1954—2020年錫林浩特地區(qū)寒潮氣候特征分析

王宇宸　王英舜

摘要 利用內(nèi)蒙古錫林浩特國家基準(zhǔn)氣候站1954—2020年的逐日最低氣溫數(shù)據(jù)，分析了錫林浩特地區(qū)寒潮過程頻數(shù)的年代際、年、季節(jié)變化特征。結(jié)果表明：1954—2020年錫林浩特地區(qū)共出現(xiàn)寒潮天氣過程603 次，平均9次/年;寒潮年均出現(xiàn)次數(shù)最多的是20世紀(jì)70年代，年均發(fā)生次數(shù)是10.5次，年均出現(xiàn)次數(shù)最少的是20世紀(jì)80年代，年均發(fā)生次數(shù)是7.2次;春季是寒潮過程出現(xiàn)次數(shù)最多的季節(jié)，共出現(xiàn)210次，平均3.1次/年，秋季是寒潮過程出現(xiàn)次數(shù)最少的季節(jié)，共出現(xiàn)195次，平均2.9次/年，春、秋、冬三季寒潮過程均呈下降趨勢。寒潮天氣過程帶來的大風(fēng)、降溫、雨雪、沙塵等會引發(fā)多種氣象災(zāi)害，對農(nóng)牧業(yè)、交通運輸、電力設(shè)施以及人們的健康生活都有比較大的影響。

關(guān)鍵詞 寒潮;氣候特征;錫林浩特

中圖分類號：P458.1+22 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號：2095–3305（2021）11–0045–03

寒潮是內(nèi)蒙古地區(qū)常見氣象災(zāi)害之一，是冬半年來自極地或寒帶的寒冷空氣大規(guī)模地向中、低緯度的侵襲活動。寒潮過程來臨時會造成氣溫急劇下降，并伴有大風(fēng)、沙塵和雨雪天氣，對農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)、群眾生活和人體健康等都有較為嚴(yán)重的影響。近年來，國內(nèi)許多學(xué)者對寒潮時空變化特征及其成因進行研究，有學(xué)者研究討論了中國寒潮的時空變化特征及其可能出現(xiàn)的原因[1-3]。

錫林郭勒盟位于中國的正北方，內(nèi)蒙古自治區(qū)的中部，地處中緯度內(nèi)陸，為西風(fēng)環(huán)流控制，屬中溫帶半干旱、干旱大陸性季風(fēng)氣候，四季分明，春季風(fēng)多雨少易干旱，夏短溫?zé)嵊瓴痪?，秋季涼爽霜雪早，冬長寒冷冰雪茫。錫林浩特市是錫林郭勒盟政府所在地，主要氣候特點是冬季較為寒冷，冷空氣勢力較強。春、秋兩季風(fēng)大也是冷暖空氣交替活躍的時期，氣溫變化十分劇烈。寒潮天氣對當(dāng)?shù)匦竽翗I(yè)影響最嚴(yán)重，主要對家畜接羔保育、抓絨剪毛、疫病防御及冬春季放牧等牧事活動影響較大。但大部分學(xué)者對內(nèi)蒙古地區(qū)每次大范圍寒潮過程的環(huán)流形勢、影響系統(tǒng)分析較多，對多年的寒潮氣候變化特征分析較少[4-5]。因此，研究本地寒潮氣候特征和變化規(guī)律，對預(yù)防寒潮造成的災(zāi)害、寒潮天氣預(yù)報預(yù)警等工作都具有重要作用。

1 資料與方法

研究資料來源于內(nèi)蒙古錫林浩特國家基準(zhǔn)氣候站1954—2020年逐日最低氣溫數(shù)據(jù)，同時采用趨勢分析及相關(guān)分析等方法進行分析。選取當(dāng)年1月1日—12月31日為1個年度，共計67個完整年度。季節(jié)劃分：3—5月為春季，9—11月為秋季，12月—翌年2月為冬季。按照寒潮等級國家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T21987—2008）[6]確定單站寒潮標(biāo)準(zhǔn)：以日最低氣溫為指標(biāo)，測站24 h降溫幅度達(dá)到或超過8℃（或48 h降溫幅度達(dá)到或超過10℃，72 h降溫幅度達(dá)到或超過12℃），同時日最低氣溫降到4℃ 或以下，即為一次寒潮過程。

2 結(jié)果與分析

2.1 寒潮過程頻數(shù)年代際變化

從錫林浩特地區(qū)歷年寒潮頻數(shù)年際變化分布上看，寒潮年均出現(xiàn)次數(shù)最多的是20世紀(jì)70年代，年均發(fā)生次數(shù)是10.5次，寒潮年均出現(xiàn)次數(shù)最少的是20世紀(jì)80年代，年均發(fā)生次數(shù)是7.2次;進入21世紀(jì)后，年均出現(xiàn)9.1～9.7次，變化比較平穩(wěn)。

從季節(jié)變化看，1954—2020年間春季年均出現(xiàn)次數(shù)最多的是20世界70年代，年均發(fā)生次數(shù)是4次，寒潮過程頻數(shù)占年度總數(shù)的百分率為38.1%;年均出現(xiàn)次數(shù)最少的是20世紀(jì)60年代、80年代、90年代，年均發(fā)生次數(shù)均為2.7次。

秋季年均出現(xiàn)次數(shù)最多的是20世紀(jì)70年代，年均發(fā)生次數(shù)是3.5次，寒潮過程頻數(shù)占年度總數(shù)的百分率為33.3%;年均出現(xiàn)次數(shù)最少的是20世紀(jì)90年代，年均發(fā)生次數(shù)為1.9次。

冬季年均出現(xiàn)次數(shù)最多的是20世紀(jì)70年代和21世紀(jì)的前10年，年均發(fā)生次數(shù)是3.4次，寒潮過程頻數(shù)占年度總數(shù)的百分率分別為32.4%、37.4%;年均出現(xiàn)次數(shù)最少的是20世紀(jì)90年代，年均發(fā)生次數(shù)為2.6次。

春、秋、冬季的寒潮過程頻數(shù)占年度總數(shù)的百分率年代際特征有明顯差異，春季寒潮過程百分率大致呈逐年代際波動變化，到21世紀(jì)逐漸平穩(wěn);秋季寒潮過程百分率在20世紀(jì)50、60、70年代變化不大，90年代下降，21世紀(jì)前10年有下降趨勢;冬季寒潮過程百分率在21世紀(jì)前10年有上升趨勢。寒潮頻次年際變化越趨明顯，逐年次數(shù)變化波動較大，說明寒潮天氣發(fā)生規(guī)律性變差，異常年份增多（表1）。

2.2 寒潮過程頻數(shù)年變化

按照國家標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)計，1954—2020年內(nèi)蒙古錫林浩特地區(qū)共出現(xiàn)603 次寒潮天氣過程，平均每年9次。其中，寒潮發(fā)生最多的年份是 2006年，出現(xiàn)了16次，其次是1987年，出現(xiàn)了15次;發(fā)生次數(shù)最少的年份是 1989年、2012年，全年只出現(xiàn)了4 次寒潮天氣過程，其次是1964年、1978年、1981年、1984年、1998年、2007年、2011年，全年出現(xiàn)了5次寒潮天氣過程。1954—2020年錫林浩特地區(qū)寒潮過程頻數(shù)年變化呈下降趨勢，相關(guān)系數(shù)0.0592，每年下降趨勢不明顯（圖1）。這與劉憲鋒等[7]學(xué)者研究表明近53年內(nèi)蒙古單站寒潮頻次總體呈下降趨勢一致。24 h降溫幅度最大的一次寒潮天氣過程出現(xiàn)在2016年2月28日，降溫20.7℃。

2.3 寒潮過程頻數(shù)季節(jié)變化

2.3.1 春季 內(nèi)蒙古錫林浩特地區(qū)一年四季分明，冬季寒冷漫長，春季大風(fēng)沙塵天氣較多，各季氣候特征差異明顯，寒潮的出現(xiàn)規(guī)律也有較大差異，錫林浩特地區(qū)春季是寒潮和強冷空氣活動最頻繁的季節(jié)，也是寒潮和強冷空氣活動對畜牧業(yè)生產(chǎn)活動可能造成危害最嚴(yán)重的時期。從近57年平均狀況來看，春季是寒潮次數(shù)最多的季節(jié)，共出現(xiàn)210次，平均3.1次/年。從寒潮過程頻數(shù)變化趨勢上看，春季寒潮過程整體呈現(xiàn)下降趨勢，相關(guān)系數(shù)為0.0264;最多次數(shù)為7次，出現(xiàn)在1962年、2006年，最小次數(shù)為 0，出現(xiàn)在1989年，其他年份變化趨勢平穩(wěn)（圖2）。春季出現(xiàn)一次寒潮天氣過程的只有4年，這也說明春季是當(dāng)?shù)睾背霈F(xiàn)最多的季節(jié)。

2.3.2 秋季 1954—2020年錫林浩特地區(qū)秋季共出現(xiàn)寒潮天氣過程195次，平均 2.9 次 /年。從寒潮過程頻數(shù)變化趨勢上看，秋季寒潮過程整體也呈現(xiàn)下降趨勢，相關(guān)系數(shù)為0.0632。最大出現(xiàn)次數(shù)為 7次，出現(xiàn)在2006年，最小出現(xiàn)次數(shù)為 0，有 3 個年份，其他年份均在2～4次之間。相比春、冬季，秋季出現(xiàn)寒潮天氣過程較少（圖3）。

2.3.3 冬季 1954—2020年錫林浩特地區(qū)冬季共出現(xiàn)寒潮天氣過程200 次，平均 3.0 次 /年。從寒潮過程頻數(shù)變化趨勢上看，冬季寒潮過程整體也呈現(xiàn)下降趨勢，相關(guān)系數(shù)為0.0245。最大出現(xiàn)次數(shù)為 7次，出現(xiàn)在1965年，最小出現(xiàn)次數(shù)為 0，有 3 個年份，其他年份均在2～5次之間。雖然總數(shù)上冬季出現(xiàn)寒潮次數(shù)僅次于春季，但有8年中冬季寒潮比其他季節(jié)出現(xiàn)次數(shù)少，因為內(nèi)蒙古地區(qū)冬季溫度太低，幾乎平均溫度在零下20℃左右，降溫幅度就會不明顯（圖4）。

2.4 寒潮天氣對農(nóng)牧業(yè)的影響

寒潮帶來的降溫可達(dá)8℃～20℃以上，通常超過農(nóng)作物的耐寒能力，使農(nóng)作物發(fā)生凍害。寒潮天氣對牧業(yè)的影響主要是春季接羔保育。春季劇烈的大風(fēng)降溫天氣使剛生下的羔羊和牛犢容易受凍，從而造成拉痢、感冒甚至死亡，接羔期寒潮天氣對母畜和仔畜都是嚴(yán)峻的考驗[8]。寒潮帶來的降雪天氣可使草原被積雪覆蓋，導(dǎo)致牲畜覓食困難。

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

（1）1954—2020年錫林浩特地區(qū)寒潮年均出現(xiàn)次數(shù)最多的是20世紀(jì)70年代，年均發(fā)生次數(shù)是10.5次，寒潮年均出現(xiàn)次數(shù)最少的是20世紀(jì)80年代，年均發(fā)生次數(shù)是7.2次;春季、秋季年均出現(xiàn)次數(shù)最多的是20世紀(jì)70年代，冬季年均出現(xiàn)次數(shù)最多的是20世紀(jì)70年代和21世紀(jì)的前10年，年均發(fā)生次數(shù)是3～4次。

（2）1954—2020年錫林浩特地區(qū)共出現(xiàn)603次寒潮天氣過程，平均每年9次。寒潮過程發(fā)生最多的年份是2006年，出現(xiàn)了16次，發(fā)生次數(shù)最少的年份是1989年、2012年，全年只出現(xiàn)了4次寒潮天氣過程，錫林浩特地區(qū)67年間寒潮過程頻數(shù)年變化呈下降趨勢。

（3）1954—2020年錫林浩特地區(qū)春季是寒潮出現(xiàn)次數(shù)最多的季節(jié)，共出現(xiàn)210次，平均3.1次/年;其次是冬季，共出現(xiàn)寒潮天氣過程200次，平均3.0次/年。出現(xiàn)寒潮天氣過程最少的是秋季，共出現(xiàn)195次，平均2.9次/年。春、秋、冬三季的寒潮過程均呈現(xiàn)下降趨勢。

3.2 討論

寒潮是內(nèi)蒙古常見的氣象災(zāi)害之一，關(guān)于內(nèi)蒙古地區(qū)寒潮的研究多以寒潮天氣過程分析和氣候特征分析為主，對寒潮災(zāi)害對農(nóng)牧業(yè)影響評估方面的研究較少。

近年來，國家和自治區(qū)政府高度重視農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和畜牧業(yè)生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)型升級，大力發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)牧業(yè)，相繼出臺了推動草原生態(tài)恢復(fù)和畜牧業(yè)生產(chǎn)“雙贏”，促進牧民持續(xù)增收的政策，包括改變落后的經(jīng)營方式，實行適度放牧、以草定畜、推行季節(jié)性休牧以減輕草場壓力，給牧草休養(yǎng)生息的時機，以及其他可使草原植被得以恢復(fù)和發(fā)展的各種措施，實行科學(xué)化管理，旨在禁止過度放牧、減少畜載量、確保草畜平衡，以利于草原生態(tài)的休養(yǎng)生息。如何根據(jù)寒潮天氣、氣候特征科學(xué)評估寒潮過程帶來的氣象災(zāi)害對生態(tài)恢復(fù)和畜牧業(yè)的影響，還需要做更多細(xì)致的分析工作，為合理規(guī)劃農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)布局和防御寒潮凍害提供科學(xué)的依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1] 王遵婭，丁一匯.近53年中國寒潮的變化特征及其可能原因[J].大氣科學(xué)，2006（6）：1068-1076.

[2] 錢維宏，張瑋瑋.我國近46年來的寒潮時空變化與冬季增暖[J].大氣科學(xué)， 2007（6）：1266-1278.

[3] 康志明，金榮花，鮑媛媛.1951—2006年期間我國寒潮活動特征分析[J].高原氣象，2010，29（2）：420-428.

[4] 王穎，韓經(jīng)緯，曲學(xué)斌，等.內(nèi)蒙古大范圍寒潮過程分析[J].內(nèi)蒙古氣象，2020 （6）：14-18.

[5] 高玲，王永清，梁鳳娟，等.河套地區(qū)一次寒潮天氣的環(huán)流背景及成因[J].內(nèi)蒙古氣象，2006（4）：21-23.

[6] 寒潮等級：GB/T 21987—2008[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2015.

[7] 劉憲鋒，朱秀芳，潘耀忠，等.近53年內(nèi)蒙古寒潮時空變化特征及其影響因素[J].地理學(xué)報，2014，69（7）：1013-1024.

[8] 趙曉英.淺談氣象災(zāi)害對錫林郭勒草原畜牧業(yè)的影響[J].今日畜牧獸醫(yī)，2019， 35（8）：59-60.

責(zé)任編輯：黃艷飛

Climatic Characteristics of Cold Wave in Xilinhot Area from 1954 to 2020

WANG Yu-chen et al（Xilingol League Meteorological Bureau， Xilinhot， Inner Mongolia 026000）

Abstract Based on the daily minimum temperature data of Xilinhot national benchmark climate station from 1954 to 2020， the interdecadal， annual and seasonal variation characteristics of cold wave process frequency in Xilinhot area are analyzed. The results show that there were 603 cold wave weather processes in Xilinhot from 1954 to 2020， with an average of 9 times/year; The annual average number of cold waves is the highest in the 1970s， with an annual average of 10.5 times， and the lowest in the 1980s， with an annual average of 7.2 times; Spring is the season with the highest number of cold wave processes， 210 times in total， with an average of 3.1 times/year. Autumn is the season with the lowest number of cold wave processes， 195 times in total， with an average of 2.9 times/year. The cold wave processes in spring， autumn and winter show a downward trend. The strong wind， cooling， rain， snow， sand and dust brought by the cold wave weather process will cause a variety of meteorological disasters， which will have a great impact on agriculture and animal husbandry， transportation， power facilities and people’s healthy life.

Key words Ccold wave; Climatic charac-teristics; Xilinhot

基金項目 錫林郭勒盟科技項目（202011）。

作者簡介 王宇宸（1993—），男，內(nèi)蒙古錫林浩特人，助理工程師，主要從事氣象災(zāi)害防御服務(wù)工作。#通信作者：王英舜（1965—），男，內(nèi)蒙古錫林浩特人，正高級工程師，E-mail：Wys5959@163.com。

收稿日期 2021-08-11