安徽省宣城市近30年寒潮氣候變化分析

吳迎春

摘 要：選用宣城市各氣象站1989—2019年10月至次年3月日地面氣象觀測資料，分析了宣城市近30年寒潮氣候變化。結(jié)果表明，宣城全市性寒潮平均每年1次，但各年之間有差異，最多1年出現(xiàn)3次，有10年沒有出現(xiàn)寒潮;寒潮出現(xiàn)次數(shù)年際變化呈下降趨勢。寒潮次數(shù)月分布，基本上是從11月份到3月份寒潮次數(shù)逐漸增多。各站寒潮次數(shù)有差異，旌德年平均寒潮次數(shù)最多，為0.7次;宣城、廣德年平均寒潮次數(shù)最少，為0.4次。寒潮與降水同時出現(xiàn)的概率為95%，2—3月日降水量和日最大風(fēng)速較其余月份大。

關(guān)鍵詞：宣城市;寒潮;氣候;分析

中圖分類號 P458.122;P434文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A文章編號 1007-7731（2020）04-0153-03

宣城市所轄宣城、郎溪、廣德、涇縣、寧國、旌德、績溪7個縣（市、區(qū)），位于長江下游南岸，屬亞熱帶季風(fēng)氣候類型。冬半年盛行冬季風(fēng)，帶來干冷的大陸氣團(tuán)，強(qiáng)烈發(fā)展時，產(chǎn)生寒潮天氣、氣溫急劇下降和大風(fēng)，有時還伴有雨、雪或霜凍天氣。對人們生活和生產(chǎn)造成嚴(yán)重影響，往往給農(nóng)業(yè)造成災(zāi)害。IPCC發(fā)布的第5次評估報(bào)告的《綜合報(bào)告》，指出氣候系統(tǒng)變暖是毋庸置疑的，氣候變化將會增強(qiáng)對人類和生態(tài)系統(tǒng)的嚴(yán)重影響[1]，在氣候變暖的背景下對寒潮的研究十分必要。為積極應(yīng)對氣候變化，有關(guān)宣城市寒潮天氣研究[2-4]及其氣候分析應(yīng)用[5-8]方面有很多成果。本研究對宣城市近30年寒潮氣候變化進(jìn)行分析，為氣候資源應(yīng)用、寒潮天氣預(yù)測預(yù)報(bào)提供背景資料，從而更加準(zhǔn)確地做好寒潮預(yù)報(bào)、服務(wù)地方政府，提前采取防御措施，減輕和避免災(zāi)害損失。

1 資料來源與研究方法

1.1 資料來源 本文選用宣城市7個縣（市、區(qū)）氣象站1989—2019年10月至次年3月的地面氣象觀測資料，取每年的冬半年（即每年的10月1日—次年的3月31日）的逐日平均氣溫、逐日最低氣溫、逐日降水量和逐日最大風(fēng)速進(jìn)行分析，共30個樣本。

1.2 寒潮標(biāo)準(zhǔn)[9] 本研究中采用的寒潮標(biāo)準(zhǔn)：凡影響宣城市的冷空氣，其強(qiáng)度達(dá)到以下2個標(biāo)準(zhǔn)中任1個，即為1次寒潮過程。①日平均氣溫24h降溫10℃或以上，同時最低氣溫≤4℃;②日平均氣溫48h降溫12℃或以上，同時最低氣溫≤4℃。全市性寒潮若有1站或多站同時出現(xiàn)寒潮，則計(jì)算1次全市性寒潮過程;單站若48h達(dá)到寒潮標(biāo)準(zhǔn)，同時24h也達(dá)到寒潮標(biāo)準(zhǔn)，則只計(jì)算1次寒潮過程。

1.3 寒潮次數(shù)距平百分率 某站寒潮出現(xiàn)次數(shù)距平百分率（Pia）按公式（1）計(jì)算

2 寒潮的時間分布

2.1 年分布 按照上述寒潮標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算，得出宣城市各站及全市寒潮出現(xiàn)次數(shù)，見表1。由表1可知，1989—2018年全市性寒潮平均每年1次，但各年之間有差異，最多1年出現(xiàn)3次，出現(xiàn)在1998年;有10年沒有出現(xiàn)寒潮，寒潮的活動具有階段性，1990—1991年、1995年、1997—1998年、2008—2009年、2015年都是寒潮次數(shù)偏多年份。在全球氣候變暖的背景下，冬季變得溫和，雨雪冰凍天氣日數(shù)減少明顯，極端寒冷事件減少，夜間更明顯[10-12];同樣寒潮出現(xiàn)次數(shù)也在減少。圖1是1989—2018年宣城市（全市）寒潮次數(shù)分布，寒潮出現(xiàn)次數(shù)呈波動性下降，線性趨勢線為下降趨勢線。

2.2 月分布 表2中寒潮月際分布有差異，除宣城、廣德站以外，其余各站從11月份到3月份寒潮次數(shù)逐漸增多;宣城、廣德站寒潮出現(xiàn)次數(shù)最多在2月份，3月次之。全市性寒潮的月分布是，10月份無寒潮出現(xiàn)，從11月份到3月份逐漸增多的，3月份次數(shù)明顯偏多，為寒潮盛期。10月、11月我市仍屬秋季，雖然降溫幅度大，但往往日極端最低氣溫高于4℃而達(dá)不到寒潮標(biāo)準(zhǔn)，故而寒潮出現(xiàn)次數(shù)少或者沒有;12月處于秋末冬初過渡季節(jié)、1月和2月處于寒冬季節(jié)，這段時間的冷空氣活動頻繁，但此時天氣形勢較穩(wěn)定，地面經(jīng)常處于低溫控制中，相對降溫不如初春明顯，這個時間段寒潮出現(xiàn)次數(shù)相對不多;3月份處在過渡時期，高空西風(fēng)環(huán)流發(fā)生調(diào)整，低層增暖較高層大得多，促使地面低壓發(fā)展，同時高空往往有冷空氣下沉，地面產(chǎn)生劇烈降溫，出現(xiàn)寒潮天氣[13]。

2.3 初終期 由表3可見，全市各站寒潮平均初日在1月下旬到2月上旬中期，平均終日在1月末到2月中旬初，寒潮出現(xiàn)時段較以前明顯縮短[14]。2016年11月23日寒潮出現(xiàn)早，強(qiáng)度大，各站均出現(xiàn)寒潮，為寒潮最早初日。各站寒潮最遲終日是3月21—22日，出現(xiàn)在1991年。

3 寒潮的地理分布

由表1可知，宣城市每年有1次寒潮出現(xiàn)，各站之間寒潮的年平均次數(shù)有差異。就單站而言，旌德年平均寒潮次數(shù)0.7次為最多，宣城、廣德年平均寒潮次數(shù)0.4次為最少。由圖2、3可知，旌德、寧國累年總次數(shù)為22次、18次，偏多45%、19%;其余各站11～15次，為偏少。寒潮年平均發(fā)生頻次與測站相對海拔高度、地形地貌等有關(guān)。旌德河流、湖泊水面積少;城市熱島效應(yīng)不明顯;特別是測站海拔高度220.2m為全市最高，是海拔高度相對高的站點(diǎn)，地形突兀與周圍空氣接觸面積大，再加上空氣的流通，風(fēng)速大，易與四周大氣交換熱量，往往在強(qiáng)冷空氣南下時迅速降溫，易改變原來的溫度狀況，出現(xiàn)寒潮天氣過程。

4 寒潮降溫強(qiáng)度與最低氣溫

統(tǒng)計(jì)全市各站24h達(dá)標(biāo)準(zhǔn)寒潮的總次數(shù)（部分個例包含于48h達(dá)標(biāo)準(zhǔn)的寒潮）為23次;最大降溫幅度13.3℃，出現(xiàn)在旌德站（1991年3月8日），該日最低氣溫3.0℃。全市各站48h達(dá)標(biāo)準(zhǔn)寒潮的總次數(shù)（部分個例包含24h達(dá)標(biāo)準(zhǔn)的寒潮）為110次;最大降溫幅度18.4℃，出現(xiàn)在旌德站（1998年3月20日），該日最低氣溫-1.3℃。24h降溫不容易超過10℃，因此寒潮的總次數(shù)比48h寒潮的總次數(shù)少得多。出現(xiàn)寒潮該日的日最低氣溫平均值為0.2℃;日最低氣溫的最小值為-8.9℃，出現(xiàn)在涇縣站（2009年1月24日），是48h達(dá)標(biāo)準(zhǔn)的寒潮個例。

5 寒潮天氣

宣城出現(xiàn)寒潮同時有降水（或固體降水）的概率為95%;日降水量的最大值為51.2mm，出現(xiàn)在績溪站（1992年3月16日）。按站點(diǎn)平均，11—12月平均日降水量為8.4、8.2mm，1月平均日降水量為5.2mm，2—3月平均日降水量為13mm左右。11月到次年1月主要受干冷氣團(tuán)控制，空氣中水汽含量少;2—3月暖濕氣流開始活躍，空氣中水汽含量增加;故日降水量前者小，后者大。

日最大風(fēng)速的最大值為11m/s，也是出現(xiàn)在績溪站（1992年3月16日）。11—12月平均日最大風(fēng)速均為5.2m/s，1月平均日最大風(fēng)速為5.6m/s，2—3月平均日最大風(fēng)速為6.5、6.7m/s，是從11月份到3月份逐漸增大的。

6 結(jié)語

1989—2018年宣城全市性寒潮平均每年1次，但各年之間有差異，最多1年出現(xiàn)3次，有10年沒有出現(xiàn)寒潮;寒潮出現(xiàn)次數(shù)年變化線性趨勢線表明次數(shù)在下降，與全球氣候變暖有關(guān)。寒潮次數(shù)月分布，基本上是從11月份到3月份寒潮次數(shù)逐漸增多。各站寒潮次數(shù)也有差異，旌德年平均寒潮次數(shù)最多為0.7次，宣城、廣德年平均寒潮次數(shù)最少為0.4次。寒潮與降水同時出現(xiàn)的概率為95%，2—3月日降水量和日最大風(fēng)速較其余月份大。

今后將選用全市各站歷年每日14h、20h觀測的最低氣溫資料，用2017年發(fā)布的國標(biāo)“寒潮等級”（GB/T 21987-2017）分析宣城市寒潮的氣候特征，并與本文的分析結(jié)果進(jìn)行比較。

參考文獻(xiàn)

[1]IPCC發(fā)布第五次評估報(bào)告的綜合報(bào)告[EB/OL].[2014-11-03].http：//www.weather.com.cn/climate/2014/11/qhbhyw/2221714.shtml.

[2]吳有訓(xùn)，程雪生，胡文運(yùn)，等.長江中下游地區(qū)寒潮與北半球500hpa高度場的統(tǒng)計(jì)分析[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，1999，27（2）：196-198.

[3]朱紅芳，余金龍，邱學(xué)興.安徽省近52年寒潮的氣候特征分析[J]，長江流域資源與環(huán)境，2013，22（Z1）：116-121.

[4]吳有訓(xùn)，盛曉峰，應(yīng)月琴，等.宣城市2008年初持續(xù)低溫雨雪冰凍天氣分析[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2008，14（15）：96-98.

[5]胡安霞，田青，曹魯，等.氣象條件對油菜生產(chǎn)影響的分析——以安徽宣城為例[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2018，34（22）：109-112.

[6]吳有訓(xùn)，田青，林炳坤，等.局地氣溫變化的一個混沌動力學(xué)屬性分析[J].安徽師范大學(xué)學(xué)報(bào)，2013，36（6）：568-571.

[7]吳有訓(xùn)，陶曙華，史躍玲，等.安徽省宣城2011年氣候變化及其對農(nóng)業(yè)影響的分析[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2012，28（20）：284-289.

[8]吳有訓(xùn)，趙俊華，張民蓓，等.皖東南地區(qū)近四十年春播期連續(xù)低溫陰雨天氣分析[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2003，31（4）：569-570，578.

[9]陳雅瓊.寒潮的定義[EB/OL].http：//www.cma.gov.cn/2011xzt/20120816/2012081601_2_1_1/201208160101/201210/t20121031_188805.html.2019-09-06.

[10]翟盤茂，劉靜.氣候變暖背景下的極端天氣氣候事件與防災(zāi)減災(zāi)[J].中國工程科學(xué)，2012，14（9）：55-63，84.

[11]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(xué)，2007，31（6）：1266-1277.

[12]魏鳳英.氣候變暖背景下我國寒潮災(zāi)害的變化特征[J].自然科學(xué)進(jìn)展，2008，18（3）：289-295.

[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(xué)，2006，30（6）：1068-1076.

[14]吳有訓(xùn)，張曙輝，鄭光明，等.皖東南地區(qū)寒潮的氣候特征（簡報(bào)）[J].安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1997，24（2）：209-212.

（責(zé)編：張 麗）