1961―2010年临夏州寒潮天气气候特征及其对农业的影响.docVIP

1961―2010年临夏州寒潮天气气候特征及其对农业的影响 　　摘要 使用甘肃省临夏回族自治州的6个国家级地面自动气象观测站1961―2010共50年气象观测资料，利用数理统计分析、趋势分析法、Mann-Kendall突变检验法和Morlet小波分析方法，对临夏州50年寒潮天气发生的气候变化和时空分布进行分析和研究，发现寒潮天气发生的周期和规律性。结果表明：春季的4―5月和秋冬季的10―11月是临夏州寒潮天气多发的2个时段；寒潮天气平均降温幅度最大的月份为5月，幅度最小为1月；不同类型和强度寒潮天气的年、月变率差异大；50年寒潮天气发生规律呈现出先增后减趋势，与近年气候变暖趋势相一致；Mann-Kendall突变检验法显示，临夏州50年来寒潮天气发生频次没有产生突变；寒潮天气发生频次存在18～22年、9～11年和2～4年周期振荡规律。 　　关键词 寒潮；气候特征；周期规律；农业；甘肃临夏；1961―2010年 　　中图分类号 P425.5+4 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）20-0225-02 　　寒潮天气过程是一种大规模的强冷空气活动过程，主要特点是出现剧烈降温和大风[1]。寒潮过程是我国春季、秋冬季常见的一种严重气象灾害天气。北方的冷空气大规模地向南侵袭，造成大范围急剧降温和偏北大风的天气过程。寒潮天气的主要特点是剧烈降温和大风，有时还伴有雨、雪、雨凇和霜冻等，寒潮给工农业生产和人们的生活带来很大影响，能导致灌港封冻、交通中断、牲畜越冬困难和早春晚秋作物受冻，尤其是对农业的影响更为严重和明显[1-2]。关于寒潮天气，许多学者做了大量的研究工作，赵其庚[3]和席世平等[4]利用等熵位涡守恒性更强、持续时间更长这一特点追踪寒潮天气过程，更好地分析寒潮天气发展规律，更准确预测其发展趋势。林爱兰等[5]根据寒潮天气过程的影响范围和危害程度，定义了寒潮强度指数来综合衡量寒潮天气的强度。赵俊荣[6]利用数值预报产品对寒潮暴风雪天气过程进行了检验。魏风英等学者对我国寒潮天气进行了深入的研究，分析研究了寒潮天气形成的机制和原理，并标出了寒潮天气关键区，确定了影响我国的4条寒潮移动路线，分析了寒潮天气演变的规律[7-10]。 　　本文利用临夏州6个国家气象观测站的日平均气温和最低气温资料，对临夏州50年的寒潮天气的气候特征进行分析，分析寒潮天气对农业的影响和危害，掌握寒潮天气过程发生的规律和周期，做好寒潮天气的监测预报预警和农业生产保护，为农业防灾减灾决策提供参考依据。 　　1 资料与方法 　　1.1 区域概况 　　临夏回族自治州（简称临夏州，下同）位于甘肃省的中南部，地理坐标介于34°57′～36°12′N，102°41′～103°40′E之间，总面积为81.67万hm2。临夏州地处青藏高原和黄土高原的过渡地带，大部分地方属温带半干旱气候，其中西南部山区为高寒阴湿，东北部为干旱地区[11]。临夏州为典型的农业区，主要以种植旱作农业为主，主要粮食作物有小麦、玉米、马铃薯、油菜和蚕豆等。受特殊的地形和气候影响，临夏州是一个气象灾害高频发地区，寒潮天气一年中均可发生，春秋季更频繁。 　　1.2 资料来源 　　所用数据来源于临夏州所辖的临夏市、永靖县、东乡县、广河县、和政县和康乐县共6个国家自动气象观测站1961―2010年间的常规气象观测资料，从中挑选出日平均气温和日最低气温资料，剔除异常值并进行插值处理，确保资料的准确率和可靠性。根据中国气象局第16号令《气象灾害预警信号发布与传播办法》[12]中规定，将寒潮天气定义为四级（一般）、三级（较重）、二级（严重）和一级（特别严重）。令Tave代表日平均气温、Tmin代表日最低气温，并规定寒潮量级：四级，48 h内Tave下降8 ℃以上，Tmin≤4 ℃；三级，24 h内Tave下降10 ℃以上，Tmin≤4 ℃；二级，24 h内Tave下降12 ℃以上，Tmin≤0 ℃；一级，24 h内Tave下降16 ℃以上，Tmin≤0 ℃。 　　1.3 寒潮强度指数定义 　　一次寒潮天气过程的强度由日最低气温降温幅度、日最低气温值、影响范围和影响持续时间综合决定。借鉴于林爱兰等[5]关于寒潮强度的计算，定义临夏州寒潮天气过程强度指数KZ，其计算公式为： 　　KZ=KF-KD+KS 　　式中：KZ为寒潮天气过程综合强度指数，KF为寒潮天气过程最低气温降温幅度指数，KD为寒潮天气过程最低气温指数，KS为寒潮天气过程影响范围和持续时间指数。经过计算，用KZ来综合衡量寒潮天气过程的强度，KZ值越大表明寒潮强度越高，KZ值越小表明寒潮强度越低。 　　1.4 统计与分析方法 　　使用数理统计方法、线性趋势法、Mann-Kendall突变检验法和Morle