近36 a遵义市暴雨洪涝灾害变化特征及成因分析

邹德全，邹承立，熊 凯，张 潇

(贵州省遵义市气象局，贵州 遵义 563000)

0 引言

暴雨导致江河泛滥淹没田地和城乡，造成农业或其他财产损失和人员伤亡,是我国主要气象灾害之一[1]。自进入工业化社会以来，全球海洋和大气逐渐变暖，极端降水事件发生日数、范围以及强度不断增加，暴雨洪涝灾害愈发严重[2,3]。充分认识暴雨洪涝灾害变化特征及其成因，对于防灾减灾规划、保护人民生命财产安全具有重要的现实意义[4]。姜灵峰等[5]认为，我国洪涝灾害损失总体呈下降趋势，且由年降雨量时空分布不均的气象因素、气象灾害防御工程建设和气象灾害预警水平等社会因素造成。黄垭飞等[4]分析了江南地区暴雨及其洪涝灾害损失的变化特征，并从降水和社会防治两方面解释了成因。诸多文献[6-9]一致反映出,我国暴雨洪涝灾害具有明显的区域性和阶段性差异。遵义市位于贵州省北部，岩溶地貌分布较广，受夏季风天气系统影响，极易形成暴雨洪涝灾害。目前，关于遵义市暴雨变化特征及其成因的研究文献较多[10-11]，而关于洪涝灾害变化特征及其成因的文献相对匮乏。本文基于遵义市国家气象观测站逐日降水量资料和第一次自然灾害风险普查暴雨洪涝灾害数据，采用线性倾向估计、相关分析、对比分析等方法,研究遵义市农作物受灾面积变化特征及其影响因素，为政府制定气象灾害防御规划和应急管理工作提供参考。

1 资料和方法

基于GB/T 28592-2012《降水量等级》，定义暴雨为24 h降水量50～99.9 mm、大暴雨为24 h降水量≥100.0 mm。遵义市13个国家气象观测站中，当某日出现x个观测站暴雨(大暴雨)时，则记该日暴雨(大暴雨)日数为x，全年暴雨(大暴雨)日数为所有x之和，暴雨(大暴雨)日的降水量之和为相应累计降水量(也称强度)。

参考姜灵峰等[5]的研究方法，定义农作物受灾面积超过其平均值90%的年份为特大洪涝灾害年，受灾面积在其平均值50%～90%之间的年份为重大洪涝灾害年，其余则为一般洪涝灾害年。

文中数据处理采用线性倾向估计[12]、相关分析、对比分析等方法。

2 结果与分析

2.1 暴雨洪涝灾害特征

遵义市暴雨洪涝灾害年际波动较大，且主要由重大、特大洪涝灾害构成。统计表明，近36 a来农作物累计受灾面积1.1×106hm2，年均3.2×104hm2。2010年受灾面积最多，达9.2×104hm2，高出整个研究时段(1984—2019年)平均值197%；2018年受灾面积最少，为1.9×103hm2，低于整个研究时段(1984—2019年)平均值94%，受灾面积极差为9.0×104hm2。1991、1997、1998、1999、2000、2010年等6 a属特大洪涝灾害年，1996、2002、2014年等3 a属重大洪涝灾害年，其余则属一般洪涝灾害年。特大洪灾年、重大洪灾年和一般洪灾年受灾面积分别占43%、14%、43%，且9个重大、特大洪灾年共计占57%，比其余27个一般洪涝灾害年还多14个百分点。

近36 a遵义市暴雨洪涝受灾面积年代际变化特征明显。20世纪80年代没有出现重、特大洪涝灾害，90年代出现6次，21世纪00年代出现1次、10年代出现2次。年代变化趋势呈2高3低型分布，20世纪80年代中后期、21世纪00年代中后期和10年代中后期为相对低值期，20世纪90年代中后期，21世纪10代初期为相对高值期(图1)。

图1 1984—2019年遵义市暴雨洪涝受灾面积年际变化

线性倾向估计表明：受灾面积在1984—1999年呈显著上升趋势(倾向值39.9 hm2/10a，通过0.05显著性水平)，2000—2019年呈显著下降趋势(倾向值-12.2 hm2/10a，通过0.05显著性水平)。

2.2 强降水变化特征

2.2.1 暴雨 遵义市暴雨日数及其强度年际波动较大、年代际变化特征明显。统计表明，近36 a平均暴雨日数22.6 d、相应累计降水量1263.9 mm，暴雨日数、暴雨强度最多年份同为2014年(54 d、3608.3 mm)，最少年份同为1990年(12 d、721.3 mm)，最多年份分别是最少年份的4.5、5.0倍。暴雨日数及其强度在年代际变化上均呈2高2低型分布，20世纪80年代中末期、21世纪10年代初为相对低值期，20世纪90年代末期、21世纪10年代末期为相对高值期(图2)。

图2 近36 a遵义市暴雨日数及其累计降水量年际变化

近36 a遵义市暴雨日数及其强度长期变化趋势均不明显。线性倾向估计表明，整个研究时段(1984—2019年)均呈微弱上升趋势(暴雨日数倾向值2.8 d/10 a，强度倾向值193.5 mm/10 a，均未通过0.05显著性水平)。分段估计表明，1984—1999年暴雨日数倾向值2.6 d/10 a，暴雨强度倾向值203.3 mm/10 a；2000—2019年暴雨日数倾向值22.1 d/10 a，暴雨强度倾向值133.2.3 mm/10 a；但2个时段均未通过0.05显著性水平。

暴雨日数及其强度平均值，2000—2019年均较1984—1999年大,而标准差均较1984—1999年小。说明2000年以前暴雨日数相对较少、强度相对较小，但极端多暴雨年和强度年较多；而2000年以后暴雨日数相对较多、暴雨强度相对较大，但极端多暴雨年和强度年相对较少(表1)。

表1 遵义市降水因子分段统计情况

2.2.2 大暴雨 遵义市大暴雨日数及其强度年际波动较大、年代际变化特征明显。统计表明，近36 a平均大暴雨日数3.4 d、暴雨强度404.1 mm。大暴雨日数、大暴雨强度最多年份同为1989年(9 d、990.2 mm)，最少年份为1994年和2001年，没有出现大暴雨。在年代际变化上呈3高3低型分布，20世纪80年代中末期、90年代末期、21世纪10年代中期为相对高值期，20世纪90年代初中期、21世纪10年代初期为相对低值期。

遵义市大暴雨日数及其强度长期变化均呈显著减少趋势(图3)。大暴雨日数和强度在整个研究时段(1984—2019年)呈显著下降趋势(大暴雨日数倾向值-0.7 d/10 a，强度倾向值-86.2 mm/10 a，均通过0.05显著性水平)。分时段估计表明，1984—1999年暴雨日数倾向值-0.01 d/10 a，强度倾向值-19.3 mm/10 a,均通过0.05显著性水平；2000—2019年暴雨日数倾向值-0.1 d/10 a，强度倾向值-34.1 mm/10 a，均通过0.05显著性水平。

图3 近36 a遵义市大暴雨日数及其累计降水量年际变化

大暴雨日数和强度的平均值和标准差，1984—1999年均较2000—2019年大(表1)，说明遵义市2000年以前大暴雨日数相对较多、强度相对较大，并且极端大暴雨年、强度年也相对较多。

2.3 暴雨洪涝灾害成因分析

2.3.1 暴雨、大暴雨影响 利用暴雨洪涝受灾面积与降水因子进行相关分析，考察降水因子对受灾面积的影响。遵义市受灾面积与暴雨日数及其强度、大暴雨日数及其强度等4个降水因子均有不同程度正相关关系，其中大暴雨日数及强度与受灾面积相关系数通过0.05显著性水平，说明受灾面积随着暴雨日数及其强度、大暴雨日数及其强度的增加而增加，而且大暴雨日数及其强度是受灾面积增加的重要诱因。同时，暴雨日数及其强度与受灾面积的相关非常微弱，似乎有悖暴雨洪涝致灾机理。原因可能是防洪工程建设、除涝工程建设等气象灾害防御工程措施已经能够抵御暴雨致灾风险水平，只有当超越暴雨量级风险水平的大暴雨才对受灾面积产生重要影响。

2.3.2 其他因素影响 对比图1、2、3发现，暴雨日数及强度、大暴雨日数及其强度的时间分布与暴雨洪涝受灾面积分布不完全一致，甚至相反。受灾面积在1984—1999年呈显著增加趋势，在2000—2019年呈显著减少趋势。而暴雨日数及其强度在相应的2个时段均呈不显著增加趋势，大暴雨日数及其强度在整个时段上(1984—2019年)均呈显著下降趋势。即受灾面积与暴雨因子在1984—1999年变化趋势相同，在2000—2019年变化趋势相反。受灾面积与大暴雨因子在1984—1999年变化趋势相反，而在2000—2019年变化趋势相同。另外，受灾面积与大暴雨日数相关系数为0.403，与大暴雨强度相关系数为0.359，也就是大暴雨日数只能解释受灾面积方差变化的16.2%，大暴雨强度只能解释受灾面积方差变化的12.9%，而暴雨日数及其强度解释的方差变化比例更少。由此可见，从变化趋势的差异性和方差解释比例两方面均说明，受灾面积还有其他重要因子的影响。文献[1]指出，其他因子即社会因子，包括气象灾害防御工程措施(防洪工程、除涝工程等)和非工程措施(灾害天气预报预警、救灾措施等)。由于资料所限，接下来仅仅分析灾害天气监测、预报预警在防灾减灾中的作用。

遵义市2010以来气象灾害监测、预报预警水平显著提升。随着2004年中国气象局颁布施行《突发气象灾害预警信号发布试行办法》，2010年遵义市建立完善覆盖所有行政村的气象信息员制度，预报预警信息传播“最后一公里”瓶颈取得突破性进展。2014年遵义市建成中、小天气尺度观测站200余个，有效提升了暴雨、大暴雨监测水平。2016年、2017 年地方政府先后发文建立和完善气象防灾减灾“三个叫应”工作机制，进一步促进了预报预警信息的有效传播。表2是近36 a典型暴雨洪涝灾害年的情况对比。2000年与2016年的暴雨日数和暴雨强度相当，但2000年受灾面积是2016的7.73倍。同样，在降水因子相当的情形下，2003年、1993年、1999年却比2017年、2018年、2019 年的灾情重得多。由此可以看出，2010年以来的气象信息员制度、中小天气尺度监测网和三个叫应”工作机制，在防灾减灾中发挥了重要作用。

表2 近36 a遵义市暴雨洪涝典型灾损年份对比

3 结论与讨论

近36 a遵义市暴雨洪涝受灾面积具有显著的年际、年代际以及阶段性变化特征。受灾面积在2000年之前呈显著上升趋势，2000年之后呈显著下降趋势。

近36 a遵义市暴雨日数及强度均呈微弱增加趋势，大暴雨日数及强度均呈显著减少趋势。大暴雨日数及其强度与受灾面积呈显著正相关，即大暴雨发生日数越多、强度越大，造成的受灾面积就越大。暴雨(大暴雨)日数和强度与受灾面积的时间变化趋势不完全一致，以及暴雨和大暴雨因子的方差解释比例较少，表明遵义市暴雨洪涝灾害还受自然因素和社会因素影响。自然因素主要是气象因素，社会因素主要是气象灾害防御工程和气象灾害预报预警水平。本研究只对气象因素(暴雨、大暴雨)、灾害天气监测和预报预警能力影响进行了分析，今后将进一步探讨气象灾害防御工程对遵义市暴雨洪涝灾害的影响。