丹東地區(qū)氣溫極值南北差異季節(jié)特征及形勢(shì)分析

孫 瑩，白 華，徐金秀，潘 鶴，趙婷婷，李瑞晗，王明宏 (遼寧省丹東市氣象臺(tái)，遼寧丹東118000)

丹東位于遼寧的東南部，地理位置特殊，除西南部的東港沿海平原大部分屬遼東山地丘陵外，為長(zhǎng)白山脈向西南延伸的支脈或余脈的東南坡。地勢(shì)由東北向西南逐漸降低。按高度和地形特征，為北部中低山區(qū)、南部丘陵區(qū)、南緣沿海平原區(qū)3類(lèi)規(guī)模較大的地貌單元。正因如此特殊地形，造成丹東地區(qū)的氣溫南北差異比較大，且四季南北差異明顯不同，溫度預(yù)報(bào)難度較大。

對(duì)于溫度預(yù)報(bào)方法的研究與檢驗(yàn)長(zhǎng)期以來(lái)為廣大氣象工作者所關(guān)注［1－4］。梁理新等［4］基于對(duì)天氣形勢(shì)和數(shù)值預(yù)報(bào)的分析，確定氣溫變化的趨勢(shì)，再根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂蚣暗匦翁攸c(diǎn)，建立單站最高、最低氣溫預(yù)報(bào)方法;王淑艷等［5］通過(guò)比較七臺(tái)河地區(qū)2個(gè)地理位置相近、地形特征差異較大的臺(tái)站最低氣溫，分析其與風(fēng)、海平面氣壓形勢(shì)的關(guān)系，總結(jié)出影響最低氣溫的預(yù)報(bào)指標(biāo)，以提高最低氣溫的預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率。筆者利用丹東地區(qū)2011～2014年4個(gè)觀測(cè)站逐月氣溫極值，分析了近4年最高、最低氣溫以及日較差的南北差異的四季變化特征，對(duì)于南北差異明顯、差異變化較大的春季最高氣溫和冬季最低氣溫不同高低空天氣形勢(shì)進(jìn)行對(duì)比分析，為預(yù)報(bào)員對(duì)溫度極值預(yù)報(bào)的主觀訂正提供預(yù)報(bào)依據(jù)。

1 資料與方法

由于近幾年?yáng)|港觀測(cè)站附近高大建筑物明顯增多，周?chē)鷼庀蟓h(huán)境變化較大，因此氣溫極值與5年以前明顯不同，因此僅選取2011～2014年丹東地區(qū)鳳城、寬甸、東港和丹東市區(qū)4個(gè)觀測(cè)站逐月氣溫極值進(jìn)行季節(jié)統(tǒng)計(jì)分析，鳳城和寬甸代表北部，東港和丹東市區(qū)代表南部。

2 季節(jié)特征

2.1 最高氣溫南北差異 由表1可見(jiàn)，春季和夏季全區(qū)平均最高氣溫出現(xiàn)在鳳城，丹東和寬甸的最高氣溫持平，東港最低，南北差異春季2.4℃，夏季1.7℃;秋季和冬季全區(qū)平均最高氣溫出現(xiàn)在東港，其次是丹東和鳳城，寬甸最低，秋季南北溫差1.8℃，冬季南北溫差2.0℃。從最高氣溫南北差的方差可看出，丹東春季不僅南北差比較大，且南北差的方差很大，變化區(qū)間大，因此預(yù)報(bào)時(shí)要考慮不同天氣形勢(shì)下的南北差異。

表1 丹東地區(qū)最高氣溫各季南北差異 ℃

2.2 最低氣溫南北差異 從表2可看出，丹東地區(qū)平均最低氣溫全年均為東港、丹東、鳳城、寬甸自南向北遞減，但各個(gè)季節(jié)南北差異不同，差異較小的為夏季(1.8℃)，其次是春季(3.0 ℃)、秋季(3.9 ℃)，差異最大的是冬季(5.4 ℃)，鳳城和寬甸的平均最低氣溫差值達(dá)2.1℃。最低氣溫冬季南北差異最大，同時(shí)方差也是全年最大的，預(yù)報(bào)難度大;春季南北差不大，但方差較大，預(yù)報(bào)難度僅次于冬季。

表2 丹東地區(qū)最低氣溫各季南北差異 ℃

2.3 日較差南北差異 由表3可見(jiàn)，丹東地區(qū)夏季的日較差是全年最小的，其中東港夏季日較差最小，為6.7℃，夏季和秋季日較差南北差異最小，均為2.5℃;其次是冬季，南北日較差相差3.5℃;春季日較差南北差異最大，鳳城和東港的差異達(dá)4.4℃，丹東和東港日較差也有1.5℃的差異。春、夏、秋季鳳城的日較差均為全區(qū)最大;冬季寬甸日較差最大。春季不僅最低、最高氣溫南北差異的方差較大，日較差的方差也達(dá)13.3;夏季日溫差的方差最小;夏季和秋季比較接近。

預(yù)報(bào)最高氣溫時(shí)，夏季、秋季和冬季南北差異小，變化較小;夏季北部比南部略高;秋季、冬季北部比南部略低;春季南北差異較大，同時(shí)變化范圍也很大，預(yù)報(bào)時(shí)應(yīng)具體分析天氣形勢(shì)判斷。預(yù)報(bào)最低氣溫時(shí)，春、夏、秋季的南北溫差變化范圍均不大，可以根據(jù)相應(yīng)的溫差調(diào)整南北最高氣溫;冬季南北溫差變化范圍較大，也應(yīng)該具體分析天氣形勢(shì)預(yù)報(bào)溫度。用日較差預(yù)報(bào)溫度時(shí)偏差均較大。下面分析春季最高氣溫和冬季最低氣溫南北差異不同的天氣形勢(shì)的區(qū)別。

表3 丹東地區(qū)日較差各季南北差異 ℃

3 形勢(shì)分析

3.1春季最高氣溫

3.1.1 北部比南部異常偏高型。從春季最高氣溫北部比南部偏高5℃以上的天氣形勢(shì)(圖1～2)可看出，高空多處于低渦或低壓槽底，850 hPa風(fēng)場(chǎng)為偏西氣流控制，地面為弱氣壓場(chǎng)控制，午后由于海陸熱力的差異，南部地區(qū)多為偏南向的海風(fēng)。這種天氣控制下，850 hPa以下為偏南氣流，有利于上升運(yùn)動(dòng)的發(fā)展，850 hPa偏西氣流則抑制了該層水汽的上傳，使得南來(lái)的水汽在低層聚集，空氣濕度較大。由于地面南風(fēng)較弱，海風(fēng)的影響僅在沿海地區(qū)影響較大，導(dǎo)致了丹東地區(qū)最高氣溫南北差異較大，在晴朗少云的時(shí)候南北溫差可以達(dá)10℃以上。

圖1 2012年4月12日08:00 500 hPa高度場(chǎng)和850 hPa風(fēng)場(chǎng)

3.1.2 北部比南部略偏低型。由春季最高氣溫北部比南部偏低的天氣形勢(shì)(圖3～4)可見(jiàn)，高空多處于低渦后部或槽后，850 hPa風(fēng)場(chǎng)為偏北氣流控制，地面為高壓前部，地面有云或無(wú)云大風(fēng)，風(fēng)向?yàn)槠憋L(fēng)。這種天氣控制下，850 hPa以下為偏北氣流，多為下沉運(yùn)動(dòng)，濕度較小，南部沿海地區(qū)受海洋影響小，白天升溫幅度略大于北部，這種形勢(shì)當(dāng)?shù)孛姹憋L(fēng)較小時(shí)南北溫度差異較小，北風(fēng)較大時(shí)北部最高氣溫低于南部。

圖2 2012年4月12日14:00地面實(shí)況和高度場(chǎng)

圖3 2012年4月17日08:00 500 hPa高度場(chǎng)和850 hPa風(fēng)場(chǎng)

圖4 2012年4月17日14:00地面實(shí)況和高度場(chǎng)

3.2 冬季最低氣溫

3.2.1 北部比南部異常偏低型。冬季最低氣溫北部比南部偏低8℃以上的天氣形勢(shì)(圖5～6)顯示，高空為渦后或槽后，850 hPa風(fēng)場(chǎng)為西北氣流或偏北氣流控制，地面遼寧北部為地形槽，長(zhǎng)白山地區(qū)為高壓場(chǎng)。這種天氣形勢(shì)冷空氣勢(shì)力強(qiáng)盛，同時(shí)地面風(fēng)速較小，北部降溫更加明顯，南北溫差較大。

3.2.2 北部比南部略低型。由冬季最低氣溫北部比南部略低的天氣形勢(shì)(圖7～8)可見(jiàn)，高空為渦前或槽前，850 hPa為西南氣流控制，地面受低壓或高壓后部偏南氣流控制，云量較多。這種天氣形勢(shì)地面濕度較大，南北差異較小。

4 總結(jié)

圖5 2013年2月21日08:00 500 hPa高度場(chǎng)和850 hPa風(fēng)場(chǎng)

圖6 2013年2月21日05:00地面實(shí)況和高度場(chǎng)

圖7 2013年2月17日08:00 500 hPa高度場(chǎng)和850 hPa風(fēng)場(chǎng)

圖8 2013年2月17日05:00地面實(shí)況和高度場(chǎng)

(1)丹東地區(qū)平均最高氣溫春季、夏季在鳳城最高，丹東和寬甸的最高氣溫持平，東港最低;秋季和冬季東港最高，其次是丹東和鳳城，寬甸最低。丹東地區(qū)平均最低氣溫為東港、丹東、鳳城、寬甸自南向北遞減，南北差異較小的為夏季，其次是春季、秋季，差異最大的是冬季。

(2)春季最高氣溫北部比南部偏高5℃以上的天氣形勢(shì):高空多處于低渦底部或低壓槽底，850 hPa風(fēng)場(chǎng)為偏西氣流控制，地面為弱氣壓場(chǎng)控制;春季最高氣溫北部比南部略偏低的天氣形勢(shì):高空多處于低渦后部或槽后，850 hPa風(fēng)場(chǎng)為偏北氣流控制，地面為高壓前部，地面有云或無(wú)云大風(fēng)，風(fēng)向?yàn)槠憋L(fēng)。

(3)冬季最低氣溫北部比南部偏低8℃以上的天氣形勢(shì):高空為渦后或槽后，850 hPa風(fēng)場(chǎng)為西北氣流或偏北氣流控制，地面遼寧北部為地形槽，長(zhǎng)白山地區(qū)為高壓場(chǎng)。冬季最低氣溫北部比南部略低的天氣形勢(shì):高空為渦前或槽前，850 hPa為西南氣流控制，地面受低壓或高壓后部偏南氣流控制，云量較多。

［1］王丹，高紅燕，張宏芳，等.一種逐時(shí)氣溫預(yù)報(bào)方法［J］.干旱氣象，2015，33(1):89－97.

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［3］吳丹，王優(yōu)，馮雪君，等.基于統(tǒng)計(jì)分析的龍城地區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)溫度預(yù)報(bào)方法探討［J］.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2015(4):341－342.

［4］梁理新，黃國(guó)宗.單站最高最低氣溫預(yù)報(bào)方法研究［J］.廣西氣象，2006，37(S3):4－6.

［5］王淑艷，李興寶.七臺(tái)河地區(qū)市·縣最低氣溫差異分析［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，37(9):4140 －4141.