一次暴雨天氣過程分析及其對林業(yè)生產(chǎn)的影響

趙檸

(黑龍江省氣象臺，黑龍江 哈爾濱 150001)

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一次暴雨天氣過程分析及其對林業(yè)生產(chǎn)的影響

趙檸

(黑龍江省氣象臺，黑龍江 哈爾濱 150001)

摘要2013年8月12-14日，黑龍江省自西向東出現(xiàn)暴雨天氣過程，此次強降水持續(xù)時間長，影響范圍廣，降水強度大，林業(yè)等受災嚴重。高空低渦、高低空急流以及地面低壓是此次強降水天氣的主要影響系統(tǒng)，而且水汽、動力等物理量條件均有很好的配合，東海、南海為暴雨天氣發(fā)生區(qū)域輸送了大量充足的水汽，地面暖鋒持續(xù)穩(wěn)定使得降水長時間維持。災害發(fā)生后，黑龍江省各級林業(yè)主管部門迅速采取多種有效措施，開展抗災救災工作，平穩(wěn)有序開展災民救助和恢復生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞暴雨；暖鋒；高低空急流；地面低壓；林業(yè)；影響；抗災救災

暴雨是一種極端天氣事件，也是北方夏季主要災害性天氣之一。區(qū)域性暴雨常在短時間內(nèi)導致江河汛情加重，造成區(qū)域內(nèi)流域及其下游流域洪水暴發(fā)，連續(xù)性暴雨不僅造成城市內(nèi)澇、交通堵塞、農(nóng)田被淹、林木被毀等，還會產(chǎn)生滑坡、泥石流等嚴重的地質(zhì)災害等衍生災害，給國民經(jīng)濟和人民生命財產(chǎn)帶來巨大損失。因此加強暴雨天氣的研究和預報一直是政府、氣象部門以及各相關(guān)部門高度重視和防范的工作。黑龍江省位于我國最東北部，屬寒溫帶-溫帶濕潤半濕潤季風氣候，暴雨是當?shù)叵募境Ｒ姷臍庀鬄暮χ唬┯曛饕性?—8月，占全年暴雨日數(shù)的65%，暴雨災害造成的損失較大。多年來，氣象學家們從不同方面對黑龍江暴雨進行了研究探討，對黑龍江暴雨特點及天氣分類進行了綜述，指出黑龍江暴雨具有明顯的時空分布特征，其中大地形的背風坡對暴雨分布有重要影響，東北冷渦和東北低壓是產(chǎn)生暴雨的最主要高、低空天氣系統(tǒng)；利用NCEP再分析資料等討論分析了黑龍江西部暴雨天氣成因；結(jié)合天氣圖和雷達圖對黑龍江省短時暴雨進行分類，并總結(jié)出不同天氣形勢下短時暴雨的雷達回波特征。

黑龍江境內(nèi)多山地、丘陵，占全省總面積的60%以上，其中西北部為東北-西南走向的大興安嶺山地，北部為西北-東南走向的小興安嶺山地，東南部為東北-西南走向的張廣才嶺、老爺嶺和完達山脈，因此境內(nèi)林業(yè)資源豐富，林業(yè)經(jīng)營面積占全省總面積的2/3，森林面積、森林總蓄積和木材產(chǎn)量均居全國前列，樹種多，多利用價值高樹種，是全國最大的林業(yè)省份之一，也是國家最重要的國有林區(qū)和最大的木材生產(chǎn)基地，林業(yè)生態(tài)地位十分重要。暴雨、特大暴雨引發(fā)的山洪暴發(fā)、河流泛濫，不僅危害農(nóng)作物，還對果樹、林木造成很大影響，積水成澇致使土壤孔隙充水飽和，林木根系缺氧，根系生理活動受阻，加強嫌氣過程，產(chǎn)生有毒物質(zhì)，林木極易發(fā)生大面積病蟲害，甚至長時間缺氧窒息死亡，因此加強汛期暴雨研究預報對于黑龍江林業(yè)防汛減災至關(guān)重要。本文對2013年8月中旬黑龍江一次暴雨天氣過程發(fā)生時的天氣形勢、物理條件等進行分析，并進一步分析暴雨對林業(yè)造成的影響及防災措施，以便為今后暴雨預報和林業(yè)防災提供參考。

1降水實況過程

2013年8月12-14日，黑龍江省自西向東出現(xiàn)強降水過程，此次雨量最大時段主要集中在12—13日白天，其中中西部地區(qū)出現(xiàn)中到大雨，局部大到暴雨。11—12日期間，齊齊哈爾市多個地區(qū)遭受大風、暴雨襲擊，降雨過程最長持續(xù)27 h，其中11日23：00，齊齊哈爾碾子山區(qū)降雨過程持續(xù)11 h，累計降雨量達68 mm；12日8：00，同江市遭受大雨襲擊，6 h降雨量35.5 mm，撓力河河水倒灌，發(fā)生洪澇災害；12日13：10，農(nóng)墾九三管理局大西江農(nóng)場遭受大暴雨、大風襲擊，降雨過程持續(xù)1 h40 min，累計降雨量達107.5 mm，瞬時最大風力達到10級；12日17：22，綏化市青岡縣遭受暴雨，降雨過程持續(xù)5 h，累計降雨量40 mm；12日18：00至13日清晨，朗鄉(xiāng)局址周邊及部分林場所普降大雨，局部地區(qū)出現(xiàn)暴雨，降雨高值區(qū)英山林場171 mm，南溝經(jīng)營所166 mm，朗鄉(xiāng)局址160 mm，勝利所131 mm，小白林場93.4 mm，鄉(xiāng)南所160 mm，暴雨導致半圓河、朗鄉(xiāng)河水位猛漲，局址內(nèi)及部分林場所出現(xiàn)了嚴重的災害。據(jù)14日黑龍江防汛抗旱指揮部、黑龍江省水利廳統(tǒng)計，受持續(xù)降雨影響，尼爾基水庫、豐滿水庫、俄羅斯結(jié)雅水庫、布列亞水庫泄洪，黑龍江省32條河流發(fā)生超警戒水位洪水，嫩江、松花江、黑龍江等8條河流發(fā)生超歷史紀錄大洪水，洪澇災害造成全省230萬人口受災，181.4萬hm2農(nóng)作物受災，32.0萬hm2農(nóng)田絕收。

2天氣形勢分析

2.1高空形勢

12日20：00，500 hPa上，歐亞大陸中高緯地區(qū)呈兩槽一脊型，其中一高壓脊穩(wěn)定維持在貝加爾湖西部，巴爾喀什湖北部西西伯利亞地區(qū)、貝加爾湖附近各有一個低壓中心，在高壓脊的控制影響下，不斷有小股冷空氣南下影響我國東北地區(qū)。13日8：00，貝加爾湖附近低渦開始加深，同時500 hPa槽線處于黑龍江省西部地區(qū)，經(jīng)度有所增大，850 hPa冷槽為東北-西南走向，配合500 hPa、700 hPa并存在明顯的風場氣旋性切變，而且與降水大值區(qū)相吻合。整個強降水過程中，有低渦不斷加深并東移北抬影響黑龍江省，并于13日時低渦發(fā)展最為強盛，受其影響，不斷有小槽生成并波動東移，在14日時，隨著系統(tǒng)的逐漸減弱并移出黑龍江省，此次降水過程告一段落。與此同時，降水過程中，西太平洋副熱帶高壓持續(xù)穩(wěn)定在我國東南沿海附近，副熱帶高壓西部偏南氣流源源不斷的將東海、南海水汽輸送至我國北方地區(qū)，與河套北部低渦中心的西北氣流形成一較深的小槽影響我國北方地區(qū)，850 hPa上，低空急流攜帶大量水汽北上，我國北方地區(qū)大氣層結(jié)極不穩(wěn)定，上空水汽充足，有利于暴雨、大暴雨天氣的發(fā)生。

2.2地面形勢

12日02時，地面低壓控制貝加爾湖東南部地區(qū)至我國東北地區(qū)，大興安嶺到內(nèi)蒙古中部地區(qū)存在一冷鋒帶，有一暖鋒位于吉林省和黑龍江省交匯處，并配合高空低渦系統(tǒng)；12日20：00，地面低壓不斷加強，低壓中心移至大興安嶺西部地區(qū)的蒙古國，繼續(xù)穩(wěn)定維持并有所加強，暖鋒移至黑龍江省南部地區(qū)，受影響，暖鋒所在位置周圍均出現(xiàn)強降水天氣。之后，地面低壓中心不斷延伸至北方，在移動過程中，不斷有來自日本海域的水汽補充，黑龍江省上空低層水汽充沛，大部分地區(qū)降水開始，而且暖鋒兩側(cè)氣壓梯度不斷加大，暖鋒強度增強，降水強度也隨之增大，配合高空形勢，黑龍江大部分地區(qū)出現(xiàn)強降水，一些站點達到了暴雨量級。

3物理量分析

3.1水汽條件

分析水汽通量散度，12日20：00，850 hPa上，黑龍江省中南部上空處于負散度范圍內(nèi)，負散度中心位于黑龍江省南部一帶，位于925 hPa上負值中心強度加強，形成水汽輻合，促進了暴雨的發(fā)生發(fā)展。13日20：00，西部地區(qū)850 hPa以上為正的散度區(qū)，低層水汽輻散，東部則為負的散度區(qū)，降水強度減弱。此次降水過程中，12日20：00至13日8：00為水汽通量散度場低層強輻合時段，水汽輻合為降水提供了充沛的水汽，再加上水汽凝結(jié)釋放大量潛熱，促使上升運動加強，為暴雨天氣的發(fā)生發(fā)展創(chuàng)造了條件。

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暴雨的產(chǎn)生需要本地上空具有充足的水汽和源源不斷的水汽輸送。分析水汽通量場可看出，此次強降水過程水汽來源主要是由東海、黃海、日本海一帶輸送至我國東北地區(qū)。12日20：00，可明顯地看到，從東海、黃海經(jīng)日本海區(qū)域到吉林省再到黑龍江南部地區(qū)，該水汽通道水汽輸送在13日達到最強。水汽通量場中心出現(xiàn)在黑龍江伊春市一帶，對應降水大值區(qū)，該地區(qū)為黑龍江省暴雨高發(fā)區(qū)。14日8：00，水汽通量場大值區(qū)強度減弱并向北抬升，降水逐漸減弱并結(jié)束，于20：00左右，系統(tǒng)入海。

分析500～850 hPa散度場可知，12日20：00，850 hPa處為最強輻合場，呈輻合上升狀態(tài)，黑龍江南部邊緣區(qū)域為輻合中心，而700 hPa以下黑龍江整個中部區(qū)域均呈負的散度場。500 hPa以上高層黑龍江中西部地區(qū)呈正的散度場，處于輻散下沉狀態(tài)，輻散中心位于黑龍江與吉林交界地帶及黑河地區(qū)。這種低層輻合、高層輻散的高低層配置，有利于大氣抽吸作用，而且輻合輻散基本垂直分布，上升運動趨勢更強，地面強降水開始。13日8：00，輻散場向北部地區(qū)延伸，黑龍江上空全部被輻散場覆蓋，與此同時，輻合場也出現(xiàn)北抬，700 hPa上，黑龍江省東部為輻合區(qū)，而西部則為輻散區(qū)；到了20：00，700 hPa以上呈正的輻散場，而850 hPa一半為輻散區(qū)，一半是輻合區(qū)，全省性降水范圍逐漸減小，降水區(qū)域移至東部地區(qū)。14日8：00，850 hPa以下上升運動明顯，白天降水強度趨于減弱并逐漸停止，晚上，受到另一股冷空氣補充影響，又開始出現(xiàn)降水?？梢?，此次過程中，由于低層輻合運動較強，且上升運動明顯，高層輻散運動相對較弱，加大了水汽輸送強度，因此出現(xiàn)了全省范圍內(nèi)的強降水。

3.2動力條件

《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》明確指出：高等教育要適應國家和區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展需要，重點擴大應用型，復合型，技能型人才培養(yǎng)規(guī)模。為適應經(jīng)濟社會和學科專業(yè)發(fā)展需要，教育部2012年將本科層次的旅游管理升級為一級學科，旅游管理類本科包括旅游管理，酒店管理，會展經(jīng)濟與管理三個專業(yè)[1]。2016年，“十三五”全國旅游業(yè)發(fā)展規(guī)劃被納入國家“十三五”重點專項規(guī)劃?！耙粠б宦贰眹覒?zhàn)略的提出，給國內(nèi)外酒店行業(yè)帶來了巨大的發(fā)展機遇，一些地區(qū)和國家對酒店管理專業(yè)人才更是提出了更高的要求。

由此次降水過程的垂直運動場和渦度場分析看出，此次黑龍江省降水過程中全省性降水主要集中在12日夜至13日白天，其余時間為局部區(qū)域性降水。

4對林業(yè)的影響及抗災救災措施

由于連日降雨引發(fā)洪水，很多林場道路、橋涵被沖毀，電力、飲水中斷，苗木、貯木場被淹，木耳種植基地受淹，大量木耳段被水沖走，損失極為嚴重。黑龍江直屬尚志、慶安國有林場管理局被洪水沖走木耳段近1億段，苗圃、貯木場進水被淹，部分木材被洪水沖走，由于排水不暢，大量待售木材浸泡在水中；一些林場職工的工資田受災，部分絕產(chǎn)，居住在地勢低洼的林場職工家中進水，房屋損壞。由于黑龍江省地方林業(yè)系統(tǒng)基礎設施薄弱，再加上2012年冬至2013年春雪災時遭受損壞的一部分林業(yè)設施尚未恢復，因此致使林業(yè)在此次暴雨中損失十分嚴重。而且，暴雨災害多發(fā)年份，極易發(fā)生林業(yè)生物災害，暴雨過后，黑龍江局部地區(qū)的蟲害暴發(fā)成災。

基于IC卡刷卡時間識別公交刷卡乘客上車站點(模型2)存在以下問題：部分站點沒有乘客刷卡上車；乘客早晚高峰時段出行，車廂內(nèi)人數(shù)較多，部分乘客為尋求方便會選擇從后門上車，這種情況的刷卡數(shù)據(jù)一般是距離站點一段距離. 此類問題會導致站點無法識別或識別錯誤. 模型2相較于模型1存在明顯的缺陷.

災情發(fā)生后，黑龍江省各級林業(yè)主管部門迅速采取多種有效措施，開展抗災救災工作，廣大林業(yè)干部深入一線，平穩(wěn)有序地開展災民救助和恢復生產(chǎn)，多方自籌資金1 200多萬元，最大限度地降低災害損失。受地方財政和林業(yè)經(jīng)濟困難影響，受災后，黑龍江林業(yè)部門向國家林業(yè)局申請了災害補助資金等，充分利用國家林業(yè)局調(diào)撥的資金來補助受災市、縣林區(qū)災后重建工作，以盡快恢復林業(yè)生產(chǎn)。

5小結(jié)

5.12013年8月12-14日，黑龍江省自西向東出現(xiàn)強降水過程，此次雨量最大時段主要集中在12日至13日白天，其中中西部地區(qū)出現(xiàn)中到大雨，局部大到暴雨。高空低渦、高低空急流以及地面低壓是此次強降水天氣的主要影響系統(tǒng)。

5.2此次降水過程中，黑龍江省上空在暖鋒過境時，暖鋒附近地區(qū)均出現(xiàn)了較大降水，地面低壓中心移動緩慢，暖鋒持續(xù)維持，導致暴雨持續(xù)時間長、降水強度大。

5.3從東海、黃海經(jīng)日本海區(qū)域到吉林省再到黑龍江南部地區(qū)是此次強降水過程的主要水汽輸送通道，水汽輸送在13日達到最強；水汽通量場中心對應降水大值區(qū)，也是黑龍江省暴雨高發(fā)區(qū)。

5.4低層輻合、高層輻散的高低層配置，有利于大氣抽吸作用，而且輻合輻散基本垂直分布，上升運動趨勢更強，加大了水汽輸送強度，因此出現(xiàn)了全省范圍內(nèi)的強降水。

5.5連日降雨引發(fā)洪水，林業(yè)職工及行業(yè)損失極為嚴重；而且進入汛期后降水不斷，高濕環(huán)境加大了林業(yè)病蟲害的發(fā)生。黑龍江省各級林業(yè)主管部門迅速采取多種有效措施，開展抗災救災工作，平穩(wěn)有序地開展災民救助和恢復生產(chǎn)。

參考文獻：

[1] 壽紹文，王菁華，徐海明，等. 天氣學分析[M]. 北京：氣象出版社，2006:100-150

[2] 景學義，方麗娟，郭家林，等. 黑龍江省暴雨的特征及天氣學分類[J]. 自然災害學報，2005,14(1)：53-58

[3] 孔繁艷，馬國忠，殷世平. 2011年7月31日黑龍江省暴雨天氣診斷分析[J]. 氣象與環(huán)境學報，2012,28(5)：58-64

[4] 邵美榮，石慕真，楊娃娃，等. 黑龍江省短時暴雨天氣分型及雷達回波特征[J]. 黑龍江氣象，2009(4)：5-6，13

[5] 丁國超，張艷玲，余衛(wèi)東，等. 商丘暴雨日數(shù)及分布特征研究[J]. 氣象與環(huán)境科學，2007,30(S)：52-55

中圖分類號：P426.616

文獻標識碼：A

doi:10.13601/j.issn.1005-5215.2016.03.034

作者簡介：趙檸(1987-)，女，黑龍江哈爾濱人，在讀碩士，助理工程師.

收稿日期：2016-01-07

文章編號：1005-5215(2016)03-0085-03