隨州寒潮天氣氣候特征及災(zāi)害影響

王莉萍 王曉南 黃翠華

關(guān)鍵詞寒潮;氣候特征;強(qiáng)度指數(shù);災(zāi)害影響

寒潮天氣過(guò)程是一種大規(guī)模的強(qiáng)冷空氣活動(dòng)過(guò)程，常造成劇烈降溫，并伴有大風(fēng)、雨雪、凍害等災(zāi)害性天氣，給國(guó)民經(jīng)濟(jì)、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、人類生存環(huán)境和人體健康帶來(lái)很大的影響。隨州地區(qū)的寒潮天氣在早春、晚秋農(nóng)事季節(jié)時(shí)發(fā)生，會(huì)使農(nóng)作物遭受凍害，從而影響作物產(chǎn)量和品質(zhì)，給當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活帶來(lái)重大損失。

多年來(lái)，國(guó)內(nèi)多位專家學(xué)者對(duì)當(dāng)?shù)氐暮碧鞖膺M(jìn)行了大量的分析研究：康志明等分析了1951-2006年我國(guó)寒潮活動(dòng)特征：胡淑蘭等分析了陜西省1962-2009年寒潮天氣特征：應(yīng)）中雄等分析了金華地區(qū)寒潮變化趨勢(shì)：王勝等分析了近50年安徽寒潮氣候特征及其對(duì)越冬作物的影響。但針對(duì)隨州寒潮天氣的分析研究還未見報(bào)道。本文通過(guò)分析隨州近63年寒潮天氣過(guò)程進(jìn)行分析，揭示隨州寒潮天氣特征并找出其中發(fā)生發(fā)展的活動(dòng)規(guī)律，以期為寒潮天氣預(yù)報(bào)提供一定的參考，為本地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)趨利避害和防災(zāi)減災(zāi)提供科學(xué)依據(jù)。

1寒潮標(biāo)準(zhǔn)及資料

根據(jù)中國(guó)氣象局《冷空氣過(guò)程監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)規(guī)定（試行）》，單站寒潮規(guī)定：使某地的日最低氣溫24h降溫≥80℃，或48h內(nèi)降溫幅度≥10℃，或72h內(nèi)降溫幅度≥12℃，而且使該地日最低氣溫下降到≤4℃的冷空氣活動(dòng)，達(dá)到以上標(biāo)準(zhǔn)之一，記為1次寒潮天氣過(guò)程。

依照寒潮標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)1957-2019年隨州逐日最低氣溫、24h、48h以及72h日最低氣溫的降溫幅度進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，得出隨州站歷年寒潮基本資料，以寒潮發(fā)生頻次和強(qiáng)度為研究對(duì)象，分析隨州市近63年寒潮天氣的變化規(guī)律。寒潮過(guò)程的災(zāi)情資料來(lái)源于隨州市民政局。

2寒潮天氣的氣候特征

2.1寒潮頻次年際、年代際變化特征

根據(jù)隨州1957-2019年63年間逐日最低氣溫?cái)?shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，63年間共出現(xiàn)不同寒潮強(qiáng)度天氣102次，平均每年1～2次;寒潮天氣過(guò)程發(fā)生次數(shù)最多的年份為1969年和2019年，分別有6次：其次為1960年、1992年、2013年、2017年，分別有5次：63年間有15年沒有出現(xiàn)寒潮天氣。由歷年寒潮頻次隨時(shí)間變化曲線來(lái)看，寒潮頻次存在明顯的年際變化，整體呈增加趨勢(shì)，與全國(guó)寒潮變化趨勢(shì)不同，氣候傾向率為0.13/10年（圖1）。

從年代際變化來(lái)看，2011-2019年為寒潮多發(fā)期，發(fā)生次數(shù)最多，平均1年3遇;其次為20世紀(jì)60年代，平均約1年2遇：20世紀(jì)80年代最少，約3年2遇，其他時(shí)段約2年2～3遇;值得一提的是，2011-2019年寒潮發(fā)生頻次明顯增多，說(shuō)明近年來(lái)在全球氣候變暖背景下（1957-2019年隨州年平均氣溫也呈增加趨勢(shì)），隨州寒潮類極端天氣事件反而呈多發(fā)、頻發(fā)態(tài)勢(shì)（表1）。

2.2寒潮月季變化特征

從隨州寒潮各月發(fā)生頻次來(lái)看，隨州寒潮天氣主要出現(xiàn)在10月—次年4月，期間隨州地區(qū)主要受大陸強(qiáng)冷高壓影響，冷空氣活動(dòng)頻繁，地表輻射冷卻強(qiáng)烈。隨州寒潮最早為10月15日（1962年），最晚為4月20日（2013年）;24 h最大降溫幅度為13.6℃，出現(xiàn)在2005年3月11日;隨州寒潮的發(fā)生具有鮮明的季節(jié)性，寒潮天氣多出現(xiàn)在秋冬、冬春季節(jié)更替時(shí)段，夏季無(wú)寒潮天氣出現(xiàn)，其中11月和3月為發(fā)生寒潮最多月和次多月，分別占25.5%和19.6%，10月出現(xiàn)次數(shù)最少，占6.9%（圖2）。

造成寒潮在各月分布不均勻的原因主要與大的環(huán)流背景和該地氣候特點(diǎn)有關(guān)，10月北方南下冷空氣勢(shì)力還不是很強(qiáng)，本地低溫基數(shù)較高，日最低氣溫很難降至4℃以下，不容易達(dá)到寒潮標(biāo)準(zhǔn)：1月雖然是隨州1年中氣溫最低的月份，且北方冷空氣活動(dòng)頻繁，勢(shì)力較強(qiáng)，但此時(shí)整體氣溫基數(shù)較低，降溫幅度很難達(dá)到寒潮標(biāo)準(zhǔn)：11月和3月則分別處在秋冬和冬春過(guò)渡季節(jié)，大氣環(huán)流調(diào)整和變動(dòng)都很劇烈，冷暖空氣都相對(duì)活躍，暖平流造成氣溫上升，在冷空氣爆發(fā)后，氣溫驟降，氣溫波動(dòng)比較大，相對(duì)來(lái)講更容易達(dá)到寒潮標(biāo)準(zhǔn)。

2.3寒潮綜合強(qiáng)度特征分析

寒潮強(qiáng)度引用寒潮綜合指數(shù)來(lái)確定，計(jì)算方法借鑒相關(guān)研究及隨州市氣候概況，采用寒潮過(guò)程的最大降溫幅度、極端最低氣溫及寒潮降溫持續(xù)時(shí)間等指標(biāo)，計(jì)算公式如下：

利用寒潮天氣的綜合強(qiáng)度指數(shù)對(duì)近63年隨州市102次寒潮過(guò)程計(jì)算表明：102次隨州寒潮中，強(qiáng)度指數(shù)最小為-3.96（1970年4月4日），最大為5.06（1966年3月6日）。從各月分布來(lái)看，1月寒潮最強(qiáng)，綜合強(qiáng)度指數(shù)為1.66，次強(qiáng)月為2月，強(qiáng)度指數(shù)為1.19，4月寒潮最弱為-1.17。根據(jù)寒潮綜合指數(shù)將寒潮分為強(qiáng)（IZ≥1.5）、中（-1.5

從年代際變化看，寒潮總次數(shù)2011-2019年最多（28次），20世紀(jì)80年代最少（7次）。其中：強(qiáng)寒潮20世紀(jì)60年代最多（7次），20世紀(jì)80年代（3次），2001-2010年（3次），2011-2019年（3次），說(shuō)明進(jìn)入21世紀(jì)，強(qiáng)寒潮總體有減少趨勢(shì);中等寒潮2011-2019年最多（14次），20世紀(jì)80年代最少（4次）;弱寒潮2011-2019年最多（11次），20世紀(jì)80年代最少（0次），表明2011-2019年雖然強(qiáng)寒潮較少，但中等和弱寒潮呈明顯增多趨勢(shì)（表3）。

3寒潮災(zāi)害影響

寒潮災(zāi)害程度與降溫幅度、最低氣溫、低溫持續(xù)時(shí)間以及發(fā)生季節(jié)有關(guān)。隨州寒潮天氣多出現(xiàn)在秋冬、冬春季節(jié)更替時(shí)段，寒潮帶來(lái)大風(fēng)、劇烈降溫、雷電、雨雪和冰凍天氣等可嚴(yán)重影響工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、市民生產(chǎn)生活以及人們的健康。

3.1對(duì)農(nóng)業(yè)的影響

寒潮冷空氣帶來(lái)的急劇降溫通常超過(guò)本地越冬作物、經(jīng)濟(jì)林果的耐寒能力，造成越冬作物和經(jīng)濟(jì)林果凍害。據(jù)統(tǒng)計(jì)表明，3月前后的寒潮對(duì)農(nóng)作物的危害最為嚴(yán)重。由于此時(shí)已過(guò)冬季，各種作物開始生長(zhǎng)，小麥拔節(jié)，油菜開花，茶樹發(fā)芽極易受低溫凍和晚霜凍等傷害，引起大幅度減產(chǎn)。1991年12月下旬，受強(qiáng)寒潮影響全市普降大雪，極端最低氣溫達(dá)零下12.3℃，全市80%柑橘樹凍死，小麥、油菜等越冬作物凍害嚴(yán)重。2013年4月19-22日寒潮天氣過(guò)程造成油菜、小麥出現(xiàn)大面積倒伏。2016年11月21-24日寒潮大風(fēng)造成設(shè)施大棚損毀垮塌，大棚棚膜破損，劇烈降溫造成油菜、蔬菜等作物遭受凍害。2017年3月1-2日6-8級(jí)偏北風(fēng)，造成樹木折斷，大棚棚膜損毀嚴(yán)重。

3.2對(duì)市民生產(chǎn)生活的影響

寒潮往往帶來(lái)大風(fēng)、劇烈降溫、雨雪和冰凍天氣，對(duì)全市交通、供水供電基礎(chǔ)設(shè)施、人們身體健康造成很大影響。

1990年1月29-31日強(qiáng)寒潮形成積雪、冰凍，使全市交通中斷4d。1991年12月下旬，全市普降大雪，極端最低氣溫達(dá)零下12.3℃，凍裂、凍壞管道、水表、水箱無(wú)數(shù)。1993年11月20-26日風(fēng)雪交加，致使全市電力設(shè)施遭受嚴(yán)重?fù)p壞，全市10kv配電線路倒桿398根，變壓器燒毀五臺(tái)，直接經(jīng)濟(jì)損失54.98元。2005年3月11-12日，日平均氣溫下降12.3℃，過(guò)程降雪量10mm，積雪深度8cm，瞬時(shí)極大風(fēng)速40m/s，全市受災(zāi)人口31.2萬(wàn)人，轉(zhuǎn)移安置8181人，農(nóng)作物受災(zāi)24000hm2，損壞房屋451間，倒塌房屋146間，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)損失2900萬(wàn)元，直接經(jīng)濟(jì)損失3200萬(wàn)元。2013年11月27-28日寒潮降溫，心腦血管、呼吸系統(tǒng)、關(guān)節(jié)炎、感冒咳嗽等疾病發(fā)病率驟增。

4結(jié)語(yǔ)

（1）隨州寒潮頻次存在明顯的年際變化，整體呈增加趨勢(shì)，與全國(guó)寒潮變化趨勢(shì)不同。63年間共出現(xiàn)不同寒潮強(qiáng)度天氣102次，平均每年1-2次。2011-2019年為寒潮多發(fā)期，平均1年3遇;隨州寒潮天氣多出現(xiàn)在秋冬、冬春季節(jié)更替時(shí)段，11月和3月為發(fā)生寒潮次數(shù)最多月和次多月。

（2）寒潮天氣的綜合強(qiáng)度指數(shù)最小為-3.96（1970年4月4日），最大為5.06（1966年3月6日）;1月寒潮最強(qiáng)，綜合強(qiáng)度指數(shù)為1.66;4月寒潮最弱，為-1.17。2011-2019年雖然強(qiáng)寒潮較少，但中等和弱寒潮呈明顯增多趨勢(shì)。

（3）寒潮帶來(lái)大風(fēng)、劇烈降溫、雨雪和冰凍天氣，嚴(yán)重影響隨州工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通、供水供電基礎(chǔ)設(shè)施及人們的身體健康。