閩北寒潮氣候特征分析

黃雪婷 彭建東

摘要?通過選取1961—2017年共57年南平市10個(gè)站逐日最低氣溫資料，根據(jù)最新的寒潮標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)計(jì)分析出寒潮年頻率最高的為北部地區(qū)的光澤，其次為武夷山，最少的為南部地區(qū)的延平，空間分布是北部多于南部。除了夏季外，冬季、春季和秋季都有寒潮發(fā)生，最多為冬季，其次為秋季，最少的為春季。寒潮出現(xiàn)次數(shù)最多的月份為12月，約占所有月份出現(xiàn)次數(shù)的30.0%;其次是11月，約占22.3%;4月為寒潮出現(xiàn)最少的月份，為22次;5—9月沒有寒潮出現(xiàn)。20世紀(jì)60年代寒潮出現(xiàn)的次數(shù)最多;20世紀(jì)80年代出現(xiàn)的次數(shù)最少;20世紀(jì)60—80年代寒潮出現(xiàn)次數(shù)遞減，20世紀(jì)80—90年代寒潮出現(xiàn)次數(shù)呈上升趨勢，而20世紀(jì)90年代至21世紀(jì)略有下降，但下降幅度不大，這說明全球氣候變暖，寒潮出現(xiàn)次數(shù)并沒有因變暖而減少。局部性寒潮出現(xiàn)的較多，區(qū)域性寒潮為其次，全市性寒潮最少。

關(guān)鍵詞?寒潮;氣候特征;閩北

中圖分類號(hào)：P425.54?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?文章編號(hào)：2095-3305（2020）03-158-03

DOI：?10.19383/j.cnki.nyzhyj.2020.03.066

南平市位于福建省的西北部，是北方冷空氣入侵福建省的門戶，是福建省寒潮多發(fā)的地區(qū)。寒潮天氣的主要特點(diǎn)是劇烈降溫和大風(fēng)，有時(shí)還伴有雨、雪、雨凇或霜凍。中央氣象臺(tái)的寒潮標(biāo)準(zhǔn)與福建省的寒潮標(biāo)準(zhǔn)有所不同，不同寒潮標(biāo)準(zhǔn)對同一個(gè)天氣過程的判斷會(huì)有所不同，例如利用新的寒潮標(biāo)準(zhǔn)2016年1—3月南平市出現(xiàn)3次寒潮（2016年1月22—25日、2月13—15日、3月7—9日），但在舊標(biāo)準(zhǔn)中2月13—15日、3月7—9日就達(dá)不到寒潮標(biāo)準(zhǔn)。寒潮會(huì)導(dǎo)致河港封凍、交通中斷、牲畜和早春晚秋作物受凍，但它也有利于小麥滅蟲越冬、鹽業(yè)制鹵等。因此，提高南平寒潮天氣的預(yù)測、預(yù)報(bào)水平，對南平的防災(zāi)減災(zāi)和經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)部門以便采取積極措施預(yù)防其危害、利用其有利因素具有重要意義。

1?資料與方法

選取1961—2017年共57年南平市10個(gè)站逐日最低氣溫資料。根據(jù)福建省氣象局2012年制定寒潮標(biāo)準(zhǔn)[1]：一是日最低氣溫降溫幅度24?h≥8℃，或48?h≥10℃，或過程降溫幅度≥12℃;二是過程極端最低氣溫內(nèi)陸≤5℃，沿海≤6℃，此處的“過程”為0～120?h。超過2/3的測站達(dá)到寒潮，稱為全省性寒潮，1/3～2/3的稱為區(qū)域性寒潮，不足1/3的稱為局部性寒潮。

新標(biāo)準(zhǔn)與舊標(biāo)準(zhǔn)的不同之處在于：一是“增加了24?h降溫幅度，過程降溫幅度統(tǒng)一為≥12℃（原來為：內(nèi)陸≥9℃，沿?！?℃）”;二是刪掉了“過程期間日平均氣溫最低值比旬常年平均氣溫低5.0℃以上”[2]。該標(biāo)準(zhǔn)減少了對歷史資料的關(guān)聯(lián)性。

2?寒潮的氣候特征

2.1?空間分布

1961—2017年南平全市共發(fā)生寒潮過程3?187次，實(shí)際寒潮1?582站次，北部多于南部，以光澤212次為最多，最少為延平，57年內(nèi)發(fā)生99次。48?h內(nèi)達(dá)到寒潮的次數(shù)最多，共998次，約占31.3%，以光澤132次為最多，其次為邵武，為115次。24?h達(dá)到寒潮的次數(shù)最少，為369次，約占11.6%，以武夷山為最多，其次為光澤。72?h和96?h達(dá)到寒潮的次數(shù)相近，分別為680次和670次，約占21.3%和21.0%，但分布不一致，72?h光澤出現(xiàn)寒潮的次數(shù)最多，為91次，邵武和浦城其次，均為77次;96?h光澤出現(xiàn)寒潮的次數(shù)最多，為95次，其次為武夷山，為75次。120?h出現(xiàn)寒潮470次，約占14.8%，其中出現(xiàn)次數(shù)最多的是光澤，為58次，其次為建陽，為55次，最少是順昌，為31次（表1）。

2.2?月季分布

按照冬季（12月至次年2月）、春季（3—5月）、夏季（6—9月）和秋季（10—11月）四季的空間分布分析，除夏季外，南平地區(qū)冬季、春季和秋季都有寒潮發(fā)生，最多為冬季，共發(fā)生940次，約占59.4%;其次為秋季，共411次，約占26.0%;最少的為春季，為231次，約占14.6%。據(jù)統(tǒng)計(jì)，南平市每年冬季基本都會(huì)發(fā)生寒潮天氣過程;而在秋季年頻率達(dá)1次以上的只有光澤，為1.07次，隔3年出現(xiàn)1次的是順昌和延平，其他7個(gè)縣市都是每2年發(fā)生1次以上寒潮天氣過程;春季除了光澤每2年出現(xiàn)1次寒潮，其余的至少要3年才可能出現(xiàn)1次寒潮，其中延平要6年才出現(xiàn)1次寒潮（表2）。

從表2還可以看出，寒潮發(fā)生年頻率最高的為南平市北部地區(qū)光澤，平均每年有3.75次，武夷山其次，為3.19次，寒潮發(fā)生最少的為南部地區(qū)延平，年頻率為1.74次，但每年至少1次。

2.3?月份分布

南平地區(qū)寒潮出現(xiàn)次數(shù)最多的月份為12月，達(dá)469次，約占所有月份出現(xiàn)次數(shù)的30.0%;其次是11月，有353次，約占22.3%;4月出現(xiàn)22次，為寒潮出現(xiàn)最少的月份，且延平?jīng)]有出現(xiàn)過寒潮，順昌出現(xiàn)1次，發(fā)生寒潮最多的為光澤和浦城，為4次;5—9月沒有寒潮出現(xiàn)（表3）。11—12月為寒潮出現(xiàn)的高概率月，占52.3%，3—4月和10月為寒潮出現(xiàn)的小概率月。各站寒潮的月份分布有很大的區(qū)別，北部地區(qū)出現(xiàn)的寒潮天氣過程最多，且4月光澤和浦城地區(qū)均發(fā)生了4次;而南部地區(qū)寒潮出現(xiàn)的相對來說較少，延平12月也僅發(fā)生了33次，4月沒有出現(xiàn)寒潮。

2.4?年代分布

南平地區(qū)20世紀(jì)60年代寒潮出現(xiàn)的次數(shù)最多，為369次，每站平均為37次;20世紀(jì)80年代寒潮出現(xiàn)的次數(shù)最少，為229次，每站平均為23次;20世紀(jì)60—80年代寒潮出現(xiàn)次數(shù)遞減，20世紀(jì)80—90年代寒潮出現(xiàn)次數(shù)呈上升趨勢，而20世紀(jì)90年代至21世紀(jì)略有下降，但下降幅度不大，這說明全球氣候變暖，寒潮出現(xiàn)次數(shù)并沒有因變暖而減少[1]。但具體到每個(gè)站的趨勢各有不同，光澤和順昌寒潮變化趨勢與10站合計(jì)一致;邵武呈下降的趨勢;武夷山、建陽、政和、建甌和延平是先下降后上升的趨勢;浦城呈少-多-少-多-少的趨勢，松溪比較特別，呈多-少-多-少的趨勢，其中20世紀(jì)70、80年代寒潮出現(xiàn)次數(shù)相同（表4）。

3?新標(biāo)準(zhǔn)下寒潮天氣的分型及指標(biāo)（預(yù)報(bào)概念模型）

3.1?橫槽轉(zhuǎn)豎型

此類寒潮類型是發(fā)生寒潮天氣過程的最主要最明顯的天氣形勢，也是最容易做出寒潮預(yù)報(bào)的天氣類型，其表現(xiàn)為：①500?hPa圖上，亞洲東部（40°～55°?N，70°～100°?E）有一橫槽，烏拉爾山或以東及貝加爾湖地區(qū)為東北-西南向的長波脊，并經(jīng)常有阻塞高壓存在;②850?hPa圖上，40°～45°?N，100°～120°?E一帶有鋒區(qū);③地面圖上，貝加爾湖一帶（40°～55°?N，80°～110°?E）有冷空氣堆積，具體表現(xiàn)為有一個(gè)氣壓值達(dá)到或超過1?045.0?hPa，中心氣溫達(dá)到-35℃或更低的冷氣團(tuán);④地面冷空氣影響路徑以中路和東路為主。

2018年1月6—8日，受強(qiáng)冷空氣南下影響，南平市武夷山、建陽、松溪、順昌和延平出現(xiàn)寒潮天氣。最低溫度過程降溫幅度達(dá)12～13℃。從實(shí)況圖（圖1）上可以看到，1月6日500?hPa新疆準(zhǔn)格爾盆地上有一橫槽，西西伯利亞地區(qū)為東北-西南向的長波脊，并有阻塞高壓存在;850?hPa上（30°～35°?N，100°～120°?E）有一鋒區(qū);地面圖上，新疆準(zhǔn)格爾盆地到蒙古國一帶（40°～55°?N，70°～100°?E）有冷空氣堆積，具體表現(xiàn)為有一個(gè)氣壓值達(dá)到1?060.0?hPa，冷中心氣溫更是達(dá)到-60℃的深厚冷渦系統(tǒng)。此后該冷渦系統(tǒng)向東南方向移動(dòng)，軸向逐漸轉(zhuǎn)為東西向，冷渦后部堆積了大量的冷空氣。6日08：00新疆一帶有一寬廣的橫槽，隨著橫槽的轉(zhuǎn)豎，冷渦后部的冷空氣不斷南下影響閩北。6日20：00?500?hPa槽線南伸到蒙古與華北交界處，之后槽線不斷轉(zhuǎn)豎南壓。至7日08：00，橫槽已基本轉(zhuǎn)豎，且冷鋒過境很快，在8日20：00已移過南平市。地面圖上，冷空氣于8日20：00左右開始影響，地面氣壓3?h內(nèi)增加了3.1個(gè)hPa，至9日08：00，氣壓值已上升到1?030.0?hPa左右，9日白天的最高溫度僅為10℃左右。同時(shí)，9日夜間的晴空輻射較強(qiáng)，10日08：00氣壓值已達(dá)到1?032.5?hPa，最低氣溫除延平外都降到了0℃以下。

3.2?低槽東移型

此類寒潮發(fā)生前的天氣形勢不如橫槽轉(zhuǎn)豎型明朗，但也可以分析歸納出幾個(gè)特點(diǎn)：①歐亞大陸為緯向型環(huán)流，在緯向的基本氣流中，有槽脊自西向東發(fā)展，冷空氣源地主體在歐洲;②在低槽東移的過程中，貝加爾湖或者蒙古一帶有新鮮冷空氣并入，兩股冷空氣合并;③850?hPa存在強(qiáng)冷平流;④冷高壓中心值≥1?035?hPa;⑤冷空氣影響路徑以西路和中路為主。

2010年2月9—12日，南平地區(qū)10個(gè)縣市的降溫幅度達(dá)10～14℃，光澤最低氣溫更是降到了0.8℃。寒潮暴發(fā)前，2月9日08：00?500?hPa天氣圖上，烏拉爾山脊開始坍塌，其前部的大風(fēng)區(qū)南壓，槽前西伯利亞風(fēng)區(qū)明顯加強(qiáng)。10日位于冰島的冷渦和北湖北邊的冷渦打通，這股新的冷空氣加劇了冷空氣的向南輸送和冷槽的發(fā)展南伸。地面圖上，西伯利亞冷高壓中心氣壓已達(dá)1?055?hPa，冷空氣影響以中西路為主（圖2）。

3.3?回暖型

此型寒潮的特點(diǎn)為寒潮暴發(fā)前南平市有劇烈的回暖現(xiàn)象，其特點(diǎn)為：①寒潮暴發(fā)有明顯的回暖，48?h平均氣溫升高5℃以上;②蒙古-貝加爾湖一帶有冷空氣積聚，冷空氣分股南下;③寒潮暴發(fā)前高原東部到長江中下游平原（20°～35°?N，100°～120°?E）一般以西到西南氣流為主。

2016年12月25—30日的寒潮暴發(fā)前，南平市日平均氣溫3?d內(nèi)升高了5～6℃，25日的最低氣溫達(dá)到了10～13℃，寒潮暴發(fā)后，30日最低溫度除延平以外降到0～2℃，120?h最低溫度下降12℃，達(dá)到寒潮標(biāo)準(zhǔn)。2016年12月23日，有冷空氣沿烏拉爾山脊南下加深，冷空氣在西西伯利亞堆積并形成地面冷高壓，中心強(qiáng)度為1?045?hPa。21日08：00冷高壓中心強(qiáng)度加強(qiáng)到1?060?hPa，其母體一直滯留在蒙古國西部堆積區(qū)，但地面冷鋒已移至河套西部，同時(shí)高原東側(cè)西南氣流加強(qiáng)，暖平流向東北方發(fā)展，華東、華中地區(qū)普遍升溫，暖平流減壓有利于寒潮冷鋒加速南下，而且鋒面附近溫度梯度也會(huì)加大，冷鋒22日08：00前后移過南平，但冷高中心仍滯留在蒙古國西部地區(qū)，后部仍有明顯的副冷鋒存在，不斷伴有小股冷空氣補(bǔ)充南下，南下的冷空氣與西南暖濕氣流交綏，出現(xiàn)大范圍的降水天氣，26日中午氣溫回升，但在后續(xù)冷空氣的影響下大幅下降。

4?結(jié)論

（1）1961—2017年南平市寒潮發(fā)生年頻率最高的為北部地區(qū)的光澤，其次為武夷山，最少的為南部地區(qū)的延平，空間分布是北部多于南部。除了夏季外，冬季、春季和秋季都有寒潮發(fā)生，最多為冬季，其次為秋季，最少的為春季。寒潮出現(xiàn)次數(shù)最多的月份為12月，約占所有月份出現(xiàn)次數(shù)的30.0%;其次是11月，約占22.3%;4月為寒潮出現(xiàn)最少的月份，為22次;5—9月沒有寒潮出現(xiàn)。

（2）年代分布總趨勢，20世紀(jì)60年代寒潮出現(xiàn)的次數(shù)最多;20世紀(jì)80年代寒潮出現(xiàn)的次數(shù)最少;20世紀(jì)60—80年代寒潮出現(xiàn)的次數(shù)遞減，20世紀(jì)80—90年代寒潮出現(xiàn)次數(shù)呈上升趨勢，而20世紀(jì)90年代至21世紀(jì)略有下降，但下降幅度不大，這說明全球氣候變暖，寒潮出現(xiàn)次數(shù)并沒有因變暖而減少。

（3）局部性寒潮出現(xiàn)的較多;區(qū)域性寒潮為其次;全市性寒潮最少。

（4）新標(biāo)準(zhǔn)下，寒潮天氣過程主要出現(xiàn)在3月、11月和12月，相比舊標(biāo)準(zhǔn)，突出了3月冷空氣對南平寒潮天氣影響的重要程度。

（5）對新標(biāo)準(zhǔn)下寒潮的分析歸納和分型，能提高南平的寒潮預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率，降低寒潮暴發(fā)時(shí)的人員傷亡及農(nóng)業(yè)凍害和經(jīng)濟(jì)損失。

（6）新標(biāo)準(zhǔn)下南平的寒潮分型，與傳統(tǒng)意義上的寒潮分型略有不同，文中增加的回暖型對南平的寒潮預(yù)報(bào)有重要的參考價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

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[2]?林新彬，劉愛鳴，林毅，等.福建省天氣預(yù)報(bào)技術(shù)手冊[M].北京：氣象出版社，2013：116-120.

責(zé)任編輯：黃艷飛