春季低溫陰雨的發(fā)生規(guī)律及預(yù)報(bào)模式

高曉燕,楊 新

揭西縣氣象局,廣東揭陽(yáng) 515400

低溫陰雨是揭陽(yáng)市主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害之一，它是指每年的2月下旬～4月上旬，在北方冷空氣南下過(guò)程中，常與北上的暖空氣形成對(duì)峙局面，出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的低溫、連綿陰雨、少日照的天氣。它對(duì)春播育秧危害極大，直接嚴(yán)重影響農(nóng)作物 ，特別是早稻的產(chǎn)量。因此，認(rèn)識(shí)、掌握揭陽(yáng)市春季低溫陰雨天氣規(guī)律，做好揭陽(yáng)市春季低溫陰雨預(yù)報(bào)，對(duì)防災(zāi)減災(zāi)、合理安排農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有重要的意義。

1 揭陽(yáng)市春季低溫陰雨變化規(guī)律的分析

1.1 趨勢(shì)分析

對(duì)揭陽(yáng)市逐年的平均低溫陰雨日數(shù)序列進(jìn)行趨勢(shì)分析，首先用線性化來(lái)擬合序列，并用最小二乘法求得線性變化趨勢(shì)，用相關(guān)系數(shù)做顯著性T檢驗(yàn)。分析結(jié)果顯示，揭陽(yáng)市逐年的平均低溫陰雨日數(shù)序列沒(méi)有明顯的線性趨勢(shì)。用多項(xiàng)式對(duì)平均低溫陰雨日數(shù)序列進(jìn)行擬合(圖1)，1965～1972年平均低溫陰雨日數(shù)偏多，1973～1981年偏少，1982～1996年偏多，1997年以后偏少；圖1顯示低溫陰雨日數(shù)和揭陽(yáng)年平均氣溫的變化趨勢(shì)呈同步反相關(guān)，用平均低溫陰雨日數(shù)序列和揭陽(yáng)全市年平均氣溫序列進(jìn)行相關(guān)分析，相關(guān)系數(shù)為-0.545，通過(guò)顯著性水平α=0. 001的T檢驗(yàn)，表明低溫陰雨日數(shù)與揭陽(yáng)年平均氣溫呈顯著的反相關(guān)關(guān)系。唐國(guó)利等[1]的研究顯示1991年以后我國(guó)氣候變暖的趨勢(shì)很明顯，尤其是冬、春季的變暖趨勢(shì)更明顯，這表明氣候變暖可能是導(dǎo)致1991年以后低溫陰雨日數(shù)明顯減少的原因之一。

圖1 揭陽(yáng)市逐年低溫陰雨日數(shù)的時(shí)間演變

圖2 揭陽(yáng)市逐年的平均低溫陰雨日數(shù)的主分量逐步回歸擬合曲線

1.2 周期分析

對(duì)揭陽(yáng)市逐年的平均低溫陰雨日數(shù)序列進(jìn)行morlet小波分析，其小波方差顯示，揭陽(yáng)市逐年的平均低溫陰雨日數(shù)有4個(gè)明顯的周期，分別為2. 5、3. 5、8.3和13.9年。從小波系數(shù)可知，對(duì)于13.9年的變化周期而言，1967年以前揭陽(yáng)市的低溫陰雨日數(shù)偏少，1968～1974年偏多，1975～1981年偏少，1982～1987年偏多，1988～1994年偏少，1995～2001年偏多，2002年以后偏少，可以預(yù)計(jì)到2008年前后揭陽(yáng)市的低溫陰雨日數(shù)依然偏少，2008年將是個(gè)偏少轉(zhuǎn)為偏多的突變點(diǎn)。從小波能量譜可知，準(zhǔn)2年的變化周期在1974～1977、1985～1989、1995～2000年有非常強(qiáng)的振蕩；而8.3年的周期在1979年以前的振蕩較強(qiáng)，1980年以后較弱。

2 揭陽(yáng)市春季低溫陰雨預(yù)報(bào)模式

利用國(guó)家氣候中心氣候系統(tǒng)診斷預(yù)測(cè)室提供的逐月氣候環(huán)流指數(shù)資料，選取歐亞經(jīng)向環(huán)流指數(shù)(IM0-150E)、歐亞緯向環(huán)流指數(shù)(IZ0-150E)、亞洲經(jīng)向環(huán)流指數(shù)(IM60-150E)、亞洲緯向環(huán)流指數(shù)(IZ60-150E)、西北太平洋副高面積指數(shù)、西北太平洋副高強(qiáng)度指數(shù)、西北太平洋副高脊線、西北太平洋副高北界位置、西北太平洋副高西脊點(diǎn)、亞洲區(qū)極渦面積指數(shù)、南方濤動(dòng)指數(shù)(SOI)、太陽(yáng)黑子相對(duì)數(shù)[2]；其中2～12月的逐月氣候環(huán)流指數(shù)資料年限為1964～2006年，1月的逐月氣候環(huán)流指數(shù)資料年限為1965～2007年，合共144項(xiàng)，資料長(zhǎng)度為43年。利用上述資料作為因子，對(duì)揭陽(yáng)市逐年的平均低溫陰雨日數(shù)建立回歸方程，由于資料因子數(shù)太多，因此先對(duì)上述資料進(jìn)行主分量分析，取其前42個(gè)主分量(累積方差貢獻(xiàn)接近100% )，將這些主分量

作為預(yù)報(bào)因子，利用雙重檢驗(yàn)的逐步回歸方法建立回歸方程，并對(duì)2004～2007年揭陽(yáng)市逐年的平均低溫陰雨日數(shù)進(jìn)行預(yù)測(cè)試驗(yàn)?；貧w擬合方程的復(fù)相關(guān)系數(shù)為0.85，1965～2003年實(shí)況與擬合的絕對(duì)殘差平均為2.8d，圖2表明揭陽(yáng)市逐年的平均低溫陰雨日數(shù)的主分量逐步回歸擬合效果較好，能夠擬合出大部分極值。

表1 2004～2007年揭陽(yáng)市低溫陰雨天氣平均年日數(shù)的實(shí)況與預(yù)測(cè) d

表1顯示， 2005～2007年的預(yù)測(cè)效果較好， 2004年的預(yù)測(cè)效果較差， 2004～2007年的絕對(duì)平均殘差為2.8 d，總體上主分量逐步回歸方程的預(yù)測(cè)較好。

3 結(jié)論

1） 1965～2004年揭陽(yáng)市春季低溫陰雨年平均日數(shù)在8～14 d，絕大部分出現(xiàn)在2和3月，大部分都是濕冷型的，僅有21.5%是干冷型。

2）1965～1972年揭陽(yáng)春季低溫陰雨日數(shù)偏多，1973～1981年偏少， 1982～1996年偏多，1997年以后偏少。1991年以后揭陽(yáng)春季低溫陰雨天氣的減少與氣候變暖基本同步。

3）揭陽(yáng)市逐年的平均低溫陰雨日數(shù)有4個(gè)明顯的周期，分別為2.5、3.5、8.3和13.9年。

4）用氣候場(chǎng)主分量逐步回歸方法建立的回歸方程，擬合和預(yù)測(cè)效果均較好，對(duì)日常業(yè)務(wù)有參考作用。

[1]唐國(guó)利,任國(guó)玉.近百年中國(guó)地表氣溫變化趨勢(shì)的再分析[J].氣候與環(huán)境研究,2005,10(4):791-798.

[2]況雪源,謝少鳳.廣西低溫陰雨結(jié)束期分布特征及其預(yù)報(bào)[J].熱帶氣象學(xué)報(bào),2000(4).