隴南一次影響農業生產的春季連陰雨成因分析

魏清霞 王小明

摘要 ?為減少春季低溫連陰雨天氣對農作物及經濟作物的危害，提前采取效應防護措施，利用常規氣象觀測資料和隴南市1980—2010年氣候評價資料，對2015年3月31日至4月6日春季連陰雨天氣成因進行了分析。結果表明，此次連陰雨具有降水時間長、累計降水量大特點，500 hPa上阻塞形勢建立與崩潰，烏拉爾山高壓脊發展及橫槽轉豎偏北風帶下強冷空氣是主要成因之一，500 hPa高原槽、700 hPa上低渦切變線持續也是重要因素，而地面上冷鋒和冷高壓前冷空氣與四川盆地熱低壓長時間對峙是此次春季連陰雨形成的最主要因素;另外低層持續良好的水汽條件及水汽輸送通道和長時間維持的上升運動保證了連陰雨天氣的形成。

關鍵詞農業生產;春季;連陰雨;成因分析

中圖分類號：P458.121文獻標識碼：A文章編號：2095-3305（2019）03-052-02

DOI： 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2019.03.020

地處秦巴山區、青藏高原、黃土高原三大地形交匯區域的隴南市，具有特殊的地理位置和氣候特征，境內具有暴雨、干旱、雷暴、冰雹、寒潮、連陰雨等多種災害性天氣，其中連陰雨的危害較大。目前，國內外許多學者對連陰雨從氣候特征分析到一次個例診斷分析等做了大量研究[1-3]，同時連陰雨對農作物影響及氣候區劃和評價研究也取得了一定的成果，但目前多是對秋季連陰雨的研究，而對春季連陰雨研究相對較少。春季連陰雨天氣對春耕春播有利，但同時也會影響春播時間，另外連陰雨導致的較低溫寡照對越冬農作物生長非常不利，而且有時伴隨春季連陰雨而來的降溫會形成嚴重霜凍災害，可見研究春季連陰雨非常有必要。筆者利用常規資料，研究分析隴南春季一次連陰雨天氣過程成因，為春季連陰雨預報積累經驗。

1資料與方法

選取2015年3月31日至4月6日隴南市9縣（區）自動站和部分區域站逐日降水量、溫度資料，1980—2010年隴南市氣候評價資料，常規氣象觀測資料，以及物理量診斷資料。連陰雨天氣以甘肅省氣候評價指標為標準，即連續陰雨日≥5 d，過程總降水量≥15.0 mm，同時滿足以上條件者，為一次連陰雨過程。

2連陰雨天氣過程實況

2015年清明節前后，甘肅隴南市出現罕見春季連陰雨天氣過程，連陰雨從3月31日夜間開始，一直持續到4月6日夜間連續降水日數達6 d，累計降水量>15.0 mm，達到甘肅省氣候評價指標中的連陰雨標準，其中累計降水量武都南部琵琶鄉70.8 mm，康縣站64.3 mm，文縣最小為16.3 mm，整個連陰雨天氣過程中4月1日降水量最大，兩當縣降水量達29.7 mm，2日降水相對減弱，3—6日全市持續小雨或中雨（表1），值得一提的是，此次連陰雨累積降水量多站達到或超過歷史同期4月總降水量。另外此次連陰雨天氣對春耕春播有利，為農業生產提供了充足雨水，但同時北部西和縣、禮縣、宕昌縣部分地方溫度較低，個別鄉鎮溫度接近0℃，這對越冬后農作物生長造成了一定影響。

3大氣環流特征分析

大氣環流制約和決定大范圍天氣的變化及特征，長時間大氣環流決定著不同區域氣候特征，同時大氣環流異常將會導致某些區域天氣或氣候變化。特別在汛期，500 hPa西太平洋副熱帶高壓位置和強度對我國雨帶位置影響甚重，但副高強度和持續時間及北跳南撤時間異常，將會導致全國氣候天氣出現嚴重異常。對西北地區東南部春季連陰雨降水來說，也是一種大氣環流調整或異常表現。

3.1500 hPa環流特征

降水開始時（3月31日20：00），歐亞大陸中高緯度為兩脊兩槽形勢，其中在烏拉爾山和貝加爾湖西側有2個高壓脊，巴爾喀什湖和遠東地區有2個低（渦）槽，同時可看到高原槽和南支槽明顯，隴南處于槽前西南氣流中。隨著巴爾喀什湖低渦東移南壓帶下冷空氣及高原槽東移共同影響，4月1日隴南出現最強降水時段。4月2日20：00貝加爾湖西側高壓脊消失，而烏山脊進一步發展，與原來巴爾喀什湖低渦形成明顯阻塞形勢，巴爾喀什湖低渦已演變為明顯切斷低壓影響新疆北部，同時高原上有小波動發展，配合切斷低壓底部冷空氣，隴南降水持續。4月3日20：00形勢維持，低渦進一步東移南壓，烏山脊繼續加強，高原小波動再次發展東移。4月4日20：00形勢大變，低渦消失，烏山脊前偏北風加強，高原上持續有小波動發展東移影響隴南，陰雨持續。4月5日20：00低渦消失后演變成橫槽在烏山脊前北風進一步加強作用下，即將轉豎南壓。4月6日20：00橫槽轉豎南下，阻塞形勢崩潰，新的東亞大槽已重新組建。

3.2700 hPa環流特征

春季持續降水，除中高層影響系統及冷暖空氣外，低層影響系統仍非常重要。從各時次影響隴南系統看，降水開始或發生時，隴南處于低渦或切變線影響下，或高原槽前偏南氣流中，低層偏南風為降水提供足夠的水汽條件，另外低渦切邊也有利于上升運動發展和加強。3月31日20：00隴南處于高原低渦前西南氣流中，隨著低渦東移影響，造成夜間隴南較強降水。4月1日20：00和4月2日20：00，隴南都處于切變線影響下，有利于降水發生。4月5日20：00則受北方低槽后部偏北風帶下冷空氣和川西高原低渦前西南暖濕氣流共同作用，降水持續。

3.3地面氣壓場分析

春季降水與地面冷空氣或冷鋒活動密不可分，地面上冷空氣雖不如冬季強，但環流相對異常形勢下，地面冷空氣積累并配合冷鋒及高空冷空氣南下，將會給我國帶來寒潮霜凍降雨雪天氣，這也是春季重要災害性天氣之一。地面場上，此次隴南連陰雨天氣發生前后，地面上冷鋒和冷高壓帶下冷空氣與四川盆地熱低壓外圍暖濕氣流在隴南交綏并對峙是降水持續的重要原因之一。

降水發生前，3月31日20：00在四川盆地有一熱低壓，且熱低壓發展較強，范圍較廣，北方冷高壓偏北只影響東北和華北，隴南處于熱低壓控制中，配合中高層系統作用下，隴南有降水。4月2日20：00，新冷空氣再次南下，但同樣熱低壓較強，熱低壓與冷空氣對峙。4月4日20：00形勢有了較大變化，熱低壓在冷鋒和冷高壓前強冷空氣作用下南移，隴南正好處于地面鋒區，受冷鋒影響，降水持續。4月6日20：00冷高壓發展最強，冷鋒已移至華南，冷空氣影響我國中東部，隴南降水隨之結束。

4物理量診斷分析

4.1水汽條件

4.1.1比濕從比濕分布看，降水期間，隴南700 hPa比濕相對都比較大，基本都≥6 g/kg，最大達9 g/kg，已達到夏季隴南暴雨指標值，可見在此次連陰雨天氣過程中，低層水汽條件相對充足，保證了降水持續。

4.1.2水汽通量及水汽通量散度降水形成，除當地水汽條件較好外，還需要其他區域水汽輸送和輻合。由水汽通量和水汽通量散度分析，3月31日20：00，水汽輸送通道主要來自孟加拉灣和南海，可看到這兩地到隴南有一個水汽通量大值區，另外水汽通量散度在隴南相對也有較好輻合區，綜合結果將有利于降水發生。而到降水中期，水汽輸送通道和輻合保持通暢，這就保證了降水持續。

4.2垂直上升運動

從武都單站渦度散度時間剖面綜合分析看，此次連陰雨天氣過程中，除4月1日下午到夜間上升運動不強外，其余時間都是中低層有較強輻合上升運動，且有低層輻合高層輻散特征。3月31日夜間上升運動最強，這種持續上升運動為此次降水持續提供了良好的動力條件。

5小結

（1）此次影響農業生產的春季連陰雨降水持續時間長，降水量大，累計降水量達到甚至超過常年月平均降水量。

（2）中高層阻塞形勢建立崩潰及烏拉爾山高壓脊發展，脊前偏北風增強南下導致橫槽轉豎為此次連陰雨提供較強冷空氣，同時高原槽和低層低渦切邊線不斷生成為降水持續主要原因之一。

（3）地面冷鋒及冷高壓帶下冷空氣和四川盆地熱低壓強弱變化及長時間對峙是春季連陰雨形成重要因素。

（4）低層良好比濕加上孟加拉灣和南海水汽通道為降水發生提供了水汽條件，在持續有利輻合上升運動條件下，形成長時間連陰雨天

（5）連陰雨天氣對農業生產的影響，還需結合具體災情數據科學評估，同時對此種春季連陰雨所帶來低溫霜凍天氣研究需進一步加強與農業部門數據評估。

參考文獻

[1] 魏鋒，白虎志，孫秉強.甘肅省近35年連陰雨天氣氣候特征分析[J].成都信息工程學院學報，2005，20（4）：479-482.

[2] 林紓，章克儉.西北區中東部2000年與2001年秋季連陰雨分析[J].氣象，2003，29（2）：34-38.

[3] 程鵬，趙慶云，李江萍，等.西北地區東部一次連陰雨過程等熵位渦分析[J].干旱氣象，2007，25（1）：58-62.

責任編輯：鄭丹丹