春季低溫陰雨的發生規律及預報模式

高曉燕,楊 新

揭西縣氣象局,廣東揭陽 515400

低溫陰雨是揭陽市主要農業氣象災害之一，它是指每年的2月下旬～4月上旬，在北方冷空氣南下過程中，常與北上的暖空氣形成對峙局面，出現長時間的低溫、連綿陰雨、少日照的天氣。它對春播育秧危害極大，直接嚴重影響農作物 ，特別是早稻的產量。因此，認識、掌握揭陽市春季低溫陰雨天氣規律，做好揭陽市春季低溫陰雨預報，對防災減災、合理安排農業生產具有重要的意義。

1 揭陽市春季低溫陰雨變化規律的分析

1.1 趨勢分析

對揭陽市逐年的平均低溫陰雨日數序列進行趨勢分析，首先用線性化來擬合序列，并用最小二乘法求得線性變化趨勢，用相關系數做顯著性T檢驗。分析結果顯示，揭陽市逐年的平均低溫陰雨日數序列沒有明顯的線性趨勢。用多項式對平均低溫陰雨日數序列進行擬合(圖1)，1965～1972年平均低溫陰雨日數偏多，1973～1981年偏少，1982～1996年偏多，1997年以后偏少；圖1顯示低溫陰雨日數和揭陽年平均氣溫的變化趨勢呈同步反相關，用平均低溫陰雨日數序列和揭陽全市年平均氣溫序列進行相關分析，相關系數為-0.545，通過顯著性水平α=0. 001的T檢驗，表明低溫陰雨日數與揭陽年平均氣溫呈顯著的反相關關系。唐國利等[1]的研究顯示1991年以后我國氣候變暖的趨勢很明顯，尤其是冬、春季的變暖趨勢更明顯，這表明氣候變暖可能是導致1991年以后低溫陰雨日數明顯減少的原因之一。

圖1 揭陽市逐年低溫陰雨日數的時間演變

圖2 揭陽市逐年的平均低溫陰雨日數的主分量逐步回歸擬合曲線

1.2 周期分析

對揭陽市逐年的平均低溫陰雨日數序列進行morlet小波分析，其小波方差顯示，揭陽市逐年的平均低溫陰雨日數有4個明顯的周期，分別為2. 5、3. 5、8.3和13.9年。從小波系數可知，對于13.9年的變化周期而言，1967年以前揭陽市的低溫陰雨日數偏少，1968～1974年偏多，1975～1981年偏少，1982～1987年偏多，1988～1994年偏少，1995～2001年偏多，2002年以后偏少，可以預計到2008年前后揭陽市的低溫陰雨日數依然偏少，2008年將是個偏少轉為偏多的突變點。從小波能量譜可知，準2年的變化周期在1974～1977、1985～1989、1995～2000年有非常強的振蕩；而8.3年的周期在1979年以前的振蕩較強，1980年以后較弱。

2 揭陽市春季低溫陰雨預報模式

利用國家氣候中心氣候系統診斷預測室提供的逐月氣候環流指數資料，選取歐亞經向環流指數(IM0-150E)、歐亞緯向環流指數(IZ0-150E)、亞洲經向環流指數(IM60-150E)、亞洲緯向環流指數(IZ60-150E)、西北太平洋副高面積指數、西北太平洋副高強度指數、西北太平洋副高脊線、西北太平洋副高北界位置、西北太平洋副高西脊點、亞洲區極渦面積指數、南方濤動指數(SOI)、太陽黑子相對數[2]；其中2～12月的逐月氣候環流指數資料年限為1964～2006年，1月的逐月氣候環流指數資料年限為1965～2007年，合共144項，資料長度為43年。利用上述資料作為因子，對揭陽市逐年的平均低溫陰雨日數建立回歸方程，由于資料因子數太多，因此先對上述資料進行主分量分析，取其前42個主分量(累積方差貢獻接近100% )，將這些主分量

作為預報因子，利用雙重檢驗的逐步回歸方法建立回歸方程，并對2004～2007年揭陽市逐年的平均低溫陰雨日數進行預測試驗。回歸擬合方程的復相關系數為0.85，1965～2003年實況與擬合的絕對殘差平均為2.8d，圖2表明揭陽市逐年的平均低溫陰雨日數的主分量逐步回歸擬合效果較好，能夠擬合出大部分極值。

表1 2004～2007年揭陽市低溫陰雨天氣平均年日數的實況與預測 d

表1顯示， 2005～2007年的預測效果較好， 2004年的預測效果較差， 2004～2007年的絕對平均殘差為2.8 d，總體上主分量逐步回歸方程的預測較好。

3 結論

1） 1965～2004年揭陽市春季低溫陰雨年平均日數在8～14 d，絕大部分出現在2和3月，大部分都是濕冷型的，僅有21.5%是干冷型。

2）1965～1972年揭陽春季低溫陰雨日數偏多，1973～1981年偏少， 1982～1996年偏多，1997年以后偏少。1991年以后揭陽春季低溫陰雨天氣的減少與氣候變暖基本同步。

3）揭陽市逐年的平均低溫陰雨日數有4個明顯的周期，分別為2.5、3.5、8.3和13.9年。

4）用氣候場主分量逐步回歸方法建立的回歸方程，擬合和預測效果均較好，對日常業務有參考作用。

[1]唐國利,任國玉.近百年中國地表氣溫變化趨勢的再分析[J].氣候與環境研究,2005,10(4):791-798.

[2]況雪源,謝少鳳.廣西低溫陰雨結束期分布特征及其預報[J].熱帶氣象學報,2000(4).