近60年黃南州南部牧區雪災特征研究

彭英超 陳晶 唐仲濤

摘要 利用1961—2020年共60 年的雪災實際災情資料、地面觀測氣象要素資料等，采用氣候統計方法和天氣診斷分析等方法，研究分析60年黃南南部兩縣的雪災時空分布特征、雪災變化趨勢、天氣環流特征等。得到結論：（1）澤庫與河南發生雪災頻次相差不大，而輕災在雪災發生中占比較大，占總雪災次數的70%左右;（2）1961—2020年輕度、中度、重度3種等級雪災發生次數都呈現減少趨勢，其中輕災遞減趨勢最明顯;（3）前冬、后冬、春季降雪累積量都呈減少趨勢，后冬減少趨勢最不明顯，春季通過0.05顯著性檢驗水平;（4）黃南南部出現中雪量級以上的高空環流形勢主要有4類，分別是兩槽一脊型、西高東低型、緯向環流型和兩脊一槽型，其中兩槽一脊型為主要系統類型。

關鍵詞 黃南南部;雪災;變化趨勢;環流特征

中圖分類號：P429 文獻標識碼：B 文章編號：2095–3305（2021）09–0084–03

雪災也稱為白災，是由于某地區受到較頻繁的降雪或降雪持續時間較長的影響，氣溫一直較低，導致地面積雪無法消融，最后影響該地區居民的正常生活而形成的災。雪災給牧民生活帶來了巨大的影響和損失。據統計，1993年1—5月黃南州牧區先后降中到大雪30多場，積雪深度達20～80 cm。全州22個鄉6.9萬人受災，凍傷968人，死亡牲畜26.4萬頭，直接經濟損失7 869萬元。國內外不少學者對雪災進行研究并取得了較好的成果。葛徽衍等[1]通過分析統計多年的氣象要素相關資料，得出陜西省雪災的時空分布特征，并對雪災進行等級分類，得到了陜西地區雪災情況。Changnon等[2]利用歷史資料進行統計與分析，研究美國東北部的雪災時空分布特征。針對黃南地區60年雪災歷史資料應用氣候診斷分析統計，進一步了解該地區的冬春季節的雪災特征，其目的是更充分、科學地指導對雪災的防御，降低雪災對畜牧業的影響，并提升黃南州氣象防災減災能力。

1 研究概況

1.1 研究區的地理概況

黃南藏族自治州位于青海省的東南部，地處九曲黃河第一彎，地勢南高北低，北部尖扎、同仁兩縣為農業區，南部澤庫、河南兩縣屬于青南牧區（圖1），南部平均海拔在3 000 m以上，氣候高寒，是自治州發展畜牧業的主要基地，長期以來影響南部牧業區的主要災害是雪災。雪災發生一般出現在2個時段，冬雪一般在11—12月，春雪一般在4月。青海的雪災主要集中在黃南南部、海南南部、果洛、玉樹這4個偏南部海拔相對較高的州。

1.2 青海省牧區雪災的地方指標

利用地面觀測數據A文件中黃南南部河南、澤庫兩縣1961—2020年60 年的春季（3—5月）和冬季（10月—翌年2月）的積雪深度以及固態降水量值，依照青海省牧區雪災等級的地方指標，青海省技術監督局頒布的《氣象災害標準（DB63/T? 372—2018）》分類雪災等級，進行冬季（前冬、后冬）及春季雪災等級分類。

2 結果與分析

2.1 雪災發生情況

通過統計黃南南部兩縣1961—2020年的雪災資料，得出澤庫共出現35次雪災、河南出現36次雪災（圖2）。其中，澤庫出現輕災23次、中災7次、重災5次，河南出現輕災26次、中災7次、重災3次，綜合來看澤庫與河南發生雪災頻次相差不大，而輕災在雪災發生中占比較大，占總雪災次數的66%～72%，重災最少，占比為8%～14%。

2.2 雪災發生時間趨勢特征

通過A文件篩選和根據雪災等級劃分，主要是積雪深度與積雪持續時間，依次將雪災分為輕、中、重度雪災3個等級，并進行統計分析可以得出1961—2020年雪災發生頻次趨勢圖（圖3）。近60 a年澤庫、河南2個站點共發生雪災71次，其中1961—1970年共出現10次，占總次數的14.1%，輕災出現8次，占全雪災的80%。1971—1980年共發生雪災11次，占總次數的15.5%，輕災出現6次、中災3次、重災2次;1981—1990年發生雪災16次，占總次數的22.5%，輕災12次，占全雪災的75%，沒有出現重災;1991—2000年發生雪災15次，占總次數的21%，輕災9次，中災和重災各3次;2001—2010年發生雪災8次，占總次數的11.3%，重災2次，沒有出現中災;2011—2020年共發生雪災11次，占總次數的15.5%，中災3次，重災沒有出現。1961—2020年黃南南部地區雪災發生次數總體呈減少趨勢，以0.033次/10 年的速率遞減。1990年是雪災發生次數最多的年份，出現了4次，其中輕災2次、中災2次。輕度、中度、重度3種等級雪災發生次數都呈現減少趨勢，其中輕災遞減趨勢最明顯（0.021次/10 年）[3]。

2.3 雪災的演變規律

2.3.1 前冬 由于青藏高原地區海拔普遍較高，氣候差異大，故將冬季分為前冬、后冬來進行雪災的討論與研究。前冬（10—12月）平均降雪累積量的平均值為39 cm，平均降雪累積量在60 年里總體呈緩慢下降趨勢（圖4），以5.6 cm/10 年的速率遞減，并通過了0.1的顯著性檢驗。其中，1966年降雪累計深度值最大達225 cm，20世紀60～70年代為緩慢上升期，80年代以后一直為下降期。

2.3.2 后冬 分析后冬（1—2月）河南、澤庫平均降雪累積量的平均值為29 cm（圖5）。從趨勢變化看出，平均降雪累積量在60年里總體呈緩慢減少趨勢，但變化趨勢不顯著，以0.45 cm/10 年的速率遞減，沒有通過顯著性檢驗。其中，1993年降雪累計深度值最大達223 cm，20世紀60～80年代初降雪量緩慢上升，1993—1995年降雪量驟增，1993年相對也出現重災。20世紀90年代之后，降雪量呈下降趨勢，雖然在全球氣候變暖的氣候背景下，后冬的降雪量明顯增加，但由于該時段為該地年內最冷的時段，因此雪災發生的概率相對較大[4-11]。

2.3.3 春季 春季（3—5月）平均降雪累積量的平均值為41 cm（圖6），從趨勢變化看出，春季降雪累計量的總體變化呈減少趨勢，以3.8 cm/10 年的速率遞減，并通過了0.05的顯著性檢驗。其變化趨勢主要分2個階段：第一個階段，20世紀60～90年代，積雪量值呈緩慢逐漸增長趨勢，特別是80～90年代屬于降雪量值偏多期，平均累計降雪量60 cm，1990年達到峰值147 cm，對照選出的災害也是1990年河南出現春季輕災，澤庫出現2次春季中災。第二個階段， 21世紀初期降雪累計量開始呈減少趨勢，并且平均值為30 cm左右，為降雪偏少期。對比春季降雪量值與前冬、后冬降雪量的平均值發現，春季累積降雪量值最大，其次是前冬，最后是后冬。從天氣特征來看，青藏高原容易在春季出現大雪或暴雪，但是春季氣溫明顯回升，積雪存在時間相對較短，隨著氣溫升高很容易融化，更容易出現輕災。

3 大雪類天氣影響系統分型

通過分析36個大雪個例的分析，一般將日降水量3.8 mm≤R≤7.4 mm統計為一次中到大雪的天氣過程。綜合分析500 hPa的高空環流形勢，歸納出影響黃南南部出現中雪量級以上的天氣過程有4種類型：兩槽一脊型、西高東低型、緯向環流型和兩脊一槽型。其中，兩槽一脊型有19例，占總次數的53%，其中，西高東低型7例、緯向環流型5例、兩脊一槽型5例。同時，歸納出的這4種天氣類型與王江山[12]總結的青海省降雪的天氣類型較為一致，他認為影響青海省的中到大雪天氣環流分析共有5類，分別是兩槽一脊型、兩脊一槽型、西高東低型、東高西低型和緯向環流型。

（1）兩槽一脊型（圖7）。長波脊位于西比利亞至貝加爾湖，在 80°E～100°E之間，兩槽分別位于55°E～75°E和105°E～130°E之間，中高緯度為典型的兩槽一脊型，中低緯多短波槽脊活動，當大槽與高原短波槽融合時，容易形成“北槽南切”型，在小唐古拉山、玉樹至西藏中部存在南支切變，槽前西南暖濕氣流與北方冷溫槽攜帶的冷空氣在青海省中東部交匯，容易在黃南造成大雪及以上量級天氣，其預報著眼點要關注高壓脊前部的冷溫度槽，其冷空氣與暖濕氣流配合容易形成大降雪天氣，其濕度范圍一般在700 hPa達到80%～100%，500 hPa濕度在70%以上，這樣的高低空濕度場的配置尤其重要。

（2）緯向環流型。亞洲高緯地區為一寬廣的大低壓，亞歐中緯度以緯向環流為主，偏西氣流多波動，巴湖或新疆附近存在槽，中緯西風帶中鋒區較強并且南壓，將高緯冷空氣向中低緯輸送，中緯度短波槽東移南下，底部鋒區逐漸影響青海，南部西藏中部至印度上空存在南支槽，其水汽的來源比較充沛，南部的南支槽前的西南氣流源源不斷向青海省的東部及南部輸送水汽，配合短波槽東移入境，此類型一般會形成大降雪天氣（圖8）。

（3）西高東低型。500 hPa歐亞中高緯度為一槽一脊型，其中在烏拉爾山附近存在一個高脊，而在貝加爾湖附近或以東的地區為低槽區，高壓脊前低槽后部有較強的西北氣流，整個青海省基本受偏西或西北氣流控制，并隨著西北氣流有源源不斷的冷空氣自西北氣流不斷東移南下聚集在槽區中，或者在橫槽轉向的過程中攜帶冷空氣南壓而影響青海省，且35°N～45°N有較強的鋒區，一般有3條以上等高線橫穿全省，此時隨著青海省冷平流一般也較強，在省中部地區有較淺的冷溫度槽配合。在玉樹至西藏中部到印度上空有南支槽，受南支槽的影響，一般青海省東部及東南部受槽前西南氣流影響，并且在東南部由于受到大量的西南暖濕氣流控制，該地區水汽較充沛，水汽源源不斷地隨西南風或偏南風輸送。由北方冷空氣的東移南下與南支槽前西南暖濕氣流結合，容易造成青海東部出現大雪天氣，并且此過程持續時間也較長（圖9）。

（4）兩脊一槽型。中高緯環流形式為兩脊一槽型，槽位于貝加爾湖與巴爾科什湖之間，而脊分別位于烏山附近和貝湖以東，有時烏拉爾山高壓脊朝著東北方向發展，此時貝加爾湖與巴爾科什湖之間的低槽發展較深厚呈東北—西南走向通常為橫槽（圖10）。在大槽不斷分裂短波槽東移南下的影響下，且冷空氣聚集在低槽內，在橫槽轉豎或者東移過程中青海省大部分地區受其影響。同時，南支槽一般在西藏中東部至印度上空，南部地區的暖濕氣流隨著西南風攜帶到青海省上空，其北部短波槽在東移南下的過程中與南部地區的南支槽疊加影響，容易造成青海東部出現大降水。

4 結論

（1）黃南南部兩縣（澤庫、河南）60 年的雪災資料統計，澤庫共出現35次雪災、河南出現36次，綜合來看澤庫與河南發生雪災頻次相差不大，而輕災在雪災發生中占比較大，占總雪災次數70%左右，重災次數最少，占比為10%左右。

（2）根據影響雪災等級的2個因子積雪深度與積雪持續時間來劃分，1961—2020年黃南南部地區雪災發生雪災71次，次數總體呈減少趨勢，其中1981—2000年發生雪災31次，占總次數的43.7%。輕度、中度、重度3種等級雪災發生次數都呈減少趨勢，其中輕災遞減趨勢最明顯（0.021次/10年）。

（3）雪災的演變規律通過分析前冬、后冬及春季平均降雪累積量的變化，降雪累積量都呈減少趨勢，后冬減少趨勢最不明顯，春季通過0.05顯著性檢驗水平。對比降雪量值，春季累積降雪量值為最大，后冬為最小。

（4）分析500 hPa的高空環流形勢，歸納出影響青海省黃南南部出現中雪量級以上的天氣過程有4種類型，分別為兩槽一脊型、西高東低型、緯向環流型和兩脊一槽型，其中兩槽一脊型是主要的系統類型，占總次數的60%。

參考文獻

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責任編輯：黃艷飛