪初有明显的增加。

图 7图 4,但为日降雨量Fig. 7 Same as Fig. 4,but for daily precipitation

对于长三角地区而言,如图 8所示,长三角地区影响TC日降水量极值小于50 mm的TC年代频数平均为24个,其中1960年代至1990年代略有下降趋势,2000年以后迅速增长至29个。长三角地区日雨强极值达50~99.9 mm的TC年代频数平均为13个,1970年代最多达到16个,自1970年代之后不断下降,本世纪初共有9个发生。日降雨量为100~249.9 mm的TC年代频数长三角地区约为16个,自1970年代后有明显的周期性变化,而且变化幅度较大。日降雨量大于250mm的TC频数较小,长三角地区年代频数不超过5个,主要发生在1950年代和最近20年内,特别是近10年有增多的趋势。

图 8图 4,但为长三角日降雨量 Fig. 8 Same as Fig. 4,but for daily precipitation in Yangtze River Delta

图 9显示了珠三角地区日降雨量不同等级TC频数的年代变化。珠三角日降水量极值小于50 mm的台风年代频数平均为12个,比长三角地区明显偏少。同时,不同于长三角地区,珠三角地区日降水量在50~250 mm之间的TC频数明显偏多。其中日雨强极值达50~99.9 mm的TC年代频数平均约有18个,最少为1980年代14个,自1980年后有明显的上升趋势,2001~2010年间最多有22个。日降雨量为100~249.9 mm的TC年代频数珠三角地区约为20个,其变化仍以1970年代和1980年代为分界,分别为两个上升阶段,其中1970年代达到最大,为25个,1980年代减少为17个,1980年代之后有所增加但变化不大。日降雨量大于250 mm的TC频数较少,年代频数平均不超过5个,但仍然多于长三角区域。因此,近三十年来,珠三角地区因TC造成的暴雨日数有增多的趋势,但总体来说仍然少于1960至1970年代。而日降水量达特大暴雨的日数并没有明显增加。

图 9图 4,但为珠三角日降雨量 Fig. 9 Same as Fig. 4,but for daily precipitation in Pearl River Delta
4.4 小时雨强的演变趋势

图 10显示了影响我国及关键经济区的TC1小时雨量极值年变化和年代际变化。其中影响全国的TC1小时降雨量年极值(图 10a、b)最小为35 mm(1954年,为广西北海站记录),最大为143 mm(2005年“龙王”台风,福建长乐站记录),全国范围内,TC造成的小时雨量极值有略微增加的趋势。小时降雨量极值的年代际平均为1950年代最小,平均为35 mm h−1,1960年代最大,为80 mm h−1,变化幅度较大。影响长三角地区的TC小时降雨量极值最大为103 mm(图 10c、d),由溧阳站记录的1965年13号台风“Mary”,最小为1983年15 mm(1993年长三角地区没有TC影响),从年代际变化来看,1950年代最小,自1960年代开始,小时降雨量极值略有下降。影响珠三角TC(图 10e、f)的小时降雨量极值平均约为55 mm,最大为1955 年99 mm,为中山站记录的台风“Billie”。年代际均值自1960年代至1980年代不断下降,1980年代后略有上升。因此,TC造成的小时雨强在全国范围内来看,其年代际变化不明显,但年变化差异比较显著。

图 10 影响TC小时降雨量极值变化:(a)影响全国;(b)影响全国年代平均;(c)影响长三角;(d)影响长三角年代平均;(e)影响珠三角;(f) 影响珠三角年代平均 Fig. 10 The maximum hourly precipitation of affecting TC:(a)Over China;(b)decadal average in China;(c)over Yangtze River Delta;(d)decadal average in Yangtze River Delta;(e)over Pearl River Delta;(f)decadal average in Pearl River Delta

图 11为影响TC小时降雨量不同等级(分大于50 mm和小于50 mm)TC频数的年代变化。其中全国范围小时降水量小于50 mm的影响TC年代频数平均为72个,自1960年代至1980年代为上升趋势,1980年代频数达到最大为87个,1980年代之后为下降趋势。小时降水量超过50 mm的TC年代频数平均为51个,1960年代频数最多,达到66个,1960年代至1990年代为下降趋势,1990年代之后频数增长至58个。长三角地区小时降水量小于50 mm的影响TC年代频数最小为46个,最多为54个。自1960年代至1980年代为上升趋势,1990年代突然减小至48个,之后又快速增加。长三角地区影响TC小时降水量大于等于50 mm的年代频数较小,平均仅有6个。其中1970年代仅有3个,2001~2010年间有8个。珠三角地区小时降水量小于50 mm的影响TC年代频数最少为1980年代35个,最多为1970年代,达到54个。自1950年代至1970年代为上升趋势,1980年代突然减少,而后缓慢升高。小时降水量超过50 mm的年代频数较小,最大为1990年代13个,最小为1950年代7个,且变化趋势不明显

图 11 影响TC小时降雨量频数变化:(a)影响全国(小于50 mm);(b)影响全国(大于或等于50 mm);(c)影响长三角(小于50 mm);(d)影响长三角(大于或等于50 mm);(e)影响珠三角(小于50 mm);(f)影响珠三角(大于或等于50 mm) Fig. 11 Frequencies of affecting TC with maximum hourly precipitation at different levels:(a)Over China(<50 mm);(b)over China(≥50 mm);(c)over Yangtze River Delta(<50 mm);(d)over Yangtze River Delta(≥50 mm);(e)over Pearl River Delta(<50 mm);(f)over Pearl River Delta(≥50 mm)
5 总结和讨论

本文利用中国气象局上海台风研究所整编的《热带气旋年鉴》数据集,研究了全国、长三角和珠三角关键经济区TC降水的气候变化趋势。分析了TC降水总量、TC过程降水量、日降水量、小时降水量变化的气候变化趋势及其极端性。研究表明,全国TC年总降水量年际变化幅度大,最多与最少年份相差6倍,特别是TC影响较大的华南、华东地区的夏秋季干旱与TC的影响关系极为密切,上世纪1980年代以后TC降水总量变化幅度明显增大,无论是对于影响全国以及我国关键经济区,都存在明显的大幅度震荡,台风降水对我国的旱涝将产生较大的影响。

长三角、珠三角地区受TC影响的过程雨量年极值自1970年代开始缓慢上升,表明近年来TC引起的降水在增加。全国范围内自1970年代开始过程平均雨量大于250 mm的TC频数也在增加,但长三角、珠三角地区发生极端性降水的TC频数并没有明显的增长。自1950年代至1980年代末,过程降雨量极值不断下降,自1990年代开始有上升趋势。珠三角地区最大过程降雨量略大于长三角。对于不同等级雨量发生的频数的进一步分析表明,过程雨量大于100 mm的TC频数,没有明显的变化,但是,过程平均降水超过250 mm降水的TC频数在明显增加,而100~250 mm降水的频数在减少,其降水多的台风频数有增多的趋势。另一方面,TC降水的测站数在减少,而降水范围在缩 小,因此,降水灾害风险在增加。

TC日雨强极值变化趋势不明显,其年变化呈现震荡的周期变化,其中1980年代全国范围内TC日降水极值存在跃变。长三角、珠三角地区日极端降水的TC频数自1980年代开始有所增加。全国范围、长三角、珠三角区域内,TC小时降雨量极值的年变化仍然呈现振荡的周期性变化,而在年代际尺度上并没有明显的变化趋势,只是在全国范围内自1980年代开始有非常缓慢增加趋势。周期分析表明,影响全国TC日雨量年极值没有明显的年代变化周期,主要的年际变化周期约为6~8年。影响长三角地区TC日雨量年极值1950~1970年代存在约15年的变化周期,1980年代以后存在8~10年的变化周期。此外,1950~1970年、1980年之后还存在2~4年的变化。影响珠三角的TC日雨量年极值1950年至1975年间存在16年左右的年代变化,1975年之后没有明显的年代变化周期。自1965年后存在6~8年的年际变化。

本文虽然对TC引起的降水极极值进行了分析,得出了一些初步的结论。但是,由于降水是非连续变化的,局地性强,受地形影响大,降水资料的代表性存在一定的不确定性,因此,TC降水极值的气候演变分析有一定的局限性。特别是近年来,由于雨量站的密度越来越大,测得的TC降水极值越来越大,TC降水的气候分析应该做深入的研究。另外,影响TC降水的因子之一是大气环流,一次TC过程降水的强弱还取决于其环流与其他天气系统的相互作用,环流的异常也会导致降水的变化,这种环流的异常变化的时间尺度从天气尺度到气候尺度都存在,甚至从几天的变化周期到ENSO变化周期,因此,台风降水的气候演变特征还需要从环流演变等机理上进一步认识,这是本文今后要开展的工作。

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