第45卷第7期
2014年4月
人 民 長 江
Yangtze River
Vol.45,No.7Apr.,2014
文章編號:1001-4179(2014)07-0085-05
登陸我國臺風的特點及影響分析
姜付仁,姜 斌
(水利部發(fā)展研究中心,北京100038)
摘要:我國是世界上遭受臺風災害最為嚴重的國家。為了研究臺風在我國登陸后的運動規(guī)律及影響狀況,選取了1949~2010年登陸我國的臺風資料,對臺風在我國登陸的次數(shù)、登陸地點、活動規(guī)律、影響范圍、臺風暴雨洪水、臺風災害損失、臺風水資源等進行了全面統(tǒng)計分析。結(jié)果表明,臺風登陸我國次數(shù)多,影響范圍大,常常造成極端災害天氣,引發(fā)山洪、泥石流、潰壩等自然災害;臺風也帶來了大量的水資源,是許多地區(qū)水資源的重要組成部分,應進行合理利用。研究結(jié)果有助于有關部門掌握臺風在我國的活動規(guī)律,認清臺風的危害及防臺工作存在的問題,以便研究制訂相應的對策措施。關 鍵 詞:臺風;活動規(guī)律;臺風災害;臺風水資源;中國中圖法分類號:P425.61 文獻標志碼:A
登陸我國的臺風不僅給沿海地區(qū)造成嚴重災害,而且常常深入內(nèi)陸引起山洪、滑坡、泥石流、潰壩等嚴重災害。為積極應對臺風災害,水利部將“我國臺風防御成效、存在問題及對策措施研究”列為2011年重大課題之一。本文旨在研究登陸我國臺風的主要特點及影響,為我國臺風防范部門提供參考。
新中國成立以來,登陸或影響我國的熱帶氣旋主451個,占總數(shù)的77.36%,影響最為嚴重;第二季度次之,為87個,但由于第二季度一般為汛期,臺風帶來的暴雨影響也很嚴重;第四季度較少,共45個。
要發(fā)生在第二、三和四季度,其中第三季度最多,達
1 登陸我國臺風的主要特點1.1 臺風數(shù)量較多
(以下簡稱國家防辦)、臺灣地區(qū)氣象部門的有關數(shù)海)形成的6級以上熱帶氣旋共2164個,年均約33.8
綜合中國氣象局、國家防汛抗旱總指揮部辦公室
據(jù),1949~2012年64a間,在西北太平洋地區(qū)(含南
9.3個,其中臺風(即8級及8級以上等級的熱帶氣旋)為442個(見圖1),年均6.9個,遠高于瀕臨太平洋登陸日本的年均2.6個,也高于菲律賓、印度尼西亞、馬來西亞、越南、美國和澳大利亞等太平洋地區(qū)國家。熱帶氣旋登陸我國的最高年份達16個(1952年和1961年),最低年份為5個(1982年)。
收稿日期:2013-11-27
陸我國(含臺灣省)的熱帶氣旋總數(shù)為597個,年均
個,占全球總數(shù)的1/3強[1-2]。在這些熱帶氣旋中,登
圖1 1949~2012年影響我國的臺風及熱帶氣旋
1.2 臺風影響范圍廣
我國地處亞洲大陸東南部、太平洋西岸。歷史上臺風暴潮不僅給沿海地區(qū)造成嚴重災害,而且常常深入內(nèi)陸造成大江大河的流域性大洪水和山洪、地質(zhì)災害。臺風影響范圍廣,破壞力強,往往造成狂風、暴雨、
作者簡介:姜付仁,男,高級工程師,博士,主要從事防災減災研究。E-mail:jiang@waterinfo.com.cn.
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巨浪、風暴潮多災并發(fā)。臺風的水平尺度從幾百千米(高度約10km)。臺風中心氣壓低,一般在990~870至數(shù)千千米,垂直尺度可從地面直達大氣平流層底部
入內(nèi)陸,甚至影響到云南、陜西、吉林和黑龍江等省市。經(jīng)過省份最多的一個臺風是1984年8月7日在臺灣登陸的Freda。此次臺風經(jīng)福建省進入內(nèi)陸,途經(jīng)江西省、湖北省、河南省、山東省、天津市、遼寧省、內(nèi)蒙古自治區(qū)、吉林省,最后消失在黑龍江省,共跨越11個省級行政區(qū)。
的面積達50.6萬km2,涉及13個省,82個地級以上城
據(jù)國家防辦最新統(tǒng)計資料,我國直接受臺風威脅
hPa之間,中心附近地面最大風速一般30~50m/s,有時可超過80m/s。熱帶氣旋對我國的直接影響范圍北起遼寧,南至兩廣和海南的廣大沿海地區(qū),深入內(nèi)陸后影響范圍更大,可涉及華南、華中、華北、東北的廣大地區(qū)。
2010年登陸我國各省(含臺灣省)的696次臺風,如表為了解臺風對我國各省市的影響,統(tǒng)計了1949~
市,443個縣,人口2.66億,2011年受威脅地區(qū)GDP
約12萬億元(見表2)?？梢钥闯?受臺風威脅的縣級南1所示、臺灣和福建等靠近東海和南海的地區(qū)。從表1可以看出,臺風主要登陸點在廣東,其中廣東最、海
多,達212次之多(其中首次在廣東登陸的臺風為195141次),占到臺風登陸總數(shù)的30.46%;其次是海南省的
三和第四次,占到登陸總數(shù)的;澳門最少,僅有20.226%次臺風登陸;臺灣、福建分別排第。
表1 1949~2010年熱帶氣旋在各省(地區(qū))登陸次數(shù)統(tǒng)計
省份首次登陸/
第2次登陸/第3次登陸/第4次登陸/次次次次總計
登陸
比例/%
廣東195143
21230.46海南138314120.26臺灣1283113218.97福建484831
10014.37浙江3941446.32廣西2163213.02山東1223
172.44香港8191.29遼寧44
191.29江蘇550.72上海22
40.57澳門220.29總計
583
97
15
1
696
100
從表1還可以發(fā)現(xiàn),雖然絕大多數(shù)臺風登陸一次后逐漸消失,但有15個臺風出現(xiàn)了3次登陸;還有一個臺風出現(xiàn)過4次登陸。值得注意的是,雖然臺風首次登陸的次數(shù)占總登陸次數(shù)的比例高達84%;但第214%次登陸的次數(shù)也高達97次,占總登陸次數(shù)的比例達
建和廣東省發(fā)現(xiàn)。仔細分析出現(xiàn)第,以這兩個省作為第2次登陸的次數(shù)比例最大的福2次登陸的次數(shù)的臺風,其第1次登陸的次數(shù)基本集中在臺灣和海南省;在福建省第2次登陸的臺風幾乎全部來源于第1次登陸臺灣的臺風。我國在防御臺風上應該將重點放在臺風的首次登陸點上,但對于廣東和福建兩省,要注意防范登陸臺灣和海南的臺風,提前做好臺風預防準備工作。
我國臺風登陸最頻繁的地區(qū)在東南沿海一帶,絕大多數(shù)臺風登陸后逐漸消亡或返回海域,少部分會深94行政區(qū)最多的3個省份是廣東、浙江和福建,分別為
省份也是廣東個、90個縣和、浙江和福建84個縣;受臺風威脅人口最多的,分別為7803萬,51983個萬人和3693萬人;受威脅地區(qū)國內(nèi)生產(chǎn)總值最多的42.個省份是廣東56萬億,1.8、萬億元和浙江、山東和上海1.72萬億元,分別為。
2.98萬億,
表2 臺風直接威脅區(qū)域社會經(jīng)濟情況統(tǒng)計(截至2011年)
省級行受威脅縣級行政所轄鄉(xiāng)鎮(zhèn)所轄行政受威脅地區(qū)受威脅政區(qū)劃單位數(shù)量/個數(shù)量/個村數(shù)量/個面積/km2
國內(nèi)生產(chǎn)
人口/萬人總值/億元天津[***********]河北[***********]遼寧[***********]565上海[***********]7166江蘇[***********]6992浙江[***********]9825632福建[***********]69314737山東[***********]618001廣東[***********]80329763廣西[***********]194海南[***********]947合計
443
5233
110752
505864
26636
122583
注:資料來源為國家防汛抗旱總指揮部辦公室。
1.3 近年來超強臺風發(fā)生頻率有增加趨勢
根據(jù)1949~2010年間登陸我國的熱帶氣旋統(tǒng)計資料,總體上看熱帶氣旋數(shù)量有減少的趨勢,如20世紀50、60年代年均分別為9.8個和10.1個,而20世2000紀90~年代和2009年與21世紀初則下降到1990~1999年相比9.,2熱帶風暴和超個和8.2個。強臺風有增加趨勢,但熱帶低壓、強熱帶風暴、臺風和強臺風則有減少趨勢,總體而言變化趨勢不太明顯。臺風占熱帶氣旋的比例由1950~1969年間70%以下上升到1990~2009年間的80%左右。根據(jù)國家氣象50局有關資料m/s)的比率有增加趨勢,近年來登陸我國的超強臺風。20世紀90年代強度大(風速大于于2150世紀前m/s10的臺風登陸3[1-2]。
a登陸1715個個,所占比例達到,所占比例為16%20%;,而在
見表
第7期 姜付仁,等:登陸我國臺風的特點及影響分析
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表3 1990~2010年在我國登陸臺風的強度情況
中心附近最大風速/(m·s-1)60≤V
≥70
占總
合計/
數(shù)百分次
1990~1999年2000~2009年2010年比/%
登陸次數(shù)/次
31
04
10
27
1.003.80
天數(shù),從總量上來計算臺風引起的暴雨占所有暴雨次數(shù)的比例,即各典型城市臺風暴雨天數(shù)占全年暴雨比a來暴雨天數(shù)一直在增加;②多年平均熱帶氣旋引起的大暴雨次數(shù)占全年暴雨總次數(shù)的52.7%,即占一半作中予以高度關注。從表4還可以看出,20世紀60年代以來,因臺風引起的大雨、暴雨和大暴雨天數(shù)總體呈上升趨勢。
表4 不同年代暴雨和臺風暴雨天數(shù)對照
例均值,結(jié)果如表4所示。從表4可以看出:①近60
1133441592
1337281782
13328
[1**********]
13.8046.2035.2018.70100
以上。這說明臺風暴雨影響最大,需要在防洪排澇工
1949年以來,登陸我國的、達到美國五級颶風標
準的超強臺風(即中心附近最大風力大于70m/s)有
41同時期的個,占熱帶氣旋總數(shù)的26個還多15個7%,說明我國遭受超強臺風影,即大約占1/14;比美國
響的頻次遠遠高于美國。如2010年的臺風鯰魚達到
美國五級颶風標準,但在影響我國的特強臺風中僅排第27位,而20世紀50年代和60年代是我國超強臺風高發(fā)時期,個別臺風中心附近最大風力甚至接近
100風的強臺風m/s。近年來,但2000,雖然尚未發(fā)生高于美國卡特里娜颶~2009年間發(fā)生超強臺風的次數(shù)為9次,高于1990~1999年間的8次,說明未來發(fā)生超強臺風的概率在增大,因此需要對超強臺風予以高度重視。
1.4 臺風暴雨天數(shù)多、降雨量大
在我國華南沿海登陸的熱帶氣旋絕大多數(shù)都能帶來暴雨
[3]
特大暴雨。,其中7~9,70%月份為臺風暴雨盛行期能造成大暴雨,大暴雨中,大約近,30%80%
為
的臺風暴雨集中在這個時期。其中,廣東省7~9月份降水主要是由臺風帶來的,在南部山區(qū)占全年降水量的40%~50%,北部山區(qū)占30%。
據(jù)臺灣省水利部門資料,降雨量的極值主要是由臺風引起的[4]阿里山站5d累計雨量為。如2009年28884號臺風莫拉克登陸期間mm,超過1996年臺風,
赫伯的1987mm和2001年臺風納莉的2319mm。莫拉克臺風登陸期間阿里山最大24,48h和72h累計降雨量分別為1623.5,2361mm和2748mm,為臺灣省歷年之冠,也遠超我國大陸相同歷時的降雨量,其中,24為1h825和48mmh降雨量甚至逼近世界降雨量的極值和2467mm)。另外,臺灣省日降水量超
(分別過1180mm的10個測站記錄均為臺風所創(chuàng)造。為了解臺風引起的暴雨次數(shù)變化趨勢,選擇了我國東部地區(qū)受臺風影響較大的16個城市,包括福州、廣州、?？?、杭州、合肥、濟南、南昌、南京、南寧、三亞、上海、深圳、臺州、廈門、汕頭、青島等,統(tǒng)計這些城市1951~2010年全年的降雨天數(shù)和因臺風引起的暴雨時段
暴雨天數(shù)/d臺風暴雨天數(shù)及比例大雨暴雨大暴雨大雨/d比例/%暴雨/d比例/%大暴雨/d比例/%
19511961~[**************]~[**************]4
39221.32.1981~[***********]5.717637.6557658.1991~[1**********].52592001~[***********]2.3927824837.57360.51951~2000~[***********]537
855
[1**********].927.96751.87551.845.91.5 臺風常常引起風暴潮三碰頭的不利組合
4364
837
3021535
18.21.321.19
1464278
32.633.55
44195
51.552.97
風暴潮災害是伴隨臺風而產(chǎn)生的。當臺風靠近海岸,風切應力促使海水向岸邊堆積,形成風暴潮。風暴潮大小主要決定于臺風強度即臺風中心附近最大風速和中心氣壓,臺風中心附近風速越大,中心氣壓越低,則風暴潮就越大,災害也就越嚴重。如風暴潮適遇天文大潮,則風暴潮位就更高,風暴潮災害更嚴重。農(nóng)歷初一至初三,或十五至十八這幾天天文大潮期間,如遇上風暴潮襲擊,風暴潮位比通常更高,并可能突破當?shù)貙崪y歷時最高潮位。另外,當洪水在河口河道傳播時,如遇河口風暴潮波上溯,由于洪水被頂托而不能暢泄大海,大量洪水滯留河口會大大增加。因此。,這樣就會發(fā)生風暴潮三碰頭的不利組
當風暴潮適遇洪水時,使原來已被抬高的潮位繼續(xù)升高[5],其風暴潮位定合,給人類的生產(chǎn)和生命造成很大的威脅[6]風、暴雨和高潮三碰頭比較嚴重的有1956年。12我國狂號臺風、1990年15號臺風、1994年17號臺風、1997年11號臺風、2004年14號臺風、2005年9號臺風和15號臺風以及2007年的16號臺風。下面以1956年12號臺風和1997年11號臺風為例說明三碰頭的主要特征。
陸,登陸時最大風力1956年8月2日55,12m/號超強臺風在浙江象山登
s。這次臺風在浙江省四明山區(qū)、龍門山區(qū)和天目山區(qū)形成3個暴雨中心,其中,天目山的市嶺站最大一天雨量達563.9mm,24h雨量200達682.mm1降雨量的區(qū)域達mm,突破浙江省歷史實測最高值10000km。浙江全省
2。超強臺風在杭
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州灣引發(fā)特大風暴潮,乍浦站測得最大增水值達4.57
m,創(chuàng)全球風暴潮的最大增水值記錄;象山港大嵩江站有400多條海塘被毀。
和強度都相當大,甚至可引發(fā)流域性大洪水。據(jù)《廣
頭站出現(xiàn)歷史實測最高潮位6.57m。整個浙江沿海
1997年8月18日(農(nóng)歷七月十六)在浙江溫嶺縣
東水旱風災害》[7],1994年(9403號臺風)、1915年(1506號臺風)、1949年(4902號臺風)和1833年的珠江流域性特大洪水都受臺風暴雨的影響很大。廣東沿海各中小河流均有臺風暴雨洪澇記錄,并常常誘發(fā)中小流域洪水和山區(qū)小流域突發(fā)山洪和泥石流,造成嚴重的生命財產(chǎn)損失。廣東沿海的梅潭河、漳溪河、產(chǎn)溪河、梅江、西枝江、秋香江、增江、綏江、新興江、羅定江,甚至東江中上游的龍川、河源,以至于北江中游的翁源也都有臺風暴雨洪災記載。此外,福建登陸西行的臺石塘鎮(zhèn)登陸的第11號強臺風7級風圈半徑達550風速達40m/s以上,臺風中心經(jīng)過地區(qū)風力仍達10
km,10級風圈180km;登陸時10級風圈仍有180km,~12級,大陳島實測最大風速為57m/s。這場臺風造
成浙東南、浙中、浙北地區(qū)發(fā)生大范圍的暴雨,局部特17大暴雨日8:00,暴雨中心在北雁蕩山到20日8:00總降雨量分別達到、四明山和西天目山653,4178月mm太湖站和492、西天目山雙淤塘站最大日降雨量分別為mm;暴雨中心北雁蕩山樂清砩頭站、溫嶺
42250000mmkm和2435,200mm。mm降雨量覆蓋范圍為浙江全省100mm的降雨區(qū)域為
499,
30015000km2,
灣到杭州灣一帶均出現(xiàn)超歷史記錄的特大高潮位mm降雨量覆蓋范圍3000km2。沿海潮位從臺州:海
門站7.5m,相當于140a一遇;三門健跳站7.45m,相當于120a一遇;杭州閘口站9.95m,相當于50a一遇;海鹽澉浦站8.40m,相當于60a一遇。
2 臺風對我國的主要影響
臺風對我國的影響既包括可能造成臺風災害等不利的方面,也可帶來對人類有益的豐沛水資源。
2.1 臺風災害造成嚴重的社會經(jīng)濟損失
從1949~2011年間臺風引起的倒塌房屋間數(shù)、因災死亡的人數(shù)來看,60多年來因臺風房屋倒塌數(shù)量和受災人數(shù)呈下降趨勢
[6]
1956人員傷亡年12,因此典型年份因臺風死亡或失蹤人數(shù)較多
號臺風、1975年。3其號臺風等都造成巨大的中,1949年6號臺風、
需要予以高度關注。21世紀以來,臺風造成的直接經(jīng)濟損失呈上升趨勢,年均約315億元。由于受災農(nóng)田
畝數(shù)和經(jīng)濟損失總體呈上升趨勢,且社會對臺風的關注度也越來越高“注和解決臺風災害問題躲不起、淹不起,、死不起說明臺風災害威脅仍大,已經(jīng)形成。
”的局面,需要全社會都來關2.2 臺風引發(fā)嚴重的次生災害
臺風具有充足的水汽,上升運動強烈,易形成暴雨導致洪澇災害。除臺風環(huán)流本身可以直接形成暴雨洪澇外,當臺風與其他大中尺度天氣系統(tǒng)等相互作用時,更會導致大范圍的暴雨洪澇災害,甚至引發(fā)水庫潰壩、堤防潰決、山洪泥石流等次生災害。臺風暴雨,尤其是臺風與冷空氣共同影響所造成的連續(xù)性暴雨,其范圍
風也常常導致東江、北江、韓江上游的大洪水。另據(jù)建國后水文氣象觀測資料分析,不少河段實測資料系列中的首位洪水都是由于臺風暴雨形成的,如韓江和螺河的1960年洪水(6001號臺風),榕江和龍江的1970年洪水(7011號臺風),鑒江1976年洪水(7619號臺風),西枝江1979年洪水(7913號臺風),漠陽江1981年洪水(8106號臺風),韓江1986年洪水(8607號臺風),九州江1994年洪水等。另據(jù)浙江省防辦資料,建國60a來浙江發(fā)生較大水災145次,其中由臺風引起的水災就有99次,占水災總數(shù)的68%,是我國各省比例最高的。
1975暴雨洪水造成的水庫垮壩影響可能更為嚴重年8月4日,7503號臺風妮娜穿越臺灣島后在福。如
建晉江登陸,路經(jīng)江西和湖南,在常德附近突然轉(zhuǎn)向,
北渡長江直入中原腹地[8]中在河南境內(nèi)停滯少動。8月51~8日超過400mm的降雨面積達,造成歷史罕見的特大暴雨日,“妮娜”北上途19000km。4
2,大于板橋水庫000mm、的降水區(qū)在京廣鐵路以西薄山水庫西北至石漫潭水庫到方城一帶。這次臺風暴雨的
降水強度極強,1h和6h降雨強度分別為189.5mm和830.1mm,均為我國歷史上最高記錄。暴雨造成2座大型水庫、2座中型水庫和58座小型水庫潰壩失事,至8月8日凌晨,沖毀涵洞416座,河堤決口2180
處,漫決總長810km,淹沒面積12000km2統(tǒng)計,災民1000多萬人,倒塌房屋560萬間。據(jù)不完全,人員死亡2.6萬人,沖毀京廣鐵路102km,中斷行車18d,直接經(jīng)濟損失超過100億元。這是新中國成立以來最大的臺風災害,無論是垮壩水庫的數(shù)目,還是死亡人數(shù),都遠遠超過了全球的同類事件。
2.3 臺風帶來豐沛的水資源
雖然臺風致災嚴重,可能造成經(jīng)濟社會較大損失,但同時也是水資源補給的重要方式。本研究選取了通過調(diào)查統(tǒng)計的583次臺風,計算這些臺風從生成到消失期間對16個沿?；蚴芘_風影響比較嚴重的大城市帶來的降雨量,并計算其1951~2010年臺風降雨占全
第7期 姜付仁,等:登陸我國臺風的特點及影響分析
89
年降雨量的比重,見表5。從表5可以看出,臺風降雨占全年降雨量的比例通常為15%~43%,大部分城市個別年份甚至超過50%,說明臺風是重要的水資源補充形式,需要加以合理利用。在所選擇的16個典型城市中,臺風帶來的降水量最大的城市是深圳,臺風帶來的多年平均降水量為769.5mm,占全年降水量的比重為39.83%,其中最大的為1994年的1345.73mm。三亞市多年平均臺風降雨量比例最高,為43.52%,其中1971年最高,達1422.85mm。另外?？凇⑴_州、廣州和汕頭等城市臺風帶來的降水量很大,其臺風降雨1596.94mm(2008年)。
量多年都超過了500mm,?？趥€別年份更高達
表5 典型城市臺風引起的降雨量統(tǒng)計結(jié)果
多年平均臺風引起臺風降水占全年比/%臺風降水降水量/降水量/年度最大
多年平均最大比例mmmm值/mm1370.021932.151690.391299.081589.841748.791749.601241.181103.281371.90996.72713.761062.901415.20689.121600.76
596.2769.5669.8426.7516.8550.8532.7361.7295.8356.5247.9177.3259.9337.8149.5240.5
43.5239.8339.6232.8432.5131.4930.4529.1426.8125.9824.8724.8324.4523.8721.7015.03
95.0460.0167.1458.8465.1756.0551.5659.3648.4452.6951.4358.4355.8350.6953.1939.60
1422.851345.731596.94846.591306.821155.251026.901032.93708.59922.76577.97749.86561.25799.74455.49641.79
臺風降水
年度最小值/mm205.43307.33161.22179.18137.8778.79191.9160.0951.1857.7745.22046.3885.33024.69
測得的雨量)為745.5mm。由于香港和深圳比較接近,本次研究計算所得深圳市多年平均臺風帶來的降水量為769.5mm,與香港天文臺計算的臺風為香港帶來多年平均降水量745.5mm比較接近,說明本次研究計算的臺風帶來的降水量比較合理。
3 結(jié)語
我國政府高度關注臺風防御問題,2011年中央1號文件和黨的十八屆三中全會都明確指出,要健全防災減災救災體制。2012年10月桑迪颶風襲擊美國紐約等重要城市,2013年11月超強臺風海燕襲擊菲律賓等國家,均造成了巨大的人員傷亡和財產(chǎn)損失,警示我國必須高度關注和重視臺風防御工作。本文梳理了建國以來登陸我國臺風的主要影響及其特點,希望能夠為防臺風決策部門提供參考。參考文獻:
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(編輯:常漢生)
2008.
地點數(shù)據(jù)系列
三亞1959~2010深圳1952~2010?？?951~2010南寧1951~2010汕頭1951~2010臺州1960~2010廣州1951~2010廈門1953~2010上海1959~2010福州1951~2010合肥1953~2010青島1961~2010南京1951~2010杭州1951~2010濟南1951~2010南昌1951~2010
來的降水量(即臺風在出現(xiàn)于香港600km范圍內(nèi)至
根據(jù)香港天文臺資料[9],正常年份臺風給香港帶其消散或離開香港600km范圍之后72h期間天文臺
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