1981—2018年湖南地區(qū)連陰雨天氣時(shí)空變化特征分析

張成成 曾彥彥 劉子龍

摘要 ? ?根據(jù)1981年1月1日至2018年12月31日湖南地區(qū)96個(gè)國(guó)家氣象站的降水、日照等數(shù)據(jù)，系統(tǒng)分析近38年來湖南地區(qū)連陰雨天氣出現(xiàn)的年際季節(jié)變化特征及空間分布特征。結(jié)果表明，近38年來湖南省平均每年出現(xiàn)連陰雨3.2次、持續(xù)時(shí)間29.3 d;出現(xiàn)的次數(shù)和天數(shù)整體都呈現(xiàn)出逐年減小的趨勢(shì);湖南省每年出現(xiàn)的連陰雨以輕度連陰雨為主;連陰雨出現(xiàn)時(shí)段主要在冬、春季以及秋季中期;連陰雨的空間分布形態(tài)主要表現(xiàn)為湘北少，湘南多。

關(guān)鍵詞 ? ?連陰雨;年際季節(jié)變化特征;空間分布特征;湖南省;1981—2018年

中圖分類號(hào) ? ?P46 ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 ? ?A

文章編號(hào) ? 1007-5739（2020）13-0188-02 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）

湖南是我國(guó)農(nóng)業(yè)大省，境內(nèi)物產(chǎn)豐富，水稻、苧麻、茶葉、柑橘等作物產(chǎn)量居全國(guó)前列，棉花、烤煙、油料、淡水產(chǎn)品等資源在全國(guó)也有重要地位。然而，湖南也是“氣候大省”，其位于中國(guó)中部，地處亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，地勢(shì)呈三面環(huán)山、朝北開口的馬蹄形，全省主要由平原、盆地、丘陵地、山地、河湖所構(gòu)成，獨(dú)特的地形地貌形成了省內(nèi)較為復(fù)雜的氣候環(huán)境，導(dǎo)致境內(nèi)極端天氣事件、氣象災(zāi)害層出不窮。近年來，在全球變暖的背景下，湖南省氣候也發(fā)生了明顯變化，如何有效掌握氣候規(guī)律，趨利避害開展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，成為全省關(guān)注的議題。

當(dāng)前，連陰雨天氣是湖南地區(qū)主要?dú)庀鬄?zāi)害之一，尤其是早春的低溫連陰雨，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、影響面積大。持續(xù)的連陰雨天氣會(huì)造成水稻爛秧、瓜果蔬菜減產(chǎn)腐爛、魚蝦等水產(chǎn)死亡，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成了嚴(yán)重?fù)p失[1-3]。國(guó)內(nèi)氣象工作者對(duì)不同地域的連陰雨天氣已有很多研究[4-13]，但是不同區(qū)域的連陰雨指標(biāo)定義也存在差異。廖水和[10]將低溫陰雨天氣劃分為3個(gè)等級(jí)，即一次過程持續(xù)3～5 d為輕度，6～9 d為中度，10 d以上為重度，并分析了陽山縣低溫陰雨年景情況。李艷蘭等[7]將廣西低溫陰雨天氣過程定義為平均氣溫≤12 ℃連續(xù)3 d或平均氣溫≤15 ℃連續(xù)5 d以上。孫錦銓等[12]指出長(zhǎng)江中下游地區(qū)春季連陰雨南多北少。江曉南等[13]分析福建近51年北部和南部的低溫陰雨日數(shù)時(shí)空分布情況。本文通過分析1981—2018年湖南全省連陰雨天氣發(fā)展變化趨勢(shì)，總結(jié)規(guī)律、提煉共識(shí)，對(duì)提高全省連陰雨天氣預(yù)測(cè)水平，進(jìn)而提升政府防災(zāi)減災(zāi)救災(zāi)能力，更好地服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展具有重要意義。同時(shí)，也對(duì)湖南不同地區(qū)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，以及進(jìn)一步開展深入研究連陰雨變化成因具有現(xiàn)實(shí)意義。

1 ? ?資料來源與方法

本文采用湖南省96個(gè)國(guó)家基準(zhǔn)站（不含南岳高山站）（1981—2018年）逐日的降水、日照資料來統(tǒng)計(jì)各站連陰雨出現(xiàn)的次數(shù)和強(qiáng)度，運(yùn)用統(tǒng)計(jì)分析方法研究連陰雨天氣的變化特征。湖南省地方標(biāo)椎DB43/T 234—2004中給出連陰雨定義是一段時(shí)間內(nèi)（7 d以上）連續(xù)出現(xiàn)降水且無日照的天氣過程。具體定義為日降水量≥0.1 mm連續(xù)7 d或以上，且過程日平均日照時(shí)數(shù)≤1 h。本文按此標(biāo)椎統(tǒng)計(jì)湖南省38年以來連陰雨情況，通過線性回歸等統(tǒng)計(jì)方法分析湖南省連陰雨的時(shí)空變化特征。

2 ? ?湖南地區(qū)連陰雨年際變化特征

根據(jù)湖南省連陰雨地方計(jì)算標(biāo)椎，統(tǒng)計(jì)計(jì)算得出湖南地區(qū)歷年以來連陰雨出現(xiàn)次數(shù)。由圖1可以看出，在1981—2018年期間湖南全省平均每年出現(xiàn)連陰雨3.2次，最多的年份有5.3次（2000年），最少的年份僅1.3次（2013年）。其他年份連陰雨出現(xiàn)的次數(shù)呈現(xiàn)出波動(dòng)較大的變化態(tài)勢(shì)。線性回歸結(jié)果得出線性減少的速率為-0.040 8次/a，相關(guān)系數(shù)|r|>r0.05，表明這種下降趨勢(shì)在α=0.05顯著水平上是顯著的，圖1中回歸直線向下傾斜比較明顯，說明近38年以來連陰雨出現(xiàn)次數(shù)整體呈下降趨勢(shì)。從5年滑動(dòng)平均來看，20世紀(jì)90年代之前連陰雨呈現(xiàn)緩慢增加趨勢(shì)，20世紀(jì)90年代末至21世紀(jì)00年代末期呈現(xiàn)出明顯的下降趨勢(shì)。21世紀(jì)10年代初期之后又呈現(xiàn)出一個(gè)小的上升趨勢(shì)。

由圖2可知，湖南全省平均每年出現(xiàn)連陰雨天數(shù)為29.3 d，連陰雨天數(shù)最多在2000年，為48.9 d，最少年份在2013年，為9.8 d。線性回歸結(jié)果得出，線性減少的速率為 -0.380 5 d/a，相關(guān)系數(shù)|r|>r0.05，連陰雨天數(shù)的近38年逐年變化趨勢(shì)與連陰雨出現(xiàn)次數(shù)一致，整體出現(xiàn)逐年減小的趨勢(shì)。

連陰雨持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)，表明連陰雨強(qiáng)度越強(qiáng)。根據(jù)湖南的地方標(biāo)椎將連陰雨劃分為3個(gè)等級(jí)，分別為連陰雨天氣持續(xù)7～9 d為輕度;10～12 d為中度;13 d或以上為重度。統(tǒng)計(jì)1981—2018年湖南省連陰雨出現(xiàn)的站次，結(jié)果見表1，可以看出，湖南地區(qū)主要以輕度連陰雨為主，平均每年出現(xiàn)201.5站次，占比66%;其次為中度，平均每年出現(xiàn)73.1站次，占比24%;重度連陰雨出現(xiàn)最少，平均每年僅出現(xiàn)31.6站次，占比10%。在1981—2018年期間，湖南省連陰雨持續(xù)最長(zhǎng)時(shí)間為26 d（1984年3月18日至4月12日，郴州安仁）。

3 ? ?湖南地區(qū)連陰雨的季節(jié)變化特征

統(tǒng)計(jì)1981—2018年期間湖南省連陰雨每月出現(xiàn)的次數(shù)，進(jìn)一步反映出不同季節(jié)連陰雨的情況。圖3為湖南地區(qū)逐個(gè)月份連陰雨出現(xiàn)的平均次數(shù)，可以看出，連陰雨出現(xiàn)較多的月份為1月、2月、3月，較少的月份為7月、8月、9月，10月也出現(xiàn)了一個(gè)小的峰值。其中3月最多，為0.54次，7月最少，為0.07次。說明湖南地區(qū)的連陰雨天氣多發(fā)于冬、春季以及秋季中期時(shí)段，而在盛夏至初秋時(shí)段內(nèi)，湖南地區(qū)較少出現(xiàn)連陰雨天氣。

4 ? ?湖南地區(qū)連陰雨空間分布特征

利用湖南省96個(gè)國(guó)家氣象觀測(cè)站的降水、日照數(shù)據(jù)，分析湖南地區(qū)連陰雨的空間分布情況。由圖4（a）湖南省不同地區(qū)連陰雨出現(xiàn)次數(shù)的空間分布可知，連陰雨出現(xiàn)次數(shù)>4次的地區(qū)主要位于湘西南及湘南地區(qū);湘中一帶連陰雨出現(xiàn)的次數(shù)為3次左右，湘北地區(qū)出現(xiàn)的連陰雨較少，為1～2次。由此表明，從湖南北部到湖南南部，連陰雨出現(xiàn)的次數(shù)呈現(xiàn)逐步增加的空間分布形態(tài)。由圖4（b）湖南省不同地區(qū)連陰雨出現(xiàn)天數(shù)的空間分布可以看出，從湘北地區(qū)到湘南地區(qū)，連陰雨出現(xiàn)天數(shù)也是呈現(xiàn)為南多北少的空間分布形態(tài)，湘南部分地區(qū)連陰雨天數(shù)最多可達(dá)40 d以上，而湘北大部地區(qū)僅有10～20 d。

5 ? ?2019年湖南地區(qū)一次強(qiáng)連陰雨天氣過程

2019年2月7日至3月10日，湖南全省出現(xiàn)大范圍、長(zhǎng)時(shí)間的持續(xù)連陰雨天氣，新邵、藍(lán)山、郴州、資興等4縣（市）連陰雨過程一直持續(xù)（新邵縣最長(zhǎng)，達(dá)32 d，打破近38年以來連陰雨的持續(xù)記錄），至2019年3月11日，本次連陰雨天氣過程結(jié)束。此次過程全省共有81縣（市）出現(xiàn)連陰雨天氣，其中岳陽、臨湘等44縣（市）達(dá)到重度連陰雨標(biāo)準(zhǔn)，南縣、華容等27縣（市）達(dá)到中度連陰雨標(biāo)準(zhǔn)，安化、麻陽等10縣（市）達(dá)到輕度連陰雨標(biāo)準(zhǔn)。此次過程影響范圍大、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)交通、電力、通信、農(nóng)業(yè)、林業(yè)和居民生活等帶來重大影響。省內(nèi)油菜遭受一定程度濕漬害，部分地區(qū)感染菌核病;越冬蔬菜葉片發(fā)黃，枯葉、死葉數(shù)增加，生長(zhǎng)遲緩，上市量減少，批發(fā)價(jià)格有所上漲。道路濕滑，影響公眾出游，許多露天作業(yè)都無法進(jìn)行，耽誤工程進(jìn)度。人體舒適度降低，風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎病情易加重或惡化，流感以及心肌梗塞、腦中風(fēng)等心腦血管疾病多發(fā)。

6 ? ?結(jié)論

（1）近38年來，湖南省平均每年出現(xiàn)連陰雨3.2次，最多年份有5.3次，整體呈逐年減小趨勢(shì)。平均每年出現(xiàn)連陰雨天數(shù)為29.3 d，最多年份有48.9 d，整體呈逐年減小趨勢(shì)。

（2）近38年來，湖南省每年以出現(xiàn)輕度連陰雨為主，占比66%，其次為中度，重度連陰雨出現(xiàn)最少。

（3）連陰雨出現(xiàn)較多的月份為1月、2月、3月，較少的月份為7月、8月、9月，連陰雨主要出現(xiàn)在冬、春季以及秋季中期時(shí)段。

（4）湖南地區(qū)連陰雨在空間分布上呈湘北少，湘南多。

7 ? ?參考文獻(xiàn)

[1] 劉傳鳳，高波.我國(guó)南方春季低溫冷害氣候及其大氣環(huán)流特征[J].熱帶氣象學(xué)報(bào)，2001（2）：179-187.

[2] 姜愛軍，田心如，王冰梅.連陰雨災(zāi)害評(píng)估模型的研究[J].災(zāi)害學(xué)，1997（2）：49-53.

[3] 李易芝，羅伯良，張龍.湖南春播育秧期不同低溫陰雨分布型的環(huán)流特征[J].氣象科技，2017，45（2）：375-382.

[4] 韓榮青，陳麗娟，李維京，等.2—5月我國(guó)低溫連陰雨和南方冷害時(shí)空特征[J].應(yīng)用氣象學(xué)報(bào)，2009，20（3）：312-320.

[5] 廖玉芳，彭嘉棟，羅伯良，等.2012年上半年我國(guó)南方地區(qū)極端陰雨天氣評(píng)價(jià)：以湖南省為例[J].災(zāi)害學(xué)，2013，28（1）：83-87.

[6] 趙輝，王媛，李剛，等.春季低溫連陰雨災(zāi)害對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)量影響評(píng)估[J].氣象科技，2011，39（1）：102-105.

[7] 李艷蘭，黃卓，覃衛(wèi)堅(jiān).近50年廣西春播期低溫陰雨的變化特征[C]//中國(guó)氣象學(xué)會(huì)S10氣象與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展.沈陽：中國(guó)氣象學(xué)會(huì)，2012.

[8] 李英，郭潮升，彭麗英.茂名市近60年低溫陰雨天氣氣候特征分析[J].氣象研究與應(yīng)用，2016（37）：71.

[9] 支風(fēng)梅，施丹平，解小寒.2009年早春蘇南連陰雨和環(huán)流特征[J].氣象科技，2012（2）：132-137.

[10] 廖水和.1957—2017年陽山縣低溫陰雨變化特征分析[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2018（2）：202-203.

[11] 李細(xì)生，汪堅(jiān)勝，張華，等.2012年1—3月湖南低溫連陰雨天氣過程成因和影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012（32）：266-269.

[12] 孫錦銓，陳永秀.長(zhǎng)江中下游春季連陰雨天氣氣候分析[J].氣象，1991（5）：29-34.

[13] 江曉南，陳玉吉，劉錦繡.近51年福建早春不同低溫陰雨分布型的環(huán)流特征及成因[J].暴雨災(zāi)害，2012，31（2）：155-160.