吉林省春播和秋收期寒潮天气的分布特征及预报方法研究

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　　摘要：本文利用40年的气象观测资料和历史天气图，分析了对吉林省农业生产影响较大的春播和秋收期寒潮天气的时空分布特征，并总结出天气分型及预报着眼点，指出吉林省中部主产粮区为寒潮多发地区，对于大范围寒潮可根据环流型提前预报并预警，对于减轻农业损失很有益处。
　　关键词：吉林;春播秋收期;寒潮;预报方法
　　寒潮是一次强冷空气入侵后造成局地或大范围地域温度剧烈下降的天气现象。吉林省地处中高纬度，是北方粮食大省，根据吉林省的气候特点，每年的春季（3-5月）和秋季（9 -11月），容易出现的寒潮，特别是4月到5月上旬，吉林省正处于农田备耕期、大田播种期和苗期及水稻插秧期，此时出现寒潮天气会使播种延期或已出苗或定植苗出现冻害甚至冻死;而9-10月中旬，吉林省正处农作物收获期，此时出现寒潮天气会造成作物滞长，产量降低，因此这两段时间出现的寒潮天气对于农业生产影响更大。伴随寒潮前后而来的往往还有强降水、大风、沙尘暴等，因此寒潮成为春秋季灾害性天气预报中的一项重要内容，也是关注的重点。为此有必要作出系统性的总结，以利于对寒潮发生规律有更深入的了解，进而总结出此间寒潮预报方法，提高预报能力。
　　1资料处理
　　利用1971年- 2010年40年每年4-5月和9月1日-lO月20日吉林省内50个气象站的最低气温实况资料，按照吉林省的寒潮的定义，某地24小时日最低气温下降幅度≥8℃且日极端最低气温≤2℃记为一站次寒潮记录。因单站或小范围寒潮的影响程度较轻，故将全省大范围寒潮日（同日或连续两日累计≥25站出现寒潮）定为一个寒潮过程。
　　2结果分析
　　2.1空间分布
　　吉林省春播和秋收期大范围寒潮出现较多的地区分布有两个中心，一个在中部地区，另一个在白山地区西北部，较少出现在吉林省东部。这与吉林省的地形特点密切相关，寒潮多发生在中南部平原地区及高寒山区，少发生在长白山脉和大兴安岭的背风坡。而中部地区是吉林省粮食主产区，该区域寒潮预报非常关键。
　　2.2时间分布
　　40年共出现11次大范围寒潮，平均约每10年1次，上世纪90年代相对少些，进入2000年后又有增多趋势。春播期寒潮都集中在4月，5月没有，主要是随着月份的推移，冷空气强度在减弱，有时降温幅度达到标准，最低气温却达不到2℃以下。春播期寒潮的频发期在4月中、下旬，多和暖空气活跃后，造成前期剧烈升温而后冷空气入侵有关系，5月份的寒潮多为单站或小范围（小于等于4个站）寒潮，局地性较强。而秋收期寒潮主要在9月中旬后发生，随着月份的推移，和冷空气强度逐渐加剧有关，寒潮强度加强，影响范围扩大。
　　3形势分析
　　因造成春播期和秋收期寒潮的天气形势大致相同，故将春播期和秋收期寒潮天气分型放在一起考虑。选取大范围寒潮个例11个，普查了“历史天气图”上寒潮爆发前日24小时的天气形势，由于寒潮天气多为大尺度环流系统造成，故用高空500hPa（600
　　- 1600、300 - 800范围内）形势场进行分类，对短期时效寒潮共划分了以下四种类型。
　　3.1贝加尔湖低槽（低涡）东移型
　　共7例，其中春季4例、秋季3例，为最多的一种类型，占总数一大半。环流特征为中高纬以经向环流为主，发源于新地岛的冷空气东移，吉林省西北部维持一个庞大的低涡，最明显特征为在贝加尔湖有一高空槽（低涡），槽后冷空气明显，槽线上有冷平流及正的热成风平流输送，利于其发展。在俄罗斯滨海省有一高压脊，其后亦有一温度暖脊。暖高压脊的稳定维持为寒潮打下了前期升温的伏笔。锋区走向呈宽“v”形，锋区前部是与西南风相关的暖空气，锋区后部是偏北气流引导的冷空气，两种气团交角较小，高空槽较深，且较窄，随着高空槽（低涡）东南移，槽后冷空气随之东南下，—般自西向东影响吉林省，往往造成吉林省出现寒潮。
　　3.2偏北低涡发展型
　　共2例，其中春季1例、秋季1例，占总数18 2%，为次多类型。特征与第二种类似，但环流的经向度更大，低压位置更北，高空槽南伸到长江一线，槽后从贝湖到整个东北区为强劲的偏北气流，贝加尔湖以西为一稳定少动的暖高压脊维持，脊顶端北挺到北纬800，脊前方冷空气从极地直接南叉并快速南下，锋区走向为窄“V”型，造成我省中东部寒潮。
　　3.3两槽两脊型
　　共1例，其中春季1例、秋季无，占总数9 1%，为较少类型。特征为在俄罗斯雅库茨克附近有一冷低压，并有一高空槽南伸到黑龙江东部，槽后从贝湖到整个東北区为一致的西北气流，这主要是因为贝加尔湖附近有一稳定少动的暖高压脊维持，脊顶端北挺到北纬70度，脊北端和极地冷空气补充南下，脊前偏北气流引导，从东西伯利亚一带冷空气经超极地快速南下，造成吉林省中东部寒潮。这种寒潮是由一个高压脊替换另一个高压脊造成的，也叫高压替换型。
　　上述三种寒潮爆发均与北半球长波调整有关，经向环流把极地或大陆上冷空气自北向南引向吉林省，导致寒潮爆发。三类型为经向环流影响类，占总数的91%。
　　3.4纬向平直环流类
　　共1例，其中春季无，秋季1例，占总数的9.1%，也为较少出现类型。乌拉尔山有稳定深厚的高压脊，脊前自贝湖到滨海省环流较平直，蒙古国中部有一低涡，东西向扁平状，温度场则是东西向近乎平行的等温线密集带，冷空气自贝湖北部随锋区南压，又随高压场上西风带东传，锋区呈“L”型，其左侧为北挺的暖脊，一般和乌山阻高相对应，是深厚稳定长波系统，而L形的右侧则是脊前的冷气团，竖脊前偏北气流将冷空气输送到位于北纬400到北纬600之间平直锋区上，其中在北纬400到北纬500往往有多于5根的等温线，在其上一旦有小槽扰动，带动冷空气东传到吉林省即可造成寒潮。这种类型寒潮爆发与短波波动有关，是纬向环流把冷空气东传向我省，故归为纬向环流影响类。
　　4结语
　　通过对吉林省农业生产影响较大的春播和秋收期大范围寒潮气候特征分析，得出了这两时期寒潮时空分布情况及特征和差异，发现吉林省粮食主产区恰是寒潮多发地。对造成这两段时期大范围寒潮的天气形势进行了两大类四种类型的分型，可为今后的寒潮预报提供参考。
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