湛江地區(qū)災(zāi)害性大風(fēng)的時(shí)空分布特征及其影響因素

李德琳 陳俏君 陳志強(qiáng) 高昕琳 黃嬡嬡 林靖嵐 劉思羽 朱鵬程

摘要 湛江地處中國(guó)大陸最南端，三面環(huán)海，常遭受災(zāi)害性大風(fēng)的侵?jǐn)_。本文利用2005—2018年地面氣象觀測(cè)站的風(fēng)場(chǎng)資料、中國(guó)氣象局熱帶氣旋最佳路徑數(shù)據(jù)與基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)，詳細(xì)考察了湛江地區(qū)災(zāi)害性大風(fēng)日數(shù)和極大風(fēng)速的變化規(guī)律與分布特征，深入研究了地形和熱帶氣旋登陸對(duì)大風(fēng)災(zāi)害時(shí)空分布的影響。結(jié)果表明：（1）湛江地區(qū)災(zāi)害性大風(fēng)主要集中于夏秋季，極大風(fēng)速在夏秋季達(dá)到最大，災(zāi)害性大風(fēng)日數(shù)呈現(xiàn)緩慢的下降趨勢(shì)，極大風(fēng)速呈平緩的上升趨勢(shì);（2）湛江大風(fēng)日數(shù)與極大風(fēng)速的空間分布具有南高北低的特征，相比其他地區(qū)，雷州市更易遭受高強(qiáng)度的大風(fēng)侵害;（3）湛江南部和北部地勢(shì)較高且地形粗糙、中部平坦開闊且海拔較低，這在一定程度上使得雷州市至東海島一帶成為大風(fēng)災(zāi)害的高發(fā)區(qū);（4）在季節(jié)變化上，熱帶氣旋登陸對(duì)夏秋季湛江大風(fēng)災(zāi)害具有直接影響;在年際變化上，熱帶氣旋登陸時(shí)中心最大風(fēng)速是影響湛江極大風(fēng)速的重要因素。

關(guān)鍵詞 災(zāi)害性大風(fēng);湛江;熱帶氣旋;地形

中圖分類號(hào)：P458 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：2095–3305（2021）08–0088–09

Temporal-spatial Distrib-ution Characteristics of Disastrous Gale in Zh-anjiang Area and Its Influencing Factors

LI De-lin et al（College of Ocean and Meteorology， Guangdong Ocean University， Zhanjiang， Guagnzhou 524088）

Abstract Zhanjiang is located in the southernmost part of the Chinese mainland， surrounded by seas on three sides， often affected by disastrous gales. In this paper， based on the wind field data of surface meteorological observation stations from 2005 to 2018， the best track dataset for tropical cyclones of China Meteorological Administration， and basic geographic information data， we investigate the variation and distribution characteristics of disastrous gale days and extreme wind speed in Zhanjiang area in detail， and further explore the influence of topography and landing tropical cyclones on the temporal-spatial distribution of gale disasters. The results show that：（1）The disastrous gale in Zhanjiang area mainly concentrates in summer-autumn and its extreme wind speed reaches the maximum at this time. The number of disastrous gale days decreases slowly while the extreme wind speed shows a gentle upward trend; （2）The spatial distribution of disastrous gale days and extreme wind speed are generally high in the south and low in the north. It is worth noting that Leizhou is more vulnerable to high-intensity gale disasters than other areas; （3）The southern and northern parts of Zhanjiang have high and rough topography， flat and open central part with low altitude， which make the belt from Leizhou to Donghai Island become a high-incidence area of gale disasters to some extent; （4） In the seasonal variation， tropical cyclones landing has a direct impact on the summer and autumn gale disasters in Zhanjiang. In terms of the interannual variation， the maximum central wind speed at the landing time of tropical cyclones is an important factor affecting the Zhanjiang extreme wind speed.

Key words Disastrous gale; Zhanjiang; Tropical cyclone; Topography

災(zāi)害性大風(fēng)，是指風(fēng)力大到足以危害人類的生產(chǎn)活動(dòng)、經(jīng)濟(jì)建設(shè)和日常生活的一種氣象災(zāi)害。由于它具有突發(fā)性、局地性和強(qiáng)破壞性等特點(diǎn)，往往會(huì)在短時(shí)間內(nèi)對(duì)人民生命財(cái)產(chǎn)安全、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成嚴(yán)重威脅。湛江市地處中國(guó)大陸最南端，位于粵桂瓊?cè)〗粎R處，三面環(huán)海，水汽來源豐富，風(fēng)能資源充足，不僅頻繁受熱帶氣旋登陸帶來的大風(fēng)天氣的強(qiáng)烈侵?jǐn)_，而且汛期強(qiáng)對(duì)流天氣系統(tǒng)中常誘發(fā)的雷雨大風(fēng)也會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)災(zāi)害。據(jù)廣東省災(zāi)情記錄，2012年4月18日湛江市區(qū)、廉江市、吳川市、遂溪縣等地出現(xiàn)短時(shí)強(qiáng)降水并伴有局地8級(jí)以上的短時(shí)大風(fēng)，此次雷雨大風(fēng)天氣導(dǎo)致1.5萬人口受災(zāi)，全市農(nóng)作物受災(zāi)面積達(dá)5 560 hm2，直接經(jīng)濟(jì)損失4 880萬元。2014年7月18日，超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“威馬遜”在湛江徐聞縣龍?zhí)伶?zhèn)沿海登陸，登陸時(shí)中心最大風(fēng)力達(dá)到17級(jí)（60 m/s），是湛江歷史上遭受風(fēng)力最強(qiáng)的臺(tái)風(fēng)，劇烈的大風(fēng)和暴雨對(duì)湛江及周邊地區(qū)造成了極其慘重的損失，在其登陸的2天之內(nèi)，已導(dǎo)致湛江、茂名、陽江、云浮4個(gè)城市258.89萬人口受災(zāi)，約2.87萬 hm2農(nóng)作物受災(zāi)，7 845間房屋倒塌，直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)127.22億元。因此，研究湛江地區(qū)災(zāi)害性大風(fēng)的變化規(guī)律與空間分布特征，深入探討影響大風(fēng)災(zāi)害時(shí)空分布的因素，對(duì)提高大風(fēng)天氣的預(yù)報(bào)能力以及制定相應(yīng)的防御減災(zāi)措施具有重要意義。

近年來，隨著全球氣候變暖，極端天氣事件頻發(fā)，導(dǎo)致大風(fēng)災(zāi)害愈發(fā)嚴(yán)重。目前，我國(guó)針對(duì)區(qū)域性災(zāi)害性大風(fēng)的研究愈發(fā)多，通常關(guān)注于大風(fēng)災(zāi)害的時(shí)空特征、風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃與個(gè)例分析等[1-8]方面。在大風(fēng)災(zāi)害的時(shí)空特征方面，俞海洋等[9]結(jié)合大風(fēng)數(shù)據(jù)與災(zāi)情普查資料，從致災(zāi)、成災(zāi)兩個(gè)角度入手，分析了河北省大風(fēng)災(zāi)害的時(shí)空分布及成災(zāi)特征;紀(jì)玲玲等[10]利用吉林省2005—2018年極大風(fēng)速和最大風(fēng)速數(shù)據(jù)，采用陣風(fēng)系數(shù)方法對(duì)1971—2004年的極大風(fēng)速進(jìn)行擬合估算得出極大風(fēng)速序列，進(jìn)而采用統(tǒng)計(jì)方法分析極大風(fēng)速的時(shí)空變化特征及其與氣候變暖的關(guān)系;Wang等[11]揭示了1960—2011年塔里木河流域生長(zhǎng)季節(jié)月大風(fēng)日數(shù)的變化規(guī)律，并探討了大風(fēng)日數(shù)變化對(duì)特色林果業(yè)的影響。在大風(fēng)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃方面，彭曉丹[12]利用廣州市國(guó)家站和自動(dòng)站的觀測(cè)資料，分析廣州地區(qū)雷雨大風(fēng)的時(shí)空變化特征，采用層次分析法對(duì)各影響因子進(jìn)行權(quán)重劃分，運(yùn)用GIS對(duì)各區(qū)的雷雨大風(fēng)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了綜合區(qū)劃。在個(gè)例分析方面，竹利等[13]采用探空及雷達(dá)資料、Himawari-8氣象衛(wèi)星云圖和地面加密觀測(cè)資料，以四川北部2016年6月一次造成大風(fēng)災(zāi)害的颮線過程為例，重點(diǎn)分析其成熟階段產(chǎn)生地面災(zāi)害性大風(fēng)的落區(qū)特征，進(jìn)一步探討了颮線大風(fēng)落區(qū)與其系統(tǒng)后部入流急流的關(guān)系。

盡管國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)區(qū)域性大風(fēng)災(zāi)害已有不少研究，但目前針對(duì)湛江地區(qū)大風(fēng)災(zāi)害的研究仍然缺乏?？紤]湛江地區(qū)頻繁遭受大風(fēng)災(zāi)害的侵?jǐn)_，因此，有必要對(duì)湛江地區(qū)災(zāi)害性大風(fēng)的時(shí)空分布特征及其影響因子展開系統(tǒng)研究?；诮?0年湛江及周邊地區(qū)地面氣象觀測(cè)站點(diǎn)的風(fēng)場(chǎng)資料，詳細(xì)分析湛江地區(qū)災(zāi)害性大風(fēng)發(fā)生日數(shù)和極大風(fēng)速的時(shí)空分布特征。并在此基礎(chǔ)上，利用西北太平洋熱帶氣旋資料與基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)，深入研究熱帶氣旋登陸與地形兩個(gè)因素對(duì)湛江地區(qū)大風(fēng)災(zāi)害的發(fā)生和分布的影響[14-15]。

1 數(shù)據(jù)說明與災(zāi)害性大風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)

1.1 數(shù)據(jù)說明

氣象觀測(cè)站點(diǎn)資料：中國(guó)氣象局國(guó)家氣象信息中心提供的地面氣象觀測(cè)資料，包括日平均風(fēng)速、日最大風(fēng)速和日極大風(fēng)速等要素。共獲取了湛江及周邊地區(qū)40個(gè)氣象站點(diǎn)2000—2018年的逐日風(fēng)場(chǎng)資料，根據(jù)湛江地區(qū)地面氣象觀測(cè)站點(diǎn)的分布情況（圖1），同時(shí)考慮數(shù)據(jù)的連續(xù)性和完整性，選取了2005—2018年湛江及周邊地區(qū)（109°E～112°E，20°N～23°N）具有代表性的18個(gè)站點(diǎn)，分別為靈山站、玉林站、信宜站、羅定站、陽春站、北海站、潿洲島站、遂溪站、高州站、廉江站、化州站、吳川站、湛江站、茂名站、陽江站、電白站、雷州站、徐聞?wù)?，并重點(diǎn)分析湛江市的遂溪、廉江、吳川、湛江、雷州、徐聞6個(gè)站點(diǎn)。

熱帶氣旋資料：中國(guó)氣象局上海臺(tái)風(fēng)研究所提供的西北太平洋（包括中國(guó)南海）熱帶氣旋最佳路徑數(shù)據(jù)集，其中包括熱帶氣旋的編號(hào)及名稱、逐6 h的位置（經(jīng)度、緯度）、強(qiáng)度及近中心最低氣壓、最大風(fēng)速等信息。

數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)（Digital Eleva-tion Model，DEM）：中國(guó)科學(xué)院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息中心地理空間數(shù)據(jù)云平臺(tái)提供的ASTER GDEM基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，空間分辨率為30 m。根據(jù)湛江行政區(qū)域界線劃定范圍，利用ArcGIS軟件對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行鑲嵌融合、按掩膜提取和投影轉(zhuǎn)換，得到湛江地區(qū)DEM。

1.2 大風(fēng)定義標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)2018年由廣東省人民政府公布的《廣東省氣象災(zāi)害預(yù)警信號(hào)發(fā)布規(guī)定》，陣風(fēng)8級(jí)以上并伴有強(qiáng)雷電即需發(fā)布雷雨大風(fēng)黃色預(yù)警信號(hào)。因此，將災(zāi)害性大風(fēng)的標(biāo)準(zhǔn)定為陣風(fēng)風(fēng)力達(dá)到8級(jí)及以上，即極大風(fēng)速達(dá)到或超過17.2 m/s。按照上述標(biāo)準(zhǔn)，將1 d內(nèi)地面氣象觀測(cè)站錄得1次或多次陣風(fēng)風(fēng)力達(dá)8級(jí)及以上記為1個(gè)大風(fēng)發(fā)生日數(shù)。將極大風(fēng)速達(dá)到8級(jí)但未滿9級(jí)（17.2 m/s≤v<20.8 m/s）定為8級(jí)風(fēng)。由于收集到的大風(fēng)數(shù)據(jù)中出現(xiàn)10級(jí)以上的大風(fēng)次數(shù)較少，因而將極大風(fēng)速達(dá)到和超過10級(jí)（v≥24.5 m/s）列入10級(jí)風(fēng)的范圍。

2 湛江市災(zāi)害性大風(fēng)的時(shí)空分布特征

2.1 災(zāi)害性大風(fēng)的季節(jié)、年際變化及趨勢(shì)特征

2.1.1 大風(fēng)日數(shù)的時(shí)間變化規(guī)律 災(zāi)害性大風(fēng)發(fā)生日數(shù)能夠反映遭受大風(fēng)災(zāi)害的頻繁程度。首先，給出湛江及周邊地區(qū)18個(gè)觀測(cè)站累計(jì)災(zāi)害性大風(fēng)發(fā)生日數(shù)的逐月變化情況（圖2a）。整體上看，大風(fēng)日數(shù)的逐月變化呈單峰型，1—8月逐漸增加，8—12月逐漸減少;大風(fēng)災(zāi)害主要集中于7—9月發(fā)生，平均日數(shù)超過13 d/月，其中8月最多，達(dá)到16 d;而冬季災(zāi)害性大風(fēng)很少，尤其在1—2月，大風(fēng)日數(shù)不足1 d/月。其次，選出湛江地區(qū)6個(gè)代表觀測(cè)站——遂溪、廉江、吳川、湛江、遂溪、徐聞，并給出上述觀測(cè)站災(zāi)害性大風(fēng)日數(shù)的逐月變化曲線（圖2b）。圖2b中的6條曲線大致類似，但不盡相同，多呈現(xiàn)雙峰型特征，普遍在4月或5月達(dá)到小高峰（0.2～0.7 d/月），在7—9月達(dá)到最大峰值（0.8～1.3 d/月），最小值（0 d/月）均出現(xiàn)在冬季（12月—翌年2月）。

圖2 湛江及周邊地區(qū)18個(gè)觀測(cè)站累計(jì)災(zāi)害性大風(fēng)日數(shù)（a）、湛江6個(gè)代表觀測(cè)站災(zāi)害性大風(fēng)日數(shù)的逐月變化（b）

2005—2018年湛江及周邊地區(qū)18個(gè)觀測(cè)站全年災(zāi)害性大風(fēng)日數(shù)的時(shí)間序列與線性趨勢(shì)（圖3）。與此同時(shí)，計(jì)算2005—2018年湛江及周邊地區(qū)18個(gè)觀測(cè)站四季累計(jì)與平均災(zāi)害性大風(fēng)日數(shù)，以及所占全年比例（表1）?？梢悦黠@看出，湛江及周邊地區(qū)災(zāi)害性大風(fēng)日數(shù)存在顯著的季節(jié)差異，大風(fēng)災(zāi)害主要集中于夏秋兩季，共占全年總大風(fēng)日數(shù)的75.6%。夏季大風(fēng)災(zāi)害發(fā)生日數(shù)最多（512 d），占全年的45.7%，秋季次之占29.9%（335 d），春季占20%（224 d），冬季最少，僅占4.4%（50 d）。2005—2018年湛江及其周邊地區(qū)災(zāi)害性大風(fēng)日數(shù)的年際變化顯著，平均每年大風(fēng)日數(shù)為80 d，其中最多的年份是2013年，達(dá)146 d，最少的年份是2017年，只有49 d。全年總大風(fēng)日數(shù)呈減少趨勢(shì)，變化速率是-8.8 d/10年。

2.1.2 極大風(fēng)速的時(shí)間變化規(guī)律 極大風(fēng)速能夠在一定程度上反映大風(fēng)災(zāi)害的劇烈程度。圖4a是湛江及周邊地區(qū)18個(gè)觀測(cè)站平均極大風(fēng)速的逐月變化圖，從中可以看到，極大風(fēng)速在3—11月均達(dá)到或超過17.2 m/s（8級(jí)及以上），說明除了冬季外，其他月份均會(huì)發(fā)生災(zāi)害性大風(fēng)天氣，極大風(fēng)速的最大值出現(xiàn)在9月，達(dá)34.1 m/s（12級(jí)），最小值出現(xiàn)在1月，為15.7 m/s（7級(jí)）。圖4b是湛江地區(qū)6個(gè)代表觀測(cè)站極大風(fēng)速的逐月變化曲線，由圖可見不同觀測(cè)站的曲線基本疊合，反映出不同站點(diǎn)極大風(fēng)速的逐月分布具有一致性，且各站點(diǎn)整體分布形態(tài)呈雙峰型。極大風(fēng)速普遍在1—6月逐漸增強(qiáng)，7月達(dá)到次峰值，隨后極大風(fēng)速在8月稍有下降，大部分站點(diǎn)在10月達(dá)到峰值，其中極大風(fēng)速的最大值（52.7 m/s，16級(jí)）出現(xiàn)在10月的湛江站，10月之后極大風(fēng)速迅速下降。綜上所述，湛江地區(qū)災(zāi)害性大風(fēng)的極大風(fēng)速一般在夏秋兩季較大，在冬季較小，這與該地區(qū)災(zāi)害性大風(fēng)發(fā)生日數(shù)的季節(jié)變化特征相似。

2005—2018年湛江及周邊地區(qū)18個(gè)觀測(cè)站全年平均極大風(fēng)速的時(shí)間序列與線性趨勢(shì)（圖5）。同時(shí)，給出了湛江及周邊地區(qū)18個(gè)觀測(cè)站四季極大風(fēng)速的平均值與最大值（表2）?？梢钥吹?，湛江地區(qū)的平均極大風(fēng)速存在明顯的季節(jié)差異，在夏秋兩季較強(qiáng)，分別為21.3 m/s和20.6 m/s，風(fēng)力均超過9級(jí)，春季較小，風(fēng)速為17.2 m/s（8級(jí)），冬季最小，僅有14.1 m/s（7級(jí)）。此外，湛江極大風(fēng)速的最大值出現(xiàn)在秋季，高達(dá)52.7 m/s，風(fēng)力超過16級(jí)，夏季次之，達(dá)50.9 m/s（15級(jí)），春季較小，為30.6 m/s（11級(jí)），冬季最小，僅為21.5 m/s（9級(jí)）。2005—2018年湛江地區(qū)極大風(fēng)速的年際變化顯著，全年極大風(fēng)速的峰值出現(xiàn)在2014年，達(dá)32.3 m/s（11級(jí)），谷值為20 m/s（8級(jí)）出現(xiàn)在2017年。全年極大風(fēng)速呈現(xiàn)較為平緩的上升趨勢(shì)，平均每10年增加0.6 m/s。

2.2 災(zāi)害性大風(fēng)的空間分布特征

根據(jù)上述對(duì)湛江及周邊地區(qū)災(zāi)害性大風(fēng)時(shí)間變化規(guī)律的分析，可知災(zāi)害性大風(fēng)日數(shù)的集中期為夏秋兩季，且極大風(fēng)速也在夏秋兩季最大，在此基礎(chǔ)上，運(yùn)用GIS中的克里金法，對(duì)2005—2018年湛江及周邊地區(qū)18個(gè)觀測(cè)站夏秋兩季（6—10月）平均災(zāi)害性大風(fēng)日數(shù)和極大風(fēng)速進(jìn)行插值分析，并構(gòu)建空間分布圖。

2.2.1 大風(fēng)日數(shù)的空間分布特征 湛江地區(qū)6—10月8級(jí)、10級(jí)以上平均災(zāi)害性大風(fēng)發(fā)生日數(shù)的空間分布（圖6）。整體來看，不同風(fēng)力等級(jí)劃分下的大風(fēng)日數(shù)的空間分布型基本一致，呈南多北少的分布，大風(fēng)日數(shù)從東南向西北遞減，沿海地區(qū)及海洋為高值區(qū)，這與西北太平洋熱帶氣旋的影響有關(guān)，北部?jī)?nèi)陸為低值區(qū)。具體來看，8級(jí)以上大風(fēng)災(zāi)害在陽江沿海地區(qū)出現(xiàn)日數(shù)最多，達(dá)到10 d/月，在湛江沿海地區(qū)，如吳川市和雷州市，夏秋季平均大風(fēng)日數(shù)約為4 d/月，而在湛江北部的廉江市，大風(fēng)災(zāi)害較少發(fā)生，約為2 d/月;強(qiáng)度和破壞性更強(qiáng)的10級(jí)以上災(zāi)害性大風(fēng)在雷州市發(fā)生較多，接近1 d/月，在廉江市很少出現(xiàn)。需要特別注意的是，相比南北兩側(cè)的徐聞縣和遂溪縣，雷州市的各級(jí)災(zāi)害性大風(fēng)日數(shù)明顯偏多，說明該地區(qū)更易遭受大風(fēng)災(zāi)害。

2.2.2 極大風(fēng)速的空間分布特征 湛江及周邊地區(qū)18個(gè)觀測(cè)站6—10月極大風(fēng)速平均值和最大值的空間分布情況。整體來看，極大風(fēng)速平均值和最大值的空間分布型較為相似，呈南高北低的分布，沿海地區(qū)和海洋為高值區(qū)，這與熱帶氣旋活動(dòng)有關(guān)，北部?jī)?nèi)陸地區(qū)為低值區(qū)。此外，雷州市及附近地區(qū)表現(xiàn)為極大風(fēng)速的大值區(qū)。具體來看，雷州市的絕大部分區(qū)域、遂溪縣東南部和湛江市區(qū)的南部與東海島是夏秋季平均極大風(fēng)速的大值區(qū)，風(fēng)速超過34.5 m/s（12級(jí)），廉江市東北部為小值區(qū)，風(fēng)速在24～25 m/s附近（9～10級(jí)）（圖7a）。極大風(fēng)速最大值在雷州市中北部、遂溪縣南部和湛江市區(qū)南部表現(xiàn)為高值區(qū)，風(fēng)速超過48.5 m/s（15級(jí)及以上），低值區(qū)同樣位于廉江市東北部，風(fēng)速僅為30 m/s左右（11級(jí)）（圖7b）。值得注意的是，相比于南北兩側(cè)的徐聞縣與遂溪縣，雷州市是極大風(fēng)速的高值區(qū)，這與圖6中的特征類似，說明該區(qū)域更易遭遇強(qiáng)度較強(qiáng)的大風(fēng)災(zāi)害。

3 影響湛江地區(qū)災(zāi)害性大風(fēng)時(shí)空分布的因素

根據(jù)上述分析可知，湛江地區(qū)災(zāi)害性大風(fēng)存在顯著的季節(jié)差異，夏秋季大風(fēng)日數(shù)最多、極大風(fēng)速最大，這可能與夏秋季西北太平洋熱帶氣旋活動(dòng)頻繁存在一定的關(guān)聯(lián)。同時(shí)，湛江大風(fēng)日數(shù)和極大風(fēng)速還呈現(xiàn)明顯的年際變化特征，考慮與熱帶氣旋登陸的數(shù)量和強(qiáng)度存在聯(lián)系。夏秋季湛江地區(qū)大風(fēng)日數(shù)和極大風(fēng)速均表現(xiàn)出南高北低的空間分布型，沿海地區(qū)和海洋上為高值區(qū)，北部?jī)?nèi)陸為低值區(qū)，這應(yīng)該是受到熱帶氣旋的影響。

此外，相比南北兩側(cè)的徐聞縣與遂溪縣，雷州市是大風(fēng)日數(shù)與極大風(fēng)速的高值區(qū)，說明該區(qū)域更易遭遇高強(qiáng)度的大風(fēng)災(zāi)害，可能與地形分布的影響有關(guān)。因此，需要研究地形和熱帶氣旋登陸對(duì)湛江地區(qū)災(zāi)害性大風(fēng)時(shí)空分布的影響。

3.1 地形因素

湛江地圖的海拔高度圖（圖8），從中可知，湛江地區(qū)整體地勢(shì)南北高中部低，中南部多以平原、臺(tái)地為主，地勢(shì)較為平坦開闊，海拔較低，大多在60 m以下，摩擦阻力較小，有利于風(fēng)速的增加，因而該區(qū)域更易遭受高強(qiáng)度大風(fēng)災(zāi)害的侵?jǐn)_。因此，雷州市至東海島一帶通常是各級(jí)大風(fēng)災(zāi)害的高發(fā)區(qū)和極大風(fēng)速的高值區(qū)。湛江北部為低山丘陵地，海拔高度基本在60 m以上，湛江最高點(diǎn)雙峰嶂（海拔382 m）坐落于此，并與數(shù)十座峰嶺在廉江市構(gòu)成一道屏障，能夠?qū)Υ箫L(fēng)起到一定的阻擋作用，顯著降低了災(zāi)害性大風(fēng)天氣對(duì)廉江市的影響。因此，廉江市的北部一般為極大風(fēng)速和大風(fēng)日數(shù)的低值區(qū)。由于徐聞縣和雷州市南部多為火山噴發(fā)巖臺(tái)地海岸，海拔基本在60～250 m之間，地勢(shì)略呈龜背狀，在此地形影響下，摩擦阻力加大，使得該區(qū)域的大風(fēng)日數(shù)與極大風(fēng)速略偏小?？偠灾?，湛江的南部和北部地勢(shì)較高且地形粗糙、中部平坦開闊且海拔較低，這種地形分布特征在一定程度上使得雷州市成為大風(fēng)日數(shù)和極大風(fēng)速的高值區(qū)，更易遭受強(qiáng)度較強(qiáng)的大風(fēng)災(zāi)害的侵襲，而廉江市的大風(fēng)災(zāi)害相對(duì)較少，說明地形因素對(duì)災(zāi)害性大風(fēng)的空間分布有著重要的影響。

3.2 熱帶氣旋登陸的影響

西北太平洋熱帶氣旋登陸帶來的大風(fēng)、暴雨、風(fēng)暴潮等災(zāi)害常會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)厝嗣袢罕姷纳?cái)產(chǎn)、生產(chǎn)生活和社會(huì)經(jīng)濟(jì)造成重大損失。湛江毗鄰南海，是遭受熱帶氣旋強(qiáng)烈侵襲的沿海城市之一，熱帶氣旋登陸是導(dǎo)致湛江大風(fēng)災(zāi)害的重要因素之一。2005—2018年登陸湛江的熱帶氣旋共計(jì)16個(gè)，平均每年登陸1.1個(gè)，登陸時(shí)間都在6—10月，表明湛江地區(qū)每年6—10月都有可能遭遇熱帶氣旋登陸所帶來的大風(fēng)災(zāi)害。2005年和2007年沒有熱帶氣旋登陸，而2018年登陸的熱帶氣旋數(shù)量最多，有3個(gè)，其余年份一般有1～2個(gè)。2014年7月18日登陸徐聞縣龍?zhí)伶?zhèn)的超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“威馬遜”是有史以來登陸中國(guó)大陸的最強(qiáng)臺(tái)風(fēng)，其登陸時(shí)中心最大風(fēng)速高達(dá)60 m/s（超過17級(jí)），2015年10月4日超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“彩虹”登陸坡頭區(qū)南三鎮(zhèn)時(shí)的中心最大風(fēng)速達(dá)到52 m/s（16級(jí)），這兩個(gè)超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)的登陸，致使湛江及周邊地區(qū)嚴(yán)重受災(zāi)、損失慘重（表3、圖9）。熱帶氣旋的登陸地點(diǎn)大體集中于兩個(gè)區(qū)域：一是吳川市至東海島一帶，二是雷州市東南部至徐聞縣。

為詳細(xì)探討熱帶氣旋登陸對(duì)湛江地區(qū)災(zāi)害性大風(fēng)的影響，給出了登陸湛江的熱帶氣旋個(gè)數(shù)及其登陸時(shí)刻的中心最大風(fēng)速與湛江地區(qū)6個(gè)代表觀測(cè)站累計(jì)災(zāi)害性大風(fēng)日數(shù)的逐月變化圖（圖10）。從圖10可以發(fā)現(xiàn)，熱帶氣旋僅在6—10月登陸湛江，登陸時(shí)刻中心最大風(fēng)速在7—10月較強(qiáng)，大風(fēng)日數(shù)在7—10月較多，三者的大值時(shí)段較為吻合，表明熱帶氣旋在夏秋季的登陸對(duì)湛江大風(fēng)災(zāi)害在夏秋季多發(fā)具有直接影響。從2005—2018年登陸湛江的熱帶氣旋個(gè)數(shù)及其登陸時(shí)刻中心最大風(fēng)速與湛江地區(qū)6個(gè)代表觀測(cè)站6—10月平均災(zāi)害性大風(fēng)日數(shù)的時(shí)間序列（圖11）中可以看到，盡管2011年和2014年登陸的熱帶氣旋個(gè)數(shù)較多，剛好與這兩年大風(fēng)日數(shù)偏多相對(duì)應(yīng)，但在沒有熱帶氣旋登陸的2005年，大風(fēng)日數(shù)仍然偏多，而且從整個(gè)時(shí)間序列來看，熱帶氣旋登陸個(gè)數(shù)與大風(fēng)日數(shù)在年際變化上沒有關(guān)聯(lián)（相關(guān)系數(shù)只有-0.084）。熱帶氣旋登陸時(shí)中心最大風(fēng)速與大風(fēng)日數(shù)在年際尺度上存在反相的變化，但相關(guān)系數(shù)僅為-0.247，不能通過顯著性檢驗(yàn)。以上分析結(jié)果表明，在季節(jié)變化上，熱帶氣旋登陸對(duì)湛江地區(qū)夏秋季災(zāi)害性大風(fēng)多發(fā)具有直接影響，但在年際變化上，熱帶氣旋登陸和登陸時(shí)強(qiáng)度不是影響大風(fēng)日數(shù)的主要因素。

考察了2005—2018年登陸湛江的熱帶氣旋個(gè)數(shù)及其登陸時(shí)刻的中心最大風(fēng)速與湛江地區(qū)6個(gè)代表觀測(cè)站平均極大風(fēng)速的逐月變化情況（圖12），從中可發(fā)現(xiàn)，登陸時(shí)刻中心最大風(fēng)速與極大風(fēng)速的逐月變化曲線吻合程度較好，二者均呈雙峰型，且都在7—10月較強(qiáng)，說明極大風(fēng)速可能更大程度上受到熱帶氣旋登陸時(shí)中心最大風(fēng)速的影響。同時(shí)，根據(jù)2005—2018年登陸湛江的熱帶氣旋個(gè)數(shù)及其登陸時(shí)刻中心最大風(fēng)速與湛江地區(qū)6個(gè)代表觀測(cè)站6—10月平均極大風(fēng)速的時(shí)間序列（圖13），能夠看到，熱帶氣旋登陸個(gè)數(shù)與極大風(fēng)速在年際變化上沒有關(guān)聯(lián)（相關(guān)系數(shù)僅為0.136），值得關(guān)注的是，熱帶氣旋登陸時(shí)中心最大風(fēng)速與極大風(fēng)速的年際變化具有顯著的正相關(guān)關(guān)系，二者相關(guān)系數(shù)高達(dá)0.723，超過99%的信度水平。此外，由于超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“威馬遜”和“彩虹”分別于2014年、2015年在湛江登陸，從圖中可以明顯看到這兩年的極大風(fēng)速值最高且超過40 m/s。以上分析表明，不論在季節(jié)變化，還是年際變化上，熱帶氣旋登陸時(shí)刻的中心最大風(fēng)速是影響夏秋季湛江極大風(fēng)速的重要因素。

4 結(jié)論

湛江地處中國(guó)大陸的最南端，三面環(huán)海，頻繁遭受災(zāi)害性大風(fēng)天氣的侵?jǐn)_，然而很少有研究關(guān)注湛江地區(qū)的大風(fēng)災(zāi)害問題。利用2005—2018年湛江及周邊地區(qū)地面氣象觀測(cè)站的風(fēng)場(chǎng)資料、中國(guó)氣象局熱帶氣旋最佳路徑數(shù)據(jù)集以及基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)，運(yùn)用統(tǒng)計(jì)診斷方法和地理信息技術(shù)，詳細(xì)考察了湛江地區(qū)災(zāi)害性大風(fēng)發(fā)生日數(shù)和極大風(fēng)速的變化規(guī)律與分布特征，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步探討了地形和熱帶氣旋登陸對(duì)湛江大風(fēng)災(zāi)害時(shí)空分布的影響。主要得到以下結(jié)論：

（1）災(zāi)害性大風(fēng)的時(shí)間變化規(guī)律：湛江及周邊地區(qū)災(zāi)害性大風(fēng)的季節(jié)差異十分顯著，大風(fēng)災(zāi)害主要集中于夏秋兩季，共占全年大風(fēng)日數(shù)的76%，冬季很少發(fā)生;同時(shí)，大風(fēng)災(zāi)害在夏秋兩季強(qiáng)度最強(qiáng)，極大風(fēng)速的平均值和最大值分別超過20 m/s和50 m/s;2005—2018年湛江地區(qū)災(zāi)害性大風(fēng)日數(shù)呈現(xiàn)有緩慢下降趨勢(shì)，平均每10年減少8.8 d，而極大風(fēng)速呈平緩的上升趨勢(shì)，平均每10年增加0.6 m/s。

（2）災(zāi)害性大風(fēng)的空間分布特征：夏秋季湛江地區(qū)災(zāi)害性大風(fēng)日數(shù)、極大風(fēng)速平均值與最大值的空間分布大體上都呈現(xiàn)南高北低的特征，沿海地區(qū)及海洋為高值區(qū)，北部?jī)?nèi)陸為低值區(qū)。值得注意的是，相比南北兩側(cè)的徐聞縣、遂溪縣，雷州市的各級(jí)災(zāi)害性大風(fēng)日數(shù)明顯偏多、極大風(fēng)速明顯偏強(qiáng)，說明該地區(qū)容易遭受強(qiáng)度更強(qiáng)的大風(fēng)災(zāi)害。

（3）地形的影響：湛江地區(qū)整體地勢(shì)南北高中部低，中南部以平原、臺(tái)地為主，地勢(shì)平坦開闊，雷州市至東海島一帶通常是災(zāi)害性大風(fēng)的高發(fā)區(qū)和極大風(fēng)速的高值區(qū)。北部為低山丘陵地，數(shù)十座峰嶺在此處構(gòu)成阻擋，因而廉江市北部很少發(fā)生大風(fēng)災(zāi)害。徐聞縣和雷州市南部多為火山噴發(fā)巖臺(tái)地海岸，摩擦阻力大，因此湛江南部的大風(fēng)日數(shù)與極大風(fēng)速略偏小。

（4）熱帶氣旋登陸的影響：在季節(jié)變化上，熱帶氣旋登陸對(duì)湛江地區(qū)夏秋季災(zāi)害性大風(fēng)多發(fā)具有直接影響。但是在年際變化上，熱帶氣旋登陸和登陸時(shí)的強(qiáng)度不是影響大風(fēng)日數(shù)的主要因素。不論在季節(jié)變化還是年際變化上，熱帶氣旋登陸時(shí)刻的中心最大風(fēng)速都是影響湛江地區(qū)平均極大風(fēng)速的重要因素。

本文系統(tǒng)而全面地揭示了湛江地區(qū)災(zāi)害性大風(fēng)的時(shí)空分布特征，深入分析了地形和熱帶氣旋登陸對(duì)大風(fēng)災(zāi)害的重要影響，并指出了雷州市至東海島一帶更易遭遇高強(qiáng)度的大風(fēng)災(zāi)害，得到的研究結(jié)果對(duì)提高湛江地區(qū)大風(fēng)天氣的預(yù)報(bào)能力以及制定相應(yīng)的防御減災(zāi)措施具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。此外，影響大風(fēng)災(zāi)害的因素較多，如強(qiáng)對(duì)流天氣、寒潮、全球增暖等。

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責(zé)任編輯：黃艷飛