隴南一次影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的春季連陰雨成因分析

魏清霞 王小明

摘要 ?為減少春季低溫連陰雨天氣對(duì)農(nóng)作物及經(jīng)濟(jì)作物的危害，提前采取效應(yīng)防護(hù)措施，利用常規(guī)氣象觀測(cè)資料和隴南市1980—2010年氣候評(píng)價(jià)資料，對(duì)2015年3月31日至4月6日春季連陰雨天氣成因進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，此次連陰雨具有降水時(shí)間長(zhǎng)、累計(jì)降水量大特點(diǎn)，500 hPa上阻塞形勢(shì)建立與崩潰，烏拉爾山高壓脊發(fā)展及橫槽轉(zhuǎn)豎偏北風(fēng)帶下強(qiáng)冷空氣是主要成因之一，500 hPa高原槽、700 hPa上低渦切變線持續(xù)也是重要因素，而地面上冷鋒和冷高壓前冷空氣與四川盆地?zé)岬蛪洪L(zhǎng)時(shí)間對(duì)峙是此次春季連陰雨形成的最主要因素;另外低層持續(xù)良好的水汽條件及水汽輸送通道和長(zhǎng)時(shí)間維持的上升運(yùn)動(dòng)保證了連陰雨天氣的形成。

關(guān)鍵詞農(nóng)業(yè)生產(chǎn);春季;連陰雨;成因分析

中圖分類號(hào)：P458.121文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095-3305（2019）03-052-02

DOI： 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2019.03.020

地處秦巴山區(qū)、青藏高原、黃土高原三大地形交匯區(qū)域的隴南市，具有特殊的地理位置和氣候特征，境內(nèi)具有暴雨、干旱、雷暴、冰雹、寒潮、連陰雨等多種災(zāi)害性天氣，其中連陰雨的危害較大。目前，國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者對(duì)連陰雨從氣候特征分析到一次個(gè)例診斷分析等做了大量研究[1-3]，同時(shí)連陰雨對(duì)農(nóng)作物影響及氣候區(qū)劃和評(píng)價(jià)研究也取得了一定的成果，但目前多是對(duì)秋季連陰雨的研究，而對(duì)春季連陰雨研究相對(duì)較少。春季連陰雨天氣對(duì)春耕春播有利，但同時(shí)也會(huì)影響春播時(shí)間，另外連陰雨導(dǎo)致的較低溫寡照對(duì)越冬農(nóng)作物生長(zhǎng)非常不利，而且有時(shí)伴隨春季連陰雨而來的降溫會(huì)形成嚴(yán)重霜凍災(zāi)害，可見研究春季連陰雨非常有必要。筆者利用常規(guī)資料，研究分析隴南春季一次連陰雨天氣過程成因，為春季連陰雨預(yù)報(bào)積累經(jīng)驗(yàn)。

1資料與方法

選取2015年3月31日至4月6日隴南市9縣（區(qū)）自動(dòng)站和部分區(qū)域站逐日降水量、溫度資料，1980—2010年隴南市氣候評(píng)價(jià)資料，常規(guī)氣象觀測(cè)資料，以及物理量診斷資料。連陰雨天氣以甘肅省氣候評(píng)價(jià)指標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)，即連續(xù)陰雨日≥5 d，過程總降水量≥15.0 mm，同時(shí)滿足以上條件者，為一次連陰雨過程。

2連陰雨天氣過程實(shí)況

2015年清明節(jié)前后，甘肅隴南市出現(xiàn)罕見春季連陰雨天氣過程，連陰雨從3月31日夜間開始，一直持續(xù)到4月6日夜間連續(xù)降水日數(shù)達(dá)6 d，累計(jì)降水量>15.0 mm，達(dá)到甘肅省氣候評(píng)價(jià)指標(biāo)中的連陰雨標(biāo)準(zhǔn)，其中累計(jì)降水量武都南部琵琶鄉(xiāng)70.8 mm，康縣站64.3 mm，文縣最小為16.3 mm，整個(gè)連陰雨天氣過程中4月1日降水量最大，兩當(dāng)縣降水量達(dá)29.7 mm，2日降水相對(duì)減弱，3—6日全市持續(xù)小雨或中雨（表1），值得一提的是，此次連陰雨累積降水量多站達(dá)到或超過歷史同期4月總降水量。另外此次連陰雨天氣對(duì)春耕春播有利，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了充足雨水，但同時(shí)北部西和縣、禮縣、宕昌縣部分地方溫度較低，個(gè)別鄉(xiāng)鎮(zhèn)溫度接近0℃，這對(duì)越冬后農(nóng)作物生長(zhǎng)造成了一定影響。

3大氣環(huán)流特征分析

大氣環(huán)流制約和決定大范圍天氣的變化及特征，長(zhǎng)時(shí)間大氣環(huán)流決定著不同區(qū)域氣候特征，同時(shí)大氣環(huán)流異常將會(huì)導(dǎo)致某些區(qū)域天氣或氣候變化。特別在汛期，500 hPa西太平洋副熱帶高壓位置和強(qiáng)度對(duì)我國(guó)雨帶位置影響甚重，但副高強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間及北跳南撤時(shí)間異常，將會(huì)導(dǎo)致全國(guó)氣候天氣出現(xiàn)嚴(yán)重異常。對(duì)西北地區(qū)東南部春季連陰雨降水來說，也是一種大氣環(huán)流調(diào)整或異常表現(xiàn)。

3.1500 hPa環(huán)流特征

降水開始時(shí)（3月31日20：00），歐亞大陸中高緯度為兩脊兩槽形勢(shì)，其中在烏拉爾山和貝加爾湖西側(cè)有2個(gè)高壓脊，巴爾喀什湖和遠(yuǎn)東地區(qū)有2個(gè)低（渦）槽，同時(shí)可看到高原槽和南支槽明顯，隴南處于槽前西南氣流中。隨著巴爾喀什湖低渦東移南壓帶下冷空氣及高原槽東移共同影響，4月1日隴南出現(xiàn)最強(qiáng)降水時(shí)段。4月2日20：00貝加爾湖西側(cè)高壓脊消失，而烏山脊進(jìn)一步發(fā)展，與原來巴爾喀什湖低渦形成明顯阻塞形勢(shì)，巴爾喀什湖低渦已演變?yōu)槊黠@切斷低壓影響新疆北部，同時(shí)高原上有小波動(dòng)發(fā)展，配合切斷低壓底部冷空氣，隴南降水持續(xù)。4月3日20：00形勢(shì)維持，低渦進(jìn)一步東移南壓，烏山脊繼續(xù)加強(qiáng)，高原小波動(dòng)再次發(fā)展東移。4月4日20：00形勢(shì)大變，低渦消失，烏山脊前偏北風(fēng)加強(qiáng)，高原上持續(xù)有小波動(dòng)發(fā)展東移影響隴南，陰雨持續(xù)。4月5日20：00低渦消失后演變成橫槽在烏山脊前北風(fēng)進(jìn)一步加強(qiáng)作用下，即將轉(zhuǎn)豎南壓。4月6日20：00橫槽轉(zhuǎn)豎南下，阻塞形勢(shì)崩潰，新的東亞大槽已重新組建。

3.2700 hPa環(huán)流特征

春季持續(xù)降水，除中高層影響系統(tǒng)及冷暖空氣外，低層影響系統(tǒng)仍非常重要。從各時(shí)次影響隴南系統(tǒng)看，降水開始或發(fā)生時(shí)，隴南處于低渦或切變線影響下，或高原槽前偏南氣流中，低層偏南風(fēng)為降水提供足夠的水汽條件，另外低渦切邊也有利于上升運(yùn)動(dòng)發(fā)展和加強(qiáng)。3月31日20：00隴南處于高原低渦前西南氣流中，隨著低渦東移影響，造成夜間隴南較強(qiáng)降水。4月1日20：00和4月2日20：00，隴南都處于切變線影響下，有利于降水發(fā)生。4月5日20：00則受北方低槽后部偏北風(fēng)帶下冷空氣和川西高原低渦前西南暖濕氣流共同作用，降水持續(xù)。

3.3地面氣壓場(chǎng)分析

春季降水與地面冷空氣或冷鋒活動(dòng)密不可分，地面上冷空氣雖不如冬季強(qiáng)，但環(huán)流相對(duì)異常形勢(shì)下，地面冷空氣積累并配合冷鋒及高空冷空氣南下，將會(huì)給我國(guó)帶來寒潮霜凍降雨雪天氣，這也是春季重要災(zāi)害性天氣之一。地面場(chǎng)上，此次隴南連陰雨天氣發(fā)生前后，地面上冷鋒和冷高壓帶下冷空氣與四川盆地?zé)岬蛪和鈬瘽駳饬髟陔]南交綏并對(duì)峙是降水持續(xù)的重要原因之一。

降水發(fā)生前，3月31日20：00在四川盆地有一熱低壓，且熱低壓發(fā)展較強(qiáng)，范圍較廣，北方冷高壓偏北只影響東北和華北，隴南處于熱低壓控制中，配合中高層系統(tǒng)作用下，隴南有降水。4月2日20：00，新冷空氣再次南下，但同樣熱低壓較強(qiáng)，熱低壓與冷空氣對(duì)峙。4月4日20：00形勢(shì)有了較大變化，熱低壓在冷鋒和冷高壓前強(qiáng)冷空氣作用下南移，隴南正好處于地面鋒區(qū)，受冷鋒影響，降水持續(xù)。4月6日20：00冷高壓發(fā)展最強(qiáng)，冷鋒已移至華南，冷空氣影響我國(guó)中東部，隴南降水隨之結(jié)束。

4物理量診斷分析

4.1水汽條件

4.1.1比濕從比濕分布看，降水期間，隴南700 hPa比濕相對(duì)都比較大，基本都≥6 g/kg，最大達(dá)9 g/kg，已達(dá)到夏季隴南暴雨指標(biāo)值，可見在此次連陰雨天氣過程中，低層水汽條件相對(duì)充足，保證了降水持續(xù)。

4.1.2水汽通量及水汽通量散度降水形成，除當(dāng)?shù)厮麠l件較好外，還需要其他區(qū)域水汽輸送和輻合。由水汽通量和水汽通量散度分析，3月31日20：00，水汽輸送通道主要來自孟加拉灣和南海，可看到這兩地到隴南有一個(gè)水汽通量大值區(qū)，另外水汽通量散度在隴南相對(duì)也有較好輻合區(qū)，綜合結(jié)果將有利于降水發(fā)生。而到降水中期，水汽輸送通道和輻合保持通暢，這就保證了降水持續(xù)。

4.2垂直上升運(yùn)動(dòng)

從武都單站渦度散度時(shí)間剖面綜合分析看，此次連陰雨天氣過程中，除4月1日下午到夜間上升運(yùn)動(dòng)不強(qiáng)外，其余時(shí)間都是中低層有較強(qiáng)輻合上升運(yùn)動(dòng)，且有低層輻合高層輻散特征。3月31日夜間上升運(yùn)動(dòng)最強(qiáng)，這種持續(xù)上升運(yùn)動(dòng)為此次降水持續(xù)提供了良好的動(dòng)力條件。

5小結(jié)

（1）此次影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的春季連陰雨降水持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，降水量大，累計(jì)降水量達(dá)到甚至超過常年月平均降水量。

（2）中高層阻塞形勢(shì)建立崩潰及烏拉爾山高壓脊發(fā)展，脊前偏北風(fēng)增強(qiáng)南下導(dǎo)致橫槽轉(zhuǎn)豎為此次連陰雨提供較強(qiáng)冷空氣，同時(shí)高原槽和低層低渦切邊線不斷生成為降水持續(xù)主要原因之一。

（3）地面冷鋒及冷高壓帶下冷空氣和四川盆地?zé)岬蛪簭?qiáng)弱變化及長(zhǎng)時(shí)間對(duì)峙是春季連陰雨形成重要因素。

（4）低層良好比濕加上孟加拉灣和南海水汽通道為降水發(fā)生提供了水汽條件，在持續(xù)有利輻合上升運(yùn)動(dòng)條件下，形成長(zhǎng)時(shí)間連陰雨天

（5）連陰雨天氣對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響，還需結(jié)合具體災(zāi)情數(shù)據(jù)科學(xué)評(píng)估，同時(shí)對(duì)此種春季連陰雨所帶來低溫霜凍天氣研究需進(jìn)一步加強(qiáng)與農(nóng)業(yè)部門數(shù)據(jù)評(píng)估。

參考文獻(xiàn)

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[3] 程鵬，趙慶云，李江萍，等.西北地區(qū)東部一次連陰雨過程等熵位渦分析[J].干旱氣象，2007，25（1）：58-62.

責(zé)任編輯：鄭丹丹