馬恩點 王瓊 曹云 金正婷



摘要 ? ?本文利用自動站觀測資料,對舟山市2018—2019年秋冬季連陰雨過程進行分析。結果表明,舟山市2018年11月至2019年3月,共出現8次連陰雨過程,其中有3次達到重度連陰雨過程,陰雨日數共94 d。各月降水量和降水日數都比常年偏多,日照時數都偏少,其中2018年12月降水量之多、日照時數之少,都為歷史同期之最。通過對環流形勢進行分析,產生此次連陰雨過程的主要原因有西太平洋副熱帶高壓位置偏西且強度偏強;低緯地區南支槽活躍,東移頻繁;南支槽前和副高邊緣西南暖濕氣流強盛;冷空氣活動相對活躍。同時,厄爾尼諾現象也對這一過程有重大貢獻,使得這次超長連陰雨過程給舟山漁農業帶來嚴重影響。
關鍵詞 ? ?連陰雨;漁農業;浙江舟山;2018—2019年;秋冬季
中圖分類號 ? ?S42 ? ? ? ?文獻標識碼 ? ?A
文章編號 ? 1007-5739(2020)16-0152-03
連陰雨是我國常見的氣象災害之一,屬于一種大范圍天氣過程,其形成主要受大氣環流的影響。它的主要特點是雨量小、基本無日照且持續時間長、影響范圍廣[1]。如果連陰雨發生在農事活動的關鍵時節,其影響、危害非常大。連陰雨常造成空氣和土壤長期潮濕,漬澇發生,日照不足,嚴重影響農作物的正常生長,導致農作物減產,進而影響到下一季的農業生產[2-6]。同時,連陰雨天氣會給交通運輸、國民經濟建設和人民群眾生產生活帶來巨大的損失。隨著全球氣候變暖,冬季連陰雨發生頻率明顯增大。因此,對冬季連陰雨的環流特征進行研究,提前做好連陰雨的發生趨勢預測,對連陰雨天氣發生發展規律進行熟練掌握,不僅可以減輕連陰雨災害帶來的經濟損失,還能利用其發生特點為社會經濟發展服務,對科學指導農業生產具有積極的意義。
1 ? ?陰雨日和連陰雨過程標準
1.1 ? ?陰雨日
達到以下條件之一稱為一個陰雨日:當天日照時數為0 h;當天日照時數≤2.0 h,且日雨量≥0.1 mm。
1.2 ? ?連陰雨過程
達到以下條件之一稱為一個連陰雨過程:當連續≥4 d連陰雨時,或連續6 d中第3天或第4天雖不符合陰雨日的2項標準,但其他5 d都符合陰雨時。連陰雨過程4~6 d時稱為輕度連陰雨過程,7~9 d時稱為中度連陰雨過程,≥10 d時稱為重度連陰雨過程。
2 ? ?秋冬季連陰雨過程統計
舟山市2018年11月到2019年3月陰雨日數共94 d,其中2018年12月陰雨日數最多,達26 d;其次是2019年2月,陰雨日數為23 d。其中,達到連陰雨過程的共有8次,2018年11月出現2次輕度連陰雨過程;12月出現1次輕度連陰雨過程、1次中度連陰雨過程和1次重度連陰雨過程;2019年1月和2月分別出現1次重度連陰雨過程;3月出現1次輕度連陰雨過程,其中2019年2月連陰雨過程持續達21 d。陰雨日數和連陰雨過程都是2018年12月最多。
2018年11月至2019年3月累積降水量674.3 mm,相比歷史同期降水各月份都偏多。其中,2018年12月平均降水量達到198.2 mm,較常年偏多242%,為歷年同期之最;2019年2月平均降水量155.5 mm,為近60年同期之最多。2018年11月至2019年3月日照時數共357.1 h,較歷史同期各月份日照都偏少。其中,2018年12月較常年偏少73%,為有氣象記錄以來同期最少;2019年1—2月,日照時數較常年偏少37%,其中2月日照時數為歷年同期之最少。
3 ? ?環流形勢特征
2018年12月西太平洋副熱帶高壓呈帶狀分布,位置偏西偏強,西伸脊點位于東經90°孟加拉灣附近,南支槽平均位置在東經90°附近,接近常年,東亞大槽較歷史同期明顯偏強,從東北地區向西南伸至四川北部。2018年12月重度連陰雨過程為2—16日,主要產生原因為高空南支槽系統逐漸東移,副高持續維持在南海大陸邊緣,西南暖濕氣流沿著副高外圍形成穩定的水汽輸送通道,同時中低層存在切變線東移,提供動力抬升條件,中后期高空槽引導冷空氣南下,冷暖交匯下使連陰雨天氣持續維持,達到重度連陰雨過程。
此次重度連陰雨過程主要可以分為2段。第一段為2—6日,此段主要影響系統有南支槽、西南急流和低層切變線,降水主要以暖區弱降水為主,降水量級為小雨。如圖1所示,5日20:00,舟山地區處于南支槽前,中低層都以西南暖濕氣流為主,700 hPa急流核達到20 m/s以上,850 hPa西南水汽通道上溫度露點差<2 ℃,水汽豐富,舟山持續維持以弱降水為主的暖區天氣。在4日20:00、6日8:00,低層分別有切變線東移南壓到浙江地區,但對舟山影響并不明顯,降水仍以小雨為主,見圖2。
第二階段為7—16日,如圖3所示,此階段副高位置基本維持不變,中低層急流和水汽依然強盛,但7日隨著高空槽引導北方冷空氣南下,冷暖氣團交匯影響,舟山雨勢有所加大,達到中雨量級,此時水汽來源除了西南暖濕氣流以外,還有偏東的海上氣流。一直到14日不斷有冷空氣補充影響舟山地區,15日冷空氣勢力減弱,到16日地面冷鋒東移入海,降水過程基本結束,見圖4。
12月19—22日為一次輕度連陰雨過程,與2—6日過程相似,降水也以暖區降水為主,量級以小到中雨為主。25—31日為一次中度連陰雨過程,其中25—26日形勢為高空槽前配合低層切變輻合影響,27—28日冷空氣南下,冷暖交匯影響,29日之后南支槽又強盛起來,轉為暖區降水。
在對2018年11月、2019年1—3月環流形勢進行分析,主要影響系統如表2所示。
2018—2019年秋冬季連陰雨天氣過程中,環流形勢特征為西太平洋副熱帶高壓位置偏西且強度偏強;低緯地區南支槽活躍,東移頻繁;南支槽前和副高邊緣西南暖濕氣流強盛;冷空氣活動也相對活躍;由于副高的西伸強盛,低層多切變線東移,加上充足的水汽供應,形成了持續的暖區降水天氣,降水強度一般較弱,以小雨到小到中雨為主。
4 ? ?厄爾尼諾現象的影響
本應該發生在夏季長江流域持續性降水的現象提前到冬季出現,稱為“冬行夏令”,即在冬季出現夏季梅雨的大氣環流和持續性降雨。這一現象與厄爾尼諾現象有密切關系。
本次厄爾尼諾事件雖然較弱,但對全球熱帶和副熱帶地區的影響顯著。2018年9月,赤道中東太平洋進入厄爾尼諾狀態,此地區海溫不斷升高,空氣被加熱并不斷上升,然后流向熱帶西太平洋并下沉,使得在冬季熱帶西太平洋副熱帶高壓偏強、偏西[7-8]。在季節尺度上,受厄爾尼諾事件影響,東亞熱帶外地區增暖明顯,高空副熱帶西風急流異常偏強北抬,遇到青藏高原后發生繞流,形成活躍的南支槽,與西伸的副高一起引導大量低緯度的水汽向南方地區輸送。同時,冬季中高緯度冷空氣活動過程頻繁、強度較強,冷暖氣流在南方交匯,造成南方降水明顯偏多,出現持續陰雨寡照天氣。
對比2015年厄爾尼諾現象影響下的秋冬季節天氣狀況。舟山市2015年12月出現1次輕度連陰雨過程、1次重度連陰雨過程,陰雨日20 d,累積雨量226.6 mm,遠遠大于歷史同期,與2018年12月接近。由大氣環流對比可知,這2年西北太平洋副熱帶高壓偏西、偏強,西伸脊點都位于東經90°附近,北界到達北緯20°~22°;南支槽異常活躍,平均位置在東經90°附近,強度偏強;但2015年東亞大槽偏弱,2019年東亞大槽偏強,導致2019年冷空氣活動更強。
5 ? ?連陰雨的危害
舟山市主要秋收農產品有水稻、花生、玉米、橘子、柚子等。每年9月上旬到10月上旬,恰好是水稻灌漿后期到成熟期,連陰雨天氣會加劇病害的發生,增加空殼、秕粒量,降低水稻產量。長時間連陰雨天氣會使光照時數嚴重不足,造成玉米莖稈徒長,很容易出現倒伏。連陰雨天氣會使棉花果實脫落、發霉,增加收獲難度,很容易出現減產。陰雨寡照對油菜、小麥等的春發壯苗有一定影響,生育期與上年比略有偏遲。連續陰雨致使設施大棚內的空氣濕度明顯偏高,部分大棚內空氣相對濕度甚至高達100%,適溫高濕極易引起大棚內蔬菜等作物病害的發生和蔓延。陰雨寡照使棚內作物長勢差,對處于苗期和開花結果的蔬菜和瓜果生長尤其不利。持續連陰雨天氣容易造成氣溫偏低、雨量和雨日明顯偏多、日照明顯偏少,導致海水鹽度淡化,各類養殖魚蝦生長環境條件略偏差,容易發生病蟲害。
6 ? ?結語
本文利用自動站觀測資料,對舟山市2018—2019年秋冬季連陰雨過程進行分析。舟山市此次連陰雨過程歷史罕見,秋冬季各月份降水量、降水日數和日照時數都比常年偏少,2018年12月更達到歷史之最。此次秋冬季連陰雨過程主要由于西太平洋副熱帶高壓位置偏西、偏強,同時低緯地區南支槽活躍、東移頻繁,引導南支槽前和副高邊緣西南暖濕氣流向南方地區輸送,加上北方冷空氣活動也相對活躍,冷暖氣流在南方地區匯合,配合低層多切變線影響,形成了持續的降水天氣,但降水強度一般較弱,以小雨到小到中雨為主。厄爾尼諾現象影響著大環流形勢的演變,2018年赤道中東太平洋進入厄爾尼諾狀態后,使得秋冬季副高西伸加強,南支槽也變得更加活躍,從而推動了此次超長連陰雨過程的產生,歷史同期中也不乏由厄爾尼諾現象引起的秋冬季連陰雨過程。因此,分析厄爾尼諾現象的年際變化,對于連陰雨的氣候預測具有一定意義。秋冬季的連陰雨過程對于農產品的秋收春發具有一定影響,過高的濕度和適宜的溫度對大棚作物有一定影響,同時持續連陰雨天氣容易導致海水鹽度淡化,各類養殖魚蝦生長環境條件偏差,并且容易發生養殖病蟲害。
7 ? ?參考文獻
[1] 吉錦夷.一次秋季連陰雨天氣的影響分析[J].科技風,2020(8):162.
[2] 郭莉,劉伯奇,祝從文.2018—2019年冬季江南超長連陰雨天氣特征及其成因[J].科學通報,2019,64(33):3498-3509.
[3] 侯柯然,艾銳,侯慶國.榆林一次春季連陰雨天氣分析[J].農業災害研究,2017,7(增刊2):17-19.
[4] 宋清芝,匡曉燕,李素萍.河南省麥收期連陰雨天氣預報系統[J].河南氣象,2003(2):6-8.
[5] 楊愛萍.江西省秋季連陰雨氣候變化特征及其對秋收的影響[J].氣象與減災研究,2014,37(3):42-47.
[6] 張翠英,樊景豪,馮雪.魯西南連陰雨發生規律及對秋收秋種的影響[J].中國農業資源與區劃,2016,37(4):142-146.
[7] 余榮,翟盤茂.厄爾尼諾對長江中下游地區夏季持續性降水結構的影響及其可能機理[J].氣象學報,2018,76(3):408-419.
[8] 魏麗欣,王蓉蓉,張良玉,等.厄爾尼諾事件對冀中地區氣候及農業生產的影響:以河北省保定市為例[J].河北農業科學,2019,23(2):92-97.
作者簡介 ? 馬恩點(1992-),男,江蘇徐州人,碩士,助理工程師,從事中短期天氣預報與數值模擬研究工作。
收稿日期 ? 2020-04-23