吉林省春播和秋收期寒潮天氣的分布特征及預報方法研究

胡洪泉

摘要：本文利用40年的氣象觀測資料和歷史天氣圖，分析了對吉林省農業(yè)生產影響較大的春播和秋收期寒潮天氣的時空分布特征，并總結出天氣分型及預報著眼點，指出吉林省中部主產糧區(qū)為寒潮多發(fā)地區(qū)，對于大范圍寒潮可根據(jù)環(huán)流型提前預報并預警，對于減輕農業(yè)損失很有益處。

關鍵詞：吉林;春播秋收期;寒潮;預報方法

寒潮是一次強冷空氣入侵后造成局地或大范圍地域溫度劇烈下降的天氣現(xiàn)象。吉林省地處中高緯度，是北方糧食大省，根據(jù)吉林省的氣候特點，每年的春季（3-5月）和秋季（9 -11月），容易出現(xiàn)的寒潮，特別是4月到5月上旬，吉林省正處于農田備耕期、大田播種期和苗期及水稻插秧期，此時出現(xiàn)寒潮天氣會使播種延期或已出苗或定植苗出現(xiàn)凍害甚至凍死;而9-10月中旬，吉林省正處農作物收獲期，此時出現(xiàn)寒潮天氣會造成作物滯長，產量降低，因此這兩段時間出現(xiàn)的寒潮天氣對于農業(yè)生產影響更大。伴隨寒潮前后而來的往往還有強降水、大風、沙塵暴等，因此寒潮成為春秋季災害性天氣預報中的一項重要內容，也是關注的重點。為此有必要作出系統(tǒng)性的總結，以利于對寒潮發(fā)生規(guī)律有更深入的了解，進而總結出此間寒潮預報方法，提高預報能力。

1資料處理

利用1971年- 2010年40年每年4-5月和9月1日-lO月20日吉林省內50個氣象站的最低氣溫實況資料，按照吉林省的寒潮的定義，某地24小時日最低氣溫下降幅度≥8℃且日極端最低氣溫≤2℃記為一站次寒潮記錄。因單站或小范圍寒潮的影響程度較輕，故將全省大范圍寒潮日（同日或連續(xù)兩日累計≥25站出現(xiàn)寒潮）定為一個寒潮過程。

2結果分析

2.1空間分布

吉林省春播和秋收期大范圍寒潮出現(xiàn)較多的地區(qū)分布有兩個中心，一個在中部地區(qū)，另一個在白山地區(qū)西北部，較少出現(xiàn)在吉林省東部。這與吉林省的地形特點密切相關，寒潮多發(fā)生在中南部平原地區(qū)及高寒山區(qū)，少發(fā)生在長白山脈和大興安嶺的背風坡。而中部地區(qū)是吉林省糧食主產區(qū)，該區(qū)域寒潮預報非常關鍵。

2.2時間分布

40年共出現(xiàn)11次大范圍寒潮，平均約每10年1次，上世紀90年代相對少些，進入2000年后又有增多趨勢。春播期寒潮都集中在4月，5月沒有，主要是隨著月份的推移，冷空氣強度在減弱，有時降溫幅度達到標準，最低氣溫卻達不到2℃以下。春播期寒潮的頻發(fā)期在4月中、下旬，多和暖空氣活躍后，造成前期劇烈升溫而后冷空氣入侵有關系，5月份的寒潮多為單站或小范圍（小于等于4個站）寒潮，局地性較強。而秋收期寒潮主要在9月中旬后發(fā)生，隨著月份的推移，和冷空氣強度逐漸加劇有關，寒潮強度加強，影響范圍擴大。

3形勢分析

因造成春播期和秋收期寒潮的天氣形勢大致相同，故將春播期和秋收期寒潮天氣分型放在一起考慮。選取大范圍寒潮個例11個，普查了“歷史天氣圖”上寒潮爆發(fā)前日24小時的天氣形勢，由于寒潮天氣多為大尺度環(huán)流系統(tǒng)造成，故用高空500hPa（600

- 1600、300 - 800范圍內）形勢場進行分類，對短期時效寒潮共劃分了以下四種類型。

3.1貝加爾湖低槽（低渦）東移型

共7例，其中春季4例、秋季3例，為最多的一種類型，占總數(shù)一大半。環(huán)流特征為中高緯以經向環(huán)流為主，發(fā)源于新地島的冷空氣東移，吉林省西北部維持一個龐大的低渦，最明顯特征為在貝加爾湖有一高空槽（低渦），槽后冷空氣明顯，槽線上有冷平流及正的熱成風平流輸送，利于其發(fā)展。在俄羅斯濱海省有一高壓脊，其后亦有一溫度暖脊。暖高壓脊的穩(wěn)定維持為寒潮打下了前期升溫的伏筆。鋒區(qū)走向呈寬“v”形，鋒區(qū)前部是與西南風相關的暖空氣，鋒區(qū)后部是偏北氣流引導的冷空氣，兩種氣團交角較小，高空槽較深，且較窄，隨著高空槽（低渦）東南移，槽后冷空氣隨之東南下，—般自西向東影響吉林省，往往造成吉林省出現(xiàn)寒潮。

3.2偏北低渦發(fā)展型

共2例，其中春季1例、秋季1例，占總數(shù)18 2%，為次多類型。特征與第二種類似，但環(huán)流的經向度更大，低壓位置更北，高空槽南伸到長江一線，槽后從貝湖到整個東北區(qū)為強勁的偏北氣流，貝加爾湖以西為一穩(wěn)定少動的暖高壓脊維持，脊頂端北挺到北緯800，脊前方冷空氣從極地直接南叉并快速南下，鋒區(qū)走向為窄“V”型，造成我省中東部寒潮。

3.3兩槽兩脊型

共1例，其中春季1例、秋季無，占總數(shù)9 1%，為較少類型。特征為在俄羅斯雅庫茨克附近有一冷低壓，并有一高空槽南伸到黑龍江東部，槽后從貝湖到整個東北區(qū)為一致的西北氣流，這主要是因為貝加爾湖附近有一穩(wěn)定少動的暖高壓脊維持，脊頂端北挺到北緯70度，脊北端和極地冷空氣補充南下，脊前偏北氣流引導，從東西伯利亞一帶冷空氣經超極地快速南下，造成吉林省中東部寒潮。這種寒潮是由一個高壓脊替換另一個高壓脊造成的，也叫高壓替換型。

上述三種寒潮爆發(fā)均與北半球長波調整有關，經向環(huán)流把極地或大陸上冷空氣自北向南引向吉林省，導致寒潮爆發(fā)。三類型為經向環(huán)流影響類，占總數(shù)的91%。

3.4緯向平直環(huán)流類

共1例，其中春季無，秋季1例，占總數(shù)的9.1%，也為較少出現(xiàn)類型。烏拉爾山有穩(wěn)定深厚的高壓脊，脊前自貝湖到濱海省環(huán)流較平直，蒙古國中部有一低渦，東西向扁平狀，溫度場則是東西向近乎平行的等溫線密集帶，冷空氣自貝湖北部隨鋒區(qū)南壓，又隨高壓場上西風帶東傳，鋒區(qū)呈“L”型，其左側為北挺的暖脊，一般和烏山阻高相對應，是深厚穩(wěn)定長波系統(tǒng)，而L形的右側則是脊前的冷氣團，豎脊前偏北氣流將冷空氣輸送到位于北緯400到北緯600之間平直鋒區(qū)上，其中在北緯400到北緯500往往有多于5根的等溫線，在其上一旦有小槽擾動，帶動冷空氣東傳到吉林省即可造成寒潮。這種類型寒潮爆發(fā)與短波波動有關，是緯向環(huán)流把冷空氣東傳向我省，故歸為緯向環(huán)流影響類。

4結語

通過對吉林省農業(yè)生產影響較大的春播和秋收期大范圍寒潮氣候特征分析，得出了這兩時期寒潮時空分布情況及特征和差異，發(fā)現(xiàn)吉林省糧食主產區(qū)恰是寒潮多發(fā)地。對造成這兩段時期大范圍寒潮的天氣形勢進行了兩大類四種類型的分型，可為今后的寒潮預報提供參考。