曹興,毛煒嶧,尹冰霞,萬瑜
(1.中國氣象局烏魯木齊沙漠氣象研究所,新疆烏魯木齊 830002;2.新疆維吾爾自治區氣象局,新疆烏魯木齊 830002;3.烏魯木齊市氣象局,新疆烏魯木齊 830002;4.新疆氣象臺,新疆烏魯木齊 830002)
不同定義指標下的烏魯木齊寒潮過程氣候特征對比分析
曹興1,2,毛煒嶧1,尹冰霞3,萬瑜4
(1.中國氣象局烏魯木齊沙漠氣象研究所,新疆烏魯木齊 830002;2.新疆維吾爾自治區氣象局,新疆烏魯木齊 830002;3.烏魯木齊市氣象局,新疆烏魯木齊 830002;4.新疆氣象臺,新疆烏魯木齊 830002)
利用烏魯木齊市1951—2015年逐日最低氣溫(TD)、日平均氣溫(TT)資料,依據《寒潮等級》國家標準,以TD、TT為定義指標來普查寒潮降溫過程,采用數理統計方法對2種指標統計的寒潮降溫氣候變化特征進行對比分析。結果表明:2種指標方法統計的降溫頻數存在顯著性差異,在年際、季節時間尺度上均呈不顯著減少趨勢,TT法統計的年降溫頻數減少趨勢顯著強于TD法;90%的降溫過程持續時間在1~3 d,TD、TT法統計的最長降溫持續日數均出現在11月,且不同降溫幅度的頻數最大值亦在秋季;以TD、TT法統計的全年95.5%和94.6%的降溫過程達不到寒潮的標準,2種方法統計的寒潮等級頻數均表現為一般寒潮>強寒潮>特強寒潮;2種方法統計的寒潮頻數在年際、季節尺度上均呈現減少趨勢,峰值期分別為4月和10月,20世紀50年代為多發期,2001—2015年為相對少發期;TT法統計寒潮頻數未來持續性強度弱于TD法;相關性分析發現,寒潮頻數與年均TD、TT呈極顯著的負相關關系,且年均TD的相關性強于年均TT,表明TD是影響寒潮頻數變化的一個重要指標參數。
烏魯木齊;寒潮;降溫;氣候;對比
在特定的天氣形勢下,高緯度地區大規模的強冷空氣南下,往往造成劇烈的降溫和大風雪天氣,當降溫幅度達到一定強度的標準時,就形成一次寒潮過程。寒潮天氣的發生常伴有雨、雪、凍雨或霜凍,是冬半年主要的災害性天氣之一,給農牧業生產、交通運輸、人民生活帶來極大不利影響。近年來,在全球變暖的大背景下,極端災害性天氣頻發,許多學者對寒潮活動的源地和途徑、時空分布特征、發生頻次和強度、形成機制及預報方法等進行了深入的研究[1-10]。仇永康[11]等對我國38個冬半年的冷空氣活動統計分析發現,寒潮和強冷空氣過程頻數存在較大的年際變化。李峰[12]等研究認為,北極區和近極區環流系統的改變,造成1971—2000年我國強冷空氣爆發的事件特性發生年代際變化。王遵婭[13]等、康志明[14]等的研究表明,近50 a來中國寒潮強冷空氣活動頻次逐年下降,強度減弱。王遵婭[13]等還指出,冬季西伯利亞高壓和東亞冬季風強度與中國寒潮頻次呈明顯正相關關系。錢維宏[15]等分析了1960—2005年我國寒潮時空變化與冬季增暖的關系,結果表明在過去的45 a中,寒潮和極端寒潮事件普遍呈減少趨勢,新疆、華北、東北和華東減少最為顯著。魏鳳英[16]研究亦表明,自20世紀90年代初我國冬春季氣溫顯著增暖以來,全國性的寒潮災害頻次顯著減少,新疆是寒潮強度減弱的最顯著區域之一。以上文獻,對了解我國寒潮的時空變化特征提供了有益的參考。
新疆是我國寒潮發生最為頻繁的地區之一[17],秋冬春季受寒潮影響嚴重。近年來,學者對新疆寒潮開展了廣泛的研究。牟歡[18]等、趙俊榮等[19]、肉孜·阿基等[20]分別對新疆春季、冬季寒潮爆發的原因進行了深入的分析。莊曉翠等[21]對氣候變暖背景下的阿勒泰地區寒潮變化特征進行了研究。滿蘇爾·沙比提[22]分析了南疆1949—2008年間寒潮發生頻次、持續時間及其對農業生產的影響。毛煒嶧等[23-25]以日最低氣溫為指標,詳細地分析了烏魯木齊市1951—2015年之間的降溫過程、寒潮過程的基本氣候特征,及其頻數、強度變化和季節評估指標等。以往的研究多以最低氣溫作為寒潮定義的指標,根據《寒潮等級》(GB/T21987—2008)[26],最低氣溫和日平均氣溫均可作為寒潮定義的指標,而以日平均氣溫定義寒潮的相關研究極少。這2種寒潮定義指標在統計上是否存在顯著差異?文章擬以烏魯木齊單站為例,采用2種定義指標,對寒潮降溫氣候特征進行對比分析,以期為寒潮定量影響評估提供參考依據。
1.1 數據來源
選取烏魯木齊市氣象站1951—2015年的逐日平均氣溫和最低氣溫數據,分別以日最低氣溫(TD)、日平均氣溫(TT)作為寒潮定義指標,對寒潮降溫過程進行分析,以下分別簡稱為TD法、TT法。季節劃分為3—5月為春季,6—8月為秋季,12月—翌年2月為冬季,根據文獻[26]將11月—翌年4月劃分為冷季。
1.2 寒潮標準選定
降溫過程:單站24 h變溫ΔT24由≥0轉為<0的第一天定義為降溫初日,持續到ΔT24再次出現≥0的前一天,稱為降溫終日;從初日到終日定義為降溫過程。降溫過程終日與初日前一天的氣溫差定義為過程降溫幅度(FD)。
寒潮標準:日最低氣溫(TD)或平均氣溫(TT)24 h內降溫幅度≥8℃或48 h內降溫幅度≥10℃,或72 h內降溫幅度≥12℃,且日最低氣溫≤4℃,記為1次寒潮過程[23]。
1.3 分析方法
利用線性回歸、R/S等方法分析寒潮降溫過程的變化特征,并引入氣候異常事件和嚴重事件的判斷標準,對烏魯木齊寒潮活動的異常特征進行分析,方法詳見文獻[28]。
R/S分析法:通過計算Hurst指數值(H值),來判斷時間序列趨勢性成分的持續性,并由Hurst指數值的大小來判斷趨勢性成分的持續性或反持續性強度大小。0.5<H<1,表明時間序列過程具有持續性,反映在氣候要素上,則表明未來的氣候總體將和過去的變化趨勢一致,反之亦然。且H值越接近1,持續性就越強。0<H<0.5,表明時間序列總體趨勢與過去相反。
2.1 降溫過程總頻數變化特征
根據降溫過程的定義,以TD、TT作為指標來普查烏魯木齊市1951—2015年降溫天氣過程。結果表明,以TD、TT法統計的降溫過程分別5834次和5159次,年均降溫頻數為89.6和79.4次,TD法偏多13.1%。從圖1可知,近65 a以來,TD、TT法統計的降溫頻數表現為不顯著的減少趨勢,傾向率分別為-0.1次·(10a)-1、-0.7次·(10a)-1(P>0.05),TT法減少趨勢明顯強于TD法。在時間序列上,TD法統計降溫頻數曲線總體維持在TT法曲線之上,但呈基本一致的波動過程。其中,TD法統計的年降溫頻數最大值為102次,最小值為76次;TT方法統計最大值和最小值分別90和69次。對降溫頻數年代分布特征分析表明,在各個年代上TD法統計的降溫頻數均高于TT法,TD法降溫頻數年代分布呈現為先升后降再升的過程,其中,20世紀80年代降溫過程出現最多,累計發生918次;TT法統計的降溫頻數表現為先降后升再緩降的年代分布特征,20世紀50年代降溫過程出現最多,為820次。

圖1 烏魯木齊市降溫過程頻數逐年變化曲線
為分析TD、TT定義的降溫頻數的差異,對2組數據序列進行T檢驗以及描述性統計分析。結果表明,TD、TT法統計的降溫頻數序列存在顯著性差異(P=0.009),且數據離散程度大,表明降溫頻數年際間變化差異明顯。進一步的相關性分析表明,2種方法統計的年降溫頻數呈弱相關性,相關系數為0.32,且通過了雙側顯著性檢驗(P<0.01),表明2種方法統計的年降溫頻數相關性較弱,且存在顯著性差異。
2.2 降溫過程季節變化特征
由表1可知,降溫過程在一年四季均有發生,冬季出現相對偏多,春秋季略少。在各個季節TD法統計的降溫頻數均高于TT法。2種方法統計的降溫頻數在各個季節均呈不顯著減少趨勢,TD法統計的降溫頻數在春、冬季減少趨勢強于夏季和秋季,TT法卻是春、秋季減少趨勢強于夏、冬季。各個季節的降溫頻數與年總頻數呈極顯著的正相關關系(P<0.01),其中,TD法統計的降溫頻數在夏季相關性最強,TT法統計的在秋冬季相關性最強。2種方法統計的降溫頻數在季節上的相關性分析認為,在冬季相關性最強,相關系數為0.52(P<0.01),其次為春季、夏季、秋季,其中秋季和夏季均呈弱相關性,相關系數<0.4。以上分析表明,2種方法統計的降溫頻數在冬季具有較好的一致性。

表1 不同定義指標下的降溫頻數季節分布特征
2.3 降溫過程持續日數分析
由圖2可知,烏魯木齊市1951—2015年降溫過程持續時間范圍為1~12 d,90%以上的降溫過程持續時間為1~3 d;隨著持續日數的增加,降溫過程頻數呈指數式遞減過程。其中,持續時間大于8 d的僅為個別強降溫過程;降溫持續10 d以上的,TD法統計的僅出現在2002年的11月28日—12月8日,過程極端低溫為-17.1℃;TT法統計的3次降溫過程持續時間超過10 d,分別為2009年11月6日—17日、1973年11月30日—12月11日、2005年11月14日—24日,過程極端低溫分別為-13.8、-14.5、-13.0℃。由此可見,TD、TT法統計的降溫持續日數雖有差異,最長降溫持續日數卻均出現在秋季的11月。

圖2 降溫過程持續日數曲線
2.4 降溫幅度特征分析
分別利用TD、TT為指標,普查出溫度降幅大于8、10和12℃的降溫過程,分別記為TDFD8、TTFD10(依次類推)。結果表明,近65 a以來不同降溫幅度的頻數均呈不顯著的減少趨勢(P>0.05),其中TDFD8頻數變化傾向率為-0.4次·(10 a)-1(P>0.05),明顯強于其它降溫幅度頻數。基于TD、TT法統計的降溫幅度在8℃以上,10℃以下的降溫頻數占總頻數的百分比分別為16.3%和21.4%。這表明,大部分降溫過程的降幅在8℃以內,發生激烈降溫相對較少。TDFD8、TDFD10、TDFD12的降溫過程年均發生次數分別為14.8、8.2和4.4次,TTFD8、TTFD10、TTFD12的降溫過程年均為17.0、10.1和5.5次。由圖3可知,TD法統計的不同降幅的降溫過程頻數均表現為秋季>冬季>春季>夏季,TT法統計的表現為秋季>春季>冬季>夏季的季節分布特征,2種統計方法在不同溫度降幅上的季節分布差異,可能是因為冬季隨著強冷空氣的入侵,降溫激烈,TD較TT降幅表現明顯。

圖3 不同降溫幅度頻數占總降溫頻數的百分比
3.1 寒潮占總降溫頻數百分比分析
以TD、TT作為定義指標,普查出1961—2015年烏魯木齊市寒潮頻數分別為265、279次,分別占總降溫頻數的4.5%、5.4%。由此可知,以TD、TT法統計的全年95.5%、94.6%的降溫過程達不到寒潮的標準,僅是氣溫波動下降過程。由表2可知,TD法統計的結果中,寒潮頻數占總降溫頻數的百分比的季節分布由大到小依次為:春季、秋季、冬季;TT法統計結果中,寒潮頻數在秋季出現最多,其次為春季和冬季。這表明,烏魯木齊市寒潮主要為發生在春、秋季的劇烈降溫過程;原因可能是,夏季為一年中氣溫最高的季節,基礎氣溫較高,天氣系統主要受副熱帶高壓控制,降溫較弱、降溫后的最低氣溫難以降至4℃以下;春、秋季天氣系統不穩定,氣溫處在較低水平,在強冷空氣頻繁影響下,降溫幅度大、且最低氣溫較低,導致寒潮多發。

表2 不同定義指標下的寒潮占總降溫頻數及百分比
3.2 不同定義指標下的寒潮等級分析
根據文獻[26]單站寒潮等級劃分標準,將寒潮劃分為特強寒潮、強寒潮、一般寒潮3個等級。由表3可知,TD法統計結果中,近65 a以來3個等級的寒潮頻數由多到少依次為一般寒潮、強寒潮和特強寒潮,其中,一般寒潮過程頻數占寒潮總頻數的51.3%,特強寒潮和強寒潮的頻數合計占寒潮總頻次的48.7%;特強寒潮、強寒潮和一般寒潮在季節的分布上基本一致,均在春季出現最多。TT法統計結果中,不同等級寒潮頻數的排序與TD法統計結果相同,一般寒潮最多,占寒潮總頻數的49.9%,特強寒潮和強寒潮的頻數合計占寒潮總頻數的50.1%;在季節分布上,特、超強寒潮和強寒潮頻數由多到低依次為春季、秋季和冬季,而一般寒潮在秋季最多,其次為春季和冬季。這與TD法統計的結果有所差異。這表明,以TT為指標定義寒潮時,溫度降幅較小的一般寒潮過程在秋季出現頻率最高。
由表3可知,TD法統計結果中,冷季寒潮過程出現188次,占寒潮總頻數的71.0%;TT法統計結果中,冷季寒潮過程出現176次,占寒潮總頻數的63.1%。在冷季TD法統計的各等級寒潮過程占寒潮總頻數的百分比均高于TT法統計的結果。這可能是因為在冷季,進入深冬季節,日最低氣溫較日平均氣溫變化更為劇烈,更易達到寒潮的降溫標準。

表3 不同定義指標下的烏魯木齊寒潮等級特征
3.3 寒潮年代際變化特征分析
對烏魯木齊市寒潮頻數的統計分析得出,TD法統計的年均寒潮頻數為4.1次,其中在1952年最多,為10次,1972年未出現寒潮。由圖4可知,近65 a以來寒潮頻數呈顯著的減少趨勢,傾向率為-0.39次·(10 a)-1(P<0.05),這與王遵婭[10]等研究的全國寒潮變化趨勢較為一致。分析發現,20世紀50年代寒潮頻數為正距平狀態,減少趨勢較為明顯;20世紀60年代前期,寒潮頻數基本維持穩定;60年代后期至90年代末,寒潮頻數呈頻繁的波動態勢;21世紀以來,寒潮減少趨勢增強,為負距平狀態。從年代際平均的寒潮頻數來看,由多到少依次排列為20世紀50年代、60年代、90年代、80年代和70年代,21世紀最近15 a,進入寒潮相對少發期。TT方法統計的年均寒潮頻數為4.3次,在1952年最多,為9次,1980年未出現寒潮。寒潮頻數呈顯著的減少趨勢,傾向率為-0.26次·(10 a)-1(P<0.05),減少趨勢弱于TD法。年代際平均寒潮頻數由多到少排列依次:20世紀50年代、90年代、60年代、70年代和80年代,21世紀以來為寒潮相對少發期。寒潮頻數年代際分布上與TD法結果有所差異,但是寒潮多發期和少發期較為一致。進一步對兩種方法統計的年寒潮頻數序列進行相關分析,65 a來2個年寒潮頻數序列之間的相關系數為0.62(P<0.01)。

圖4 烏魯木齊市寒潮過程總頻數逐年變化曲線

表4 不同定義指標下的寒潮頻數相關系數
對寒潮頻數與TD、TT的相關分析表明,兩種方法下,寒潮頻數和年均TD、TT均呈極顯著的負相關關系,均通過了信度為0.01的顯著性檢驗。TD法統計的寒潮頻數與年均TD的相關性強于年均TT,相關系數為-0.43。TT法統計的寒潮頻數與氣溫(TD、TT)的相關性均強于TD法。由表4可知,在冷季,兩種方法統計的寒潮頻數與年均TD的相關性均強于年均TT。由此可推斷,在寒潮多發的冷季,TD在一定程度上決定了TT的變化,年均TD與寒潮頻數關系最為顯著,是影響寒潮頻數變化的一個重要指標參數。
3.4 寒潮季節變化特征分析
烏魯木齊市寒潮活動具有明顯的季節性特點,主要發生在9月—翌年5月,即除夏季外,其它季節均有寒潮發生,且在各個季節寒潮頻數均呈減少趨勢。其中,TD法統計的寒潮頻數春季減少趨勢最為明顯,傾向率為-0.27次·(10 a)-1(P<0.01),依次為冬季和春季,在冷季寒潮頻數減少趨勢進一步增大,傾向率為-0.38次·(10 a)-1(P<0.01);TT法統計的寒潮頻數季節變化趨勢基本與TD法一致,但其在全年及各季節寒潮頻數減少趨勢弱于TD法。
由圖5可知,寒潮頻數月際分布呈雙峰型,寒潮發生的峰期為4月和10—11月。TD法統計的寒潮在4月出現最大值(累計49次),占寒潮總數的18.5%;依次為11月、10月,分別占寒潮總數的15.1%和13.2%;9月寒潮頻數為最小值,僅為14次;從季節分布上,春季寒潮最多,其次為秋季、冬季。TT法統計的寒潮最大值出現在10月(累計63次),占寒潮總數的22.3%,依次為4月和11月,12月—翌年3月為寒潮少發期,9月寒潮最少;在季節分布上表現為:秋季>春季>冬季,這與TD法統計的結果有所差異。綜上分析,兩種指標方法寒潮主要集中發生在4月、10月和11月,12月—翌年的3月為少發期,有關研究認為這種月際分布特點與西風環流及相應的天氣系統活動有關[19]。4月和10—11月,處在季節轉換期,大氣環流調整和變動較為劇烈,冷空氣活動頻繁,易導致大幅度降溫;12月—翌年3月,烏魯木齊處在冬季,天氣系統穩定少動,雖有冷空氣入侵,但因其氣溫處在較低水平,導致大幅度降溫的過程相對較少,寒潮活動少。

圖5 1951—2015年烏魯木齊市寒潮頻數月際分布特征
進一步對TD和TT作為定義指標統計的寒潮頻數在季節上的相關性分析表明,在春季、秋季、冬季均呈極顯著的相關性(P<0.01),其中在秋季相關系數最大,為0.62,其次為冬季、春季。根據以上分析可以認為,兩種方法統計的寒潮頻數在秋季具有較好的一致性,頻數差異較小。
3.5 寒潮氣候異常特征分析
對烏魯木齊寒潮活動的異常特征進行分析,結果表明:近65 a以來TD法統計的寒潮無異常偏少年份,在1952、1953、1968年寒潮異常偏多;寒潮頻繁的年份累計有7 a,主要集中在20世紀50年代前期;寒潮少有年份有9 a,集中在最近15 a。TT法統計的寒潮在1980年異常偏少,在1952、1958年寒潮異常偏多,寒潮頻繁年份有9 a,集中在20世紀50年代前期、90年代后期;寒潮少有年分別出現在1980、1988、1999年。由此可知,兩種方法的寒潮異常偏多和頻繁年份均出現在20世紀50年代,但寒潮異常偏少和少有年份存在一定差異。
3.6 寒潮變化趨勢分析
對烏魯木齊市寒潮頻數進行R/S分析表明,TD法統計的寒潮H值大于0.5(表5),表明寒潮未來變化趨勢具有持續性,即寒潮在年際及季節的時間尺度上,未來還將維持減少的趨勢;在持續性強度上,持續性強度季節特征為:秋季>冬季>春季。由此可推斷,秋季寒潮將維持較強的減少趨勢,春季未來持續減少的強度較弱,結合傾向率,春季寒潮未來將保持相對穩定的狀態。
利用TT法統計的寒潮未來變化趨勢亦表現為持續性特征,但持續性強度弱于TD法;在季節上表現為:冬季>春季>秋季,表明冬季寒潮未來維持較強的減少趨勢,秋季寒潮維持減少強度較弱,這與TD法差異明顯。在冷季,TT法計算的Hurst指數值為0.74,明顯高于TD法計算的Hurst指數值,說明利用TT法統計的冷季寒潮維持減少的趨勢更強。

表5 不同定義指標下的寒潮Hurst指數值及傾向率
(1)以TD、TT作為降溫定義指標,普查出烏魯木齊市近65 a以來的降溫頻數均呈不顯著減少趨勢,傾向率分別為-0.1次·(10 a)-1和-0.7次·(10 a)-1;在各個季節兩種方法統計的降溫頻數均呈不顯著減少趨勢,TD法統計的降溫頻數在春、冬季減少趨勢強于夏季和秋季,而TT法卻是春、秋季強于夏、冬季。
(2)90%的降溫過程持續時間為1~3 d,TD、TT法統計的最長降溫持續日數均出現在秋季的11月。大部分降溫幅度在8℃以內,劇烈降溫過程相對較少;兩種方法統計的不同降溫幅度的頻數均在秋季出現最大值,但在其他季節上分布存在明顯差異。
(3)以TD、TT法統計的全年95.5%、94.6%的降溫過程達不到寒潮的標準,兩種方法普查的寒潮等級頻數均表現為一般寒潮>強寒潮>特強寒潮;在冷季TD法統計的各個等級寒潮占總寒潮百分比均高于TT法統計結果。
(4)近65 a以來TD、TT法統計的寒潮頻數均呈顯著的減少趨勢,20世紀50年代為多發期,最近15 a為相對少發期;寒潮頻數在季節上均表現為減少趨勢,峰值期分別為4月和10月;寒潮頻數與年均TD的相關性均強于年均TT,表明TD是影響寒潮頻數變化的重要指標參數。
(5)寒潮異常偏多和頻繁年份均出現在20世紀50年代,但異常偏少和少有年份兩種方法存在差異。R/S未來趨勢分析表明,寒潮頻數在未來均具有持續性,即維持減少的趨勢,但在年際尺度上,TT法統計寒潮頻數未來持續性強度弱于TD法。
[1]周星妍,朱偉軍,顧聰.冬季北大西洋風暴軸異常對我國寒潮活動的可能影響[J].大氣科學,2015,39(5):978-990.
[2]白松竹,博爾楠·哈不都拉,謝秀琴.氣候變暖背景下阿勒泰地區寒潮活動變化特征[J].冰川凍土,2015,37(2):387-393.
[3]鄭玉萍,宮恒瑞.烏魯木齊市寒潮氣候特征分析[J].沙漠與綠洲氣象,2015,9(6):57-61.
[4]趙玉廣,于長文,何麗華,等.河北省寒潮的氣候特征與冬季增暖[J].干旱氣象,2012,30(2):244-248.
[5]段麗瑤,劉愛霞,于莉莉.1961—2010年環渤海地區寒潮時空分布及變化特征[J].氣象與環境學報,2013,29(4):54-58.
[6]王勝,田紅,謝五三,等.近50a安徽省冬半年寒潮氣候特征及其對越冬作物的影響[J].暴雨災害,2011,30(2):188-192.
[7]李海燕,楊霞,張超.新疆一次超極地寒潮天氣分析[J].沙漠與綠洲氣象,2012,6(5):12-19.
[8]牛璐,王國復,黃菲.中國凍雨潛在發生指數在數值產品中的推廣應用[J].氣象與環境科學,2015,38(2):92-101.
[9]莫愛勰.2011年4月2日盧氏縣寒潮天氣成因分析[J].氣象與環境科學,2012,35(2):78-82.
[10]閆小利,余錦華,劉謙,等.河南省一次強寒潮天氣診斷分析[J].氣象與環境科學,2008,31(1):60-65.
[11]仇永康,李曉東,仇永炎.我國冷空氣活動的特征及其與歐亞大陸積雪的關系[J].應用氣象學報,1993,3(2):235-241.
[12]李峰,矯梅燕,丁一匯,等.北極區近30年環流的變化及對中國強冷事件的影響[J].高原氣象,2006,25(2):209-219.
[13]王遵婭,丁一匯.近53年中國寒潮的變化特征及其可能原因[J].大氣科學,2006,30(6):1068-1076.
[14]康志明,金榮花,鮑媛媛.1951—2006年期間我國寒潮活動特征分析[J].高原氣象,2010,29(2):425-427.
[15]錢維宏,張瑋瑋.我國近46年來的寒潮時空變化與冬季增暖[J].大氣科學,2007,37(6):1276-1277.
[16]魏鳳英.氣候變暖背景下我國寒潮災害的變化特征[J].自然科學進展,2008,18(3):289-295.
[17]張學文,張家寶.新疆氣象手冊[M].北京:氣象出版社,2006:183-184.
[18]牟歡,趙克明.2010年春季新疆一次寒潮天氣過程分析[J].沙漠與綠洲氣象,2011,5(4):35-39.
[19]趙俊榮,郭金強,田惠萍.2008年4月天山北坡一次強寒潮天氣成因分析[J].氣象與環境學報,2010,26(1):54-58.
[20]肉孜·阿基,李如琦,唐冶.2011年初北疆強寒潮過程診斷分析[J].沙漠與綠洲氣象,2013,7(3):7-12.
[21]莊曉翠,安冬亮,張林梅,等.阿勒泰地區寒潮天氣特征分析及預報[J].沙漠與綠洲氣象,2010,4(1):32-35.
[22]滿蘇爾·沙比提.南疆近60a來寒潮氣候特征及其對農業生產的影響[J].自然資源學報,2012,27(12):2145- 2152.
[23]毛煒嶧,白素琴,陳鵬翔.1951—2015年烏魯木齊市降溫過程頻數及強度氣候特征[J].氣象,2016,42(11):1351-1363.
[24]毛煒嶧,陳穎.1951—2015年烏魯木齊市寒潮過程頻數及強度氣候特征[J].干旱氣象,2016,34(3):403-411.
[25]毛煒嶧,陳穎,曹興.單站寒潮降溫過程強度評估指標及其在烏魯木齊市的應用[J].氣象與環境學報,2016,32(5):139-146.
[26]中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局,中國國家標準化管理委員會.寒潮等級GB/T21987-2008[S].北京:中國標準出版社,2008.
[27]毛煒嶧,江遠安,李江風.新疆北部的降水量線性變化趨勢特征分析[J].干旱區地理,2006,29(6):797-802.
[28]魏風英.現代氣候診斷與預測技術[M].北京:氣象出版社,2007:63-66.
Analysis on the Climatic Characteristics of Cold Wave Processes with Different Indices in Urumqi
CAO Xing1,2,MAO Weiyi1,YIN Bingxia3,WAN Yu4
(1.Institute of Desert Meteorology,Chinese Meteorological Administration,Urumqi 830002,China;2.Xinjiang Meteorological Administration,Urumqi 830002,China;3.Urumqi Meteorological Administration,Urumqi 830002,China;3.Xinjiang Meteorological Observatory,Urumqi 830002,China)
Based on the data of daily minimum temperature(TD)and daily mean temperature(TT)of Urumqi from 1951 to 2015,TD and TT were taken as the defining indexes to survey the processes of cold wave according to the GB of“Grades of clod wave”,and the climatic characteristics of cold wave was analyzed by mathematical statistics.The results showed that there were significant differences in the frequency of cooling by both methods,and no significant decrease in the annual and seasonal time scales,the decreasing tendency of the TT method was significantly stronger than that of the TD method.90%of the cooling process was maintained with 1~3d,and the longest days in the fall of November.95.5%and 94.6%of the cooling process by two methods couldn’t reach to standard of clod wave,the grades frequency of cold wave with two methods manifestations included:cold wave>strong cold wave>super strong.The frequency of cold wave were decreased in the annual and seasonal time scales,the peak period was appeared in April and in October and the frequent period of cold wave was appeared in the 1950s,the relatively less occurred period over the last 15 years.The development intensity of cold wave with TT method was weaker than TD method;The correlation analysis indicated that there was a negative correlation between frequency of cold wave and TD、TT.The analysis showed that TD was important parameters of the variation of cold wave frequency.
Urumqi;cold wave;cooling process;climate;comparison
P468
B
1002-0799(2017)03-0031-07
曹興,毛煒嶧,尹冰霞,等.不同定義指標下的烏魯木齊寒潮過程氣候特征對比分析[J].沙漠與綠洲氣象,2017,11(3):31-37.
10.12057/j.issn.1002-0799.2017.03.005
2016-12-22;
2017-03-18
中央級公益性科研院所基本科研業務費專項資金項目(IDM201502)“新疆區域降溫過程及極端低溫事件的年、季定量評估研究及應用”資助。
曹興(1984-),男,高級工程師,主要研究方向為氣候變化。E-mail:cxidm@163.com