洪旱灾害是我国主要的多发性自然灾害，具有影响范围大、灾害损失严重的特点，它对社会经济和生态系统造成了持久威胁。近年来，由于水文气象等多种因素极值耦合而成的洪旱灾害事件，无论在区域尺度或频率和强度上都有所增加，并引发了更大的社会经济损失。因此，将自然运动、天气气候和水文气象结合起来，采用多方法多变量聚合分析研究洪旱灾害未来趋势，预测预报洪旱灾害形成和发生几率，已成为洪旱灾害研究的重要课题。

1.研究区域概况

太行山迎风区位于太行山山脊线东—东南侧。太行山山脊线以东依次为深山区、半深山区和浅山丘陵区。南北长340km(小五台至漳河谷地)，东西宽30km～140km。

河流从北到南有大清河、子牙河、漳卫南运河3 大水系，主要河流有易水、唐河、北沙河、磁河、滹沱河、槐河、汦河、沙河、洺河、滏阳河、漳河等30 余条河流，相应流域面积km2，占山丘区总集水面积的38.7%，占迎风区集水面积的93.5%。

区域内多年平均降水量600～700mm。受地形、气候等因素影响，降水量分布地带性差异十分明显，降水量年际变化大，年内分配很不均匀，80%左右集中在6～9 月。受降水季节分配影响，径流的年内分配比较集中，年径流的70%左右集中于汛期。

2.资料及预报因子的选取

分别收集1470 年—1952 年和1953年—2016 年太平洋年代振荡（Pacific Decadal Oscillation，简称PDO）、北极涛动（Arctic Oscillation，简称 AO）/北大西洋涛动（North Atlantic Oscillation，简称NAO）、北太平洋涛动（North Pacific Oscillation，简称NPO）、厄尔尼诺/南方涛动（ElNino/Southern Oscillation，简称ENSO）及太阳黑子相对数和历史洪旱资料，并选取区域内典型站1953 年—2016 年逐日降水量观测数据，提取逐年、春季、夏季、秋季和冬季等分时段降水量。根据《海河流域旱涝冷暖史料分析》旱涝等级的划分标准，重建洪旱等级序列，得出1470 年—2016 年逐年洪旱等级系列。

3.洪旱规律分析

3.1 预报因子分析

ENSO：自1949 年有记录以来，1951 年—1954 年、1957 年—1959 年、1964 年—1966 年、1972 年—1973 年、1975 年—1976 年、1982 年—1983 年、1986 年—1987 年、1991 年—1995 年、1997 年—1998 年、2002 年—2003 年、2004 年—2005 年、2006 年—2007 年、2009 年—2010 年、2014 年—2016 年 都发生了厄尔尼诺现象，见图1。

大型El Nino 现象曾经在1790 年—1793 年、1828 年、1876 年—1878 年、1891 年、1925 年—1926 年、1997 年—1998 年、2014 年—2016 年出现。

PDO：西北太平洋十年际气候变化受太平洋10 年间涛动（PDO）影响。与ENSO 一样，PDO 的特点在于海水表面温度，海平面气压及风场的变化。PDO可分为暖相和凉相。每个PDO 的位相一般持续20～30 年。研究区代表站逐年降水量与PDO 指数序列对应情况，见图2。

图1 1951 年—2016 年海洋El Nino 指数图

图2 临城水文站1951 年—2012 年逐年降水量与PDO 指数序列对应图

太阳黑子：太阳黑子相对数有显著性的周期变化，自1849 年有观测记录以来出现了16 个上升期、15 个下降期，其中上世纪50 年代以来存在6 个上升期和5 个下降期，对应6 个极大值年 分 别 是1957 年、1968 年、1979 年、1989 年、2000 年、2014 年，5 个 极 小 值年 分 别 是1964 年、1976 年、1986 年、1996 年、2008 年。1953 年—2016 年 降水距平出现了7 个极大值分别是1956年、1963 年、1964 年、1973 年、1996 年、2000 年、2016 年；5 个 极 小 值 年 分 别 是1965 年、1972 年、1986 年、1992 年、1999 年及1978 年—1981 年连 续4 年和1997 年—1999 年连续3 年的干旱，见图3、图4。

为判断气候因子与太行山降水量的遥相关关系，分别计算太阳黑子相对数、ENSO、PDO、NAO 等与降水量的关系，超过 为显著，见表1。

3.2 洪旱规律分析

通过气候因子和洪旱等级序列资料分析得知，洪旱交替存在40 年、20年、11 年、5 年、2～4 年显著周期和3～5 年、10 年、18 年、30 年 与75 年 左 右 等主控周期。在1470 年—2016 年的547年中，1 级洪灾发生的次数为55 次，占总年数的10.1%；2 级洪灾发生的次数为117 次，占总年数的21.4%；3 级正常年份次数为192 次，占总年数的35.1%；4 级旱灾发生的次数为127 次，占总数的23.2%；5 级旱灾发生的次数为56次，占总数的10.2%；旱灾发生的次数稍多于洪灾发生的次数，区域气候相对偏旱。各个等级的洪旱年份存在连续性，即连续2 年与3 年发生旱灾或洪灾，见图5、图6、图7。

文章来源：《自然灾害学报》 网址: http://www.zrzhxb.cn/qikandaodu/2021/0519/1144.html