近17年浙江省春季連陰雨時空分布特征及對農業的影響

馮 博，楊欣潔

1.紹興市柯橋區氣象局，浙江紹興 312030；2.杭州市氣象局，浙江杭州 310051

浙江省位于中國東南沿海、長江三角洲南翼，山地和丘陵占74.63%，平坦地占20.32%，河流和湖泊占5.05%。浙江省地形自西南向東北呈階梯狀傾斜，東北部是低平的沖積平原，東部以丘陵和沿海平原為主，中部以丘陵和盆地為主，西南以山地和丘陵為主；大致可分為浙北平原、浙西南的丘陵和盆地，浙東南的沿海平原及濱海島嶼等6個地形區。地區水網密集的沖積平原，浙東地區的沿海平原和丘陵，浙中地區的盆地，浙西南地區的丘陵和山地，舟山市的海島地貌，各類地貌齊全。西南多為千米以上的群山盤結，其中位于龍泉境內的黃茅尖海拔為1 929 m，是浙江省最高峰。浙江省屬亞熱帶季風氣候，季風顯著，四季分明，年氣溫適中，雨量豐沛，空氣濕潤，雨熱季節變化同步，氣候資源配置多樣，沿海部分地區最熱月在8月，集中降雨期在5月、6月。

近年來，越來越多的學者分析和研究各地的連陰雨天氣，側重于研究連陰雨的成因和時空分布特征[1-8]。王麗娟等[9]利用1973—2017年浙江省63個常規氣象觀測站的日降水資料，運用EOF和距平合成和t檢驗等方法，分析了近45年浙江省2—4月總連陰雨日數的時空分布與全省一致連陰雨分布型的大氣環流場及海溫場，得出浙江省2—4月總連陰雨日數空間分布主要有全省一致型、南北相異型兩種類型。周鵬康等[10]利用125個氣象站30年的5—10月逐日降水和日照資料，分析了云南省雨季連陰雨的時空分布和強度變化，得出云南省雨季連陰雨次數自東北向西南呈階梯增加趨勢。關于浙江省近幾年的春季連陰雨分布特征等相關研究較少，基于此，根據氣象觀測規范和浙江的實際情況確定連陰雨的判斷標準，對浙江近17年春季連陰雨的空間分布進行相關研究，并探討了連陰雨天氣對農業產生的影響及防范措施。

1 資料與方法

1.1 資料來源

使用的資料有：（1）浙江省常規氣象觀測站近17年（2005—2021年）春季（3—5月）逐日降水和日照資料；（2）浙江省數字高程數據。

1.2 連陰雨的標準與方法

連陰雨是指持續5 d及以上的陰雨天氣過程。根據氣象觀測規范和浙江的實際情況，持續時間、影響程度和影響季節等因素，主要有以下4種概念：(1)連陰雨：連續5 d或以上的陰雨天氣過程，其中前4 d為雨日(日雨量≥0.1 mm)，第5天起可以有1 d陰天(全天日照＜2 h)，第11天起可以有1 d陰天。(2)長連陰雨：連續陰雨≥10 d。(3)重型連陰雨：過程平均雨量≥50 mm的連陰雨過程。(4)影響季節：冬季出現在12月至翌年2月，春季出現在3—5月，夏季出現在6—8月，秋季出現在9—11月。

通過對常規氣象觀測站建站時間、數據完整性、無效數據等的核查，最終篩選出69個常規氣象觀測站的逐日降水和日照數據，對浙江省的連陰雨時空分布特征進行分析。

2 結果與分析

2.1 浙江省地形特征

浙江省海拔高度由西南往東北方向逐漸降低，溫州市、麗水市、衢州市、杭州市臨安區西部地區地勢較高的特征尤為顯著，平原區主要集中在浙北以及沿海一帶(圖1)。

圖1 浙江省地形分布圖

浙江省的春季，東亞季風處于冬季風向夏季風轉換的交替季節，南北氣流頻繁，低氣壓和鋒面活動加劇。浙江省春季氣候特點為陰冷多雨，沿海和近海時常出現大風，浙江省雨水增多，天氣晴雨不定，正所謂“春天孩兒臉，一日變三變”。

2.2 近17年春季連陰雨總次數的分布特征

如圖2所示，浙江省近17年連陰雨總次數分布特征基本遵循由南到北逐漸減少的規律，與浙江省的地形、水汽條件、熱力條件等有較大關系。春季正是冬季向夏季過渡的季節，由北以及西北向南移動的冷空氣遇到南側剛剛開始活躍的暖濕氣流，冷暖氣流交匯逐漸開始變得頻繁，并且浙江南部地區海拔較高，對氣團有一定的阻擋和抬升作用，因此常形成冷暖氣團穩定少動的局面，即冷暖氣流勢力相當的準靜止鋒，這也是浙江省南部地區連續性降水天氣較多的主要原因之一。浙江省北部地區近17年連陰雨次數接近南部地區的50%，主要是由于冷暖氣流交匯范圍較廣、持續時間較長波及北部平原地區，準靜止鋒邊緣影響，平原地區云團移動速度相對南部地區較快，加上近地面邊界層的摩擦作用，也造成了平原地區的連陰雨天氣，但相比于南部地區卻是減少了近50%的連陰雨天氣。

圖2 2005—2021年春季連陰雨總次數的地區分布

浙江省近17年連陰雨次數最多的站點為云和站和泰順站，均為90次連陰雨，其周邊地區連陰雨次數統計也在88次左右，符合連陰雨持續時間長、雨區范圍廣、光照條件差等特點。連陰雨天氣常與低溫相伴，春季正是越冬作物的關鍵生長期，持續的低溫和多陰雨寡照，對農業產生的影響尤為顯著，會造成低溫凍害和洪澇災害，與此同時農作物病蟲害也開始發展。

2.3 近17年春季連陰雨最大連續天數的分布特征

如圖3所示，浙江近17年連陰雨最大連續天數的分布呈自西南向東北逐漸降低的規律，其中有4處連續降雨時間達20 d及以上。開化、衢州、淳安處于浙江中部偏西位置，位于南部山地地形的迎風坡前，偏北風冷氣團活動頻繁。泰順位于浙江南部山地地形東南側，相對于南側的暖濕氣流，同樣是迎風坡位置，靠近山脈一側來自南方的暖濕氣流在冷空氣上爬升，使潛熱能得到釋放，上升運動進一步加強，容易出現長時間的暴雨和特大暴雨天氣。但南側也有連陰雨連續天數相對較低的位置，如龍泉最大(11 d)和慶元(12 d)，這兩處位置由圖1浙江省地形分布圖中可知，剛好位于兩側山脈中間的山谷位置，處于背風坡。方建剛等[11]通過對850、700、500 hPa三層水汽通量散度的對比分析發現，連陰雨期間水汽輸送以低層為主，因此該位置的連陰雨天氣受兩側山脈影響較大，這也是該兩處位置相對于南部其他地區連陰雨最大連續天數較少的最主要原因，但連陰雨發生頻率較高，且山谷位置雨量相對充沛。

圖3 2005—2021年春季連陰雨最大連續天數的地區分布

2.4 近17年春季連陰雨強度分析

如圖4a所示，浙江省連陰雨次數較多為2010年，2013年前起伏較為明顯，2013年后較為均衡，但長連陰雨次數2010年后明顯增加，連陰雨時間有所延長，并且2016年和2018年在慶元站和泰順站各出現1次重型連陰雨過程。如圖4b所示，浙江省春季連陰雨的空間分布特征主要呈南多北少的特征，長連陰雨亦是如此。連陰雨強度分為連陰雨、長連陰雨和重型連陰雨，根據統計結果，69個常規氣象自貢站近17年分別出現4 298次、281次和2次。由此可見，浙江省近17年春季重型連陰雨十分罕見，僅占0.04%；長連陰雨次之，占6%。

圖4 連陰雨強度的時空分布

3 連陰雨天氣對農業生產的影響及其防御措施

天氣變化是決定農作物生長周期中最關鍵的要素之一。其中，天氣持續陰雨時間太長，農田形成澇害，土壤缺氧，農作物在這樣的土壤條件下發育受阻，出現缺氧爛根，感染多種病害，而導致機體壞死。在春季，持續的陰雨天氣，導致氣溫急劇下降，地溫更低，不利于農作物的種子萌芽，可能誘發種子霉變、腐爛，甚至會使種子的胚胎凍壞，或者剛剛萌芽凍死幼苗。

根據2019年紹興市柯橋區統計年鑒可知，3—5月低溫連陰雨對水稻、小麥均造成不同程度的影響，其中對水稻的影響最大（表1）。實際上4月水稻處于播種出苗期，如果遭遇低溫連陰雨災害影響，勢必造成水稻爛種爛苗，影響秧苗質量，對壯苗的形成不利，最終影響水稻產量。

表1 2017—2018年3—5月低溫連陰雨對作物的影響

持續陰雨天過后，農民需要及時對農作物補充營養，根據農作物的生長階段，適量施用有機肥，提高土壤的肥力，確保農作物生長周期的營養供給。同時，陰雨潮濕天氣，會導致田間的雜草滋生，病蟲害蔓延，此時農民需要及時清除雜草，噴施農藥，最好能采用中耕除草，還可以改善土壤的通透性，增強土壤的活力。

4 結論

根據以上浙江省17年春季連陰雨的時空分布特征和對農業生產的影響分析，得出以下結論：

（1）浙江省近17年春季連陰雨呈南多北少的特征，北部平原地區連陰雨次數接近南部山區的50%。

（2）浙江省春季連陰雨與地形因素密切相關，南部山區連陰雨次數較多且持續時間較長。

（3）浙江省南部山谷地區春季連陰雨具有頻率高、持續日數相對周邊地區較短、降水量大等特征。

（4）低溫連陰雨天氣對農作物的產量有一定的影響，相應的防范措施有利于提高產量、降低災損。