发布时间: 2023-09-05
气候变暖,水循环加快,降水分布更加不均匀,长江流域极端降水事件频率增多,将会引发更多的灾害事件。这是中国科学院南京地理与湖泊研究所中国科学院知识创新工程重要方向项目“长江中下游洪水孕灾环境变化、致灾机理与减灾对策”的研究新发现。
南京地理与湖泊所的苏布达博士等,在施雅风院士的指导下,利用长江流域147个气象观测站1960到2003年的逐日降水观测数据,应用统计学方法,计算分析出长江流域极端降水事件的时空分布特征。研究结果表明,44年来,长江流域大部分地区年平均降水呈现上升趋势,在季节变化上,除了夏季,其他基本呈升高趋势;全流域夏季降水量显著增加,尤其表现在1990年代,这主要是由于长江流域大部分地区夏季暴雨日数增加;夏季径流量和年最大洪峰流量在长江中下游地区均呈现显著增加趋势,在上游地区则无明显变化。近10多年来暴雨日数增加主要集中在江南地区、西南地区(金沙江水系下游)和东南地区(尤其集中在洞庭湖和鄱阳湖水系下游),其中还包括江苏太湖的南部地区。毫无疑问,长江流域夏季降水量的增加,尤其是暴雨日数的增多必然会增加长江流域中下游地区的洪水风险。
研究资料显示,长江流域上游和岷江流域中下游(四川盆地)地区,以及长江中下游洞庭湖和鄱阳湖流域通常为极端降水高值出现的地区。以日降水≥50mm的暴雨频数计算,长江流域极端降水频数自东南向西北呈减少趋势。长江流域东南部的鄱阳湖和洞庭湖流域是暴雨事件最为频繁发生的地区。
自1960到2003年的44年间,前二十年是极端降水事件偏少年代,而九十年代以来随着强降水频率的提高,极端降水在长江中下游地区占总降水量的比重明显加大,极端降水集中程度在显著增加。从长期趋势来看,长江中下游暴雨带来的降雨占夏季降水量增加量的63.3%;对于雨量相对较少的上游地区,其暴雨增量也达到了夏季总雨量的58.5%。同时,间隔1到5天的极端降水频数也不断增加。根据资料显示,长江中下游间隔1到5天的极端降水占总雨量37.37%,长江上游占44.48%,全流域达到了40.71%。1990以来这个数据比1960到1990年期间,在长江中下游地区平均增加了2%左右。
此外,趋势统计分析还表明,长江流域上游地区的极端降水集中程度在夏季的6月有明显的增加趋势。1990年以前,长江上游的暴雨大多出现在7到8月份,而这个时候长江中下游地区的梅雨期已经基本结束,上游水量能很快就顺着长江航道流向大海,对长江中下游地区的防汛威胁不大。但是由于现在上游地区暴雨有提前发生的趋势,集中在6月份出现,而此时恰逢长江中下游地区也正在遭遇梅雨期暴雨降水。这种极端降水集中趋势增大了长江上游与中下游遭遇洪水发生的机率,使长江流域防洪将面临更加严峻的防洪形势。1998年出现的长江流域大洪水的爆发就有类似的因素。
以上研究成果说明,可能是由于气候变暖的影响,长江流域夏季洪水的发生缘由50到60年代的持续降水为主,转变成90年代以来的短历时强降水引发洪水,流域性“遭遇”洪水出现的可能性增大,这种趋势将大大增加长江洪水的威胁和防汛抗洪的难度。上述研究发现,发表在近日出版的国际水文学杂志Hydrological Sciences Journal上。