郭 璇 ,陳權(quán)亮 *,羅海明 ,李紅英 ,季 芬
(1.新疆石河子氣象局莫索灣氣象站,新疆 石河子 832000;2.成都信息工程大學(xué)大氣科學(xué)學(xué)院/高院大氣與環(huán)境四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;3.黑龍江省鶴崗市蘿北縣氣象局;4.烏蘭烏蘇農(nóng)業(yè)氣象試驗(yàn)站)
為了更好地研究四川省整個(gè)地區(qū)冷空氣活動(dòng)的時(shí)空變化特點(diǎn),在本文中,將四川省劃分為東部區(qū)域、中部區(qū)域和西部區(qū)域三個(gè)部分進(jìn)行處理,以方便進(jìn)行統(tǒng)計(jì)歸納。運(yùn)用EditPlus對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測[1],發(fā)現(xiàn)部分地區(qū)數(shù)據(jù)缺失,因此,本文首先排除掉缺失嚴(yán)重的站點(diǎn),保留缺失較小的站點(diǎn)的數(shù)據(jù)資料。經(jīng)過對(duì)比發(fā)現(xiàn),由于缺失嚴(yán)重會(huì)影響統(tǒng)計(jì)結(jié)果而被排除掉的站點(diǎn)資料,可以被周圍站點(diǎn)資料所取代,其結(jié)果影響很??;而缺失程度較小的數(shù)據(jù)仍具有參考性及其適用價(jià)值,所以本文所剩下的44個(gè)測站仍然具有原本的52個(gè)測站的代表性以及準(zhǔn)確性。其中,西部區(qū)域包括石渠、德格、甘孜、色達(dá)、道孚、阿壩、馬爾康、紅原、巴塘、新龍、理塘、稻城、得榮、木里、昭覺、雷波、鹽源、西昌、攀枝花、會(huì)理等以四川三州大部分地區(qū)為主所代表的區(qū)域;中部區(qū)域包括若爾蓋、小金、松潘、都江堰、平武、綿陽、雅安、溫江、康定、峨眉山、樂山、九龍、越西、宜賓、內(nèi)江、瀘州、敘永等以成都為中心的南北走向的區(qū)域;而東部區(qū)域則是以廣元、萬源、閬中、巴中、達(dá)縣、遂寧、高坪區(qū)等地所構(gòu)成的區(qū)域。
冷空氣活動(dòng)過程主要發(fā)生在冬半年,夏半年很少出現(xiàn),因此,本文主要針對(duì)于冬半年的冷空氣活動(dòng)進(jìn)行研究。在冬半年,定義48 h溫差小于0的天氣過程即為冷空氣活動(dòng)。以下分別是四川省東、西、中部三大區(qū)域34年冬半年的冷空氣活動(dòng)頻次及各區(qū)域每個(gè)站點(diǎn)隨時(shí)間變化的冷空氣活動(dòng)頻次變化規(guī)律,以及各個(gè)區(qū)域年頻次隨時(shí)間的變化特征。
1980—2013年,廣元站、萬源站、閬中站、巴中站、達(dá)縣站、遂寧站、高坪區(qū)站出現(xiàn)的冷空氣活動(dòng)次數(shù)分別為 88.4 次/a、91.5 次/a、88.9 次/a、89.1 次/a、91.2次/a、89.2次/a和89.3次/a。整個(gè)東部區(qū)域34年的平均頻次為78.21次/a。從1980—2013年每2年為間隔,東部區(qū)域各測站冷空氣活動(dòng)次數(shù)隨時(shí)間推移,各站冷空氣次數(shù)逐年的變化上大體相似。東部區(qū)域的各個(gè)站點(diǎn)在1991年有一個(gè)明顯的最高點(diǎn),說明1991年冬半年間,四川東部區(qū)域冷空氣活動(dòng)明顯,溫度相對(duì)寒冷。直至1992年,冷空氣活動(dòng)次數(shù)相對(duì)于過去的一年,有一個(gè)明顯的下降。2001年,冷空氣活動(dòng)又有一個(gè)高峰,隨即在2002年冷空氣活動(dòng)次數(shù)有所下降。繼而緩慢上升至2010年,最近幾年中,冷空氣活動(dòng)次數(shù)逐年降低,冬半年氣溫有所回暖。東部區(qū)域冷空氣活動(dòng)頻次主要在80~100次/a之間變化,最高為100次/a,最低83次/a,呈波動(dòng)變化的狀態(tài):1980—1990年年平均頻次逐漸上升,而1991—2000年呈先降后升的變化態(tài)勢,2001—2013年之間,年平均頻次呈現(xiàn)先降后升再降的趨勢。從總體波動(dòng)情況來看,在1990—1992年之間,年平均頻次有一個(gè)非常明顯的減少,1992年和2000年是低值年份,而1990年是最高值的一年。對(duì)34年來的最低溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,東部區(qū)域各類冷空氣所占冷空氣活動(dòng)比例:弱冷空氣活動(dòng)所占冷空氣的比例為95.7%,中等強(qiáng)度冷空氣活動(dòng)所占比例為3.1%,強(qiáng)冷空氣活動(dòng)所占比例為0.6%,寒潮所占比例為0.6%。從中可以看出,強(qiáng)冷空氣和寒潮僅占所有冷空氣活動(dòng)中很小的一部分,絕大多數(shù)都是弱冷空氣和中等強(qiáng)度冷空氣活動(dòng),又以弱冷空氣占據(jù)絕大部分的比例。
對(duì)1980—2013年西部20個(gè)氣象站點(diǎn),即石渠站、德格站、甘孜站、色達(dá)站、道孚站、阿壩站、馬爾康站、紅原站、巴塘、新龍站、理塘站、稻城站、得榮站、木里站、昭覺站、雷波站、鹽源站、西昌站、攀枝花站、會(huì)理站的觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),各站點(diǎn)出現(xiàn)的冷空氣活動(dòng)頻次分別為 90.9次/a、88.2次/a、89.2次/a、86.4次/a、89.3 次/a、88.9 次/a、88.4 次/a、91.2 次/a、87.4次/a、88.3 次/a、90.1 次/a、89.0 次/a、99.0 次/a、90.3次/a、89.5 次/a、84.0 次/a、88.8 次/a、89.7 次/a、88.9次/a和90.1次/a。整個(gè)西部區(qū)域冷空氣活動(dòng)這34年的平均年頻次為89.1次/a。西部各站34年來冷空氣隨時(shí)間的大致變化為:1980—1990年之間,西部冷空氣活動(dòng)年頻次相對(duì)1990年之后較頻繁。在1990—1992年間有一個(gè)弱下降。到2006年,各地頻次均較低,冷空氣有所減少,變化相對(duì)穩(wěn)定,表明這些年間冬半年溫度相對(duì)20世紀(jì)90年代前期有所回暖。隨即在2007年冷空氣次數(shù)增加明顯,說明在2007年西部區(qū)域較以往年份相對(duì)較冷。之后又降低到1991—2007年間,大致與之持平。西部區(qū)域冷空氣活動(dòng)年頻次在85~93次/a之間變化。在1990年,平均年頻次降到最低,最低為85次/a,其次是2000年的86次/a,說明這兩年相對(duì)于前后幾年有一個(gè)溫度的上升回暖。最高值出現(xiàn)的年份是2004年,其次是2007年,均是93次/a。說明在這兩年,冷空氣活動(dòng)相對(duì)頻繁,冬半年西部區(qū)域空氣溫度相對(duì)臨近幾年有所下降。1980—1990年之間,冷空氣活動(dòng)變化呈先減后升再降的趨勢,而1991—2000年,冷空氣活動(dòng)年頻次呈先升后降的變化規(guī)律,2001—2013年間,冷空氣活動(dòng)年均頻次連續(xù)呈高值狀態(tài),說明最近十幾年間西部區(qū)域冬半年氣溫持續(xù)呈相對(duì)2000年以前相對(duì)較低的溫度。西部區(qū)域34年來各類冷空氣所占冷空氣活動(dòng)的比例:弱冷空氣活動(dòng)所占比例為95.0%,中等強(qiáng)度冷空氣活動(dòng)所占比例為3.6%,強(qiáng)冷空氣活動(dòng)所占比例為1.1%,寒潮所占比例為0.3%。從中可以看出,與東部區(qū)域一樣,強(qiáng)冷空氣和寒潮僅占所有冷空氣活動(dòng)中很小的一部分,絕大多數(shù)都是弱冷空氣和中等強(qiáng)度冷空氣活動(dòng),又以弱冷空氣占據(jù)絕大部分的比例。
1980—2013年,中部若爾蓋站、小金站、溫江站、松潘站、都江堰站、平武站、綿陽站、雅安站、康定站、峨眉山站、樂山站、九龍站、越西站、宜賓站、高坪區(qū)站、瀘州站、敘永站17個(gè)氣象站點(diǎn)的冷空氣活動(dòng)頻次分別為 89.4 次/a、88.5 次/a、89.3 次/a、92.7 次/a、90.8次/a、90.7 次/a、90.5 次/a、88.5 次/a、89.3 次/a、86.1次/a、87.1 次/a、89.4 次/a、92.2 次/a、86.5 次/a、85.9次/a、83.6次/a和85.0次/a。整個(gè)中部區(qū)域34年的平均頻次為88.3次/a。中部區(qū)域在1980—1990年有2個(gè)最低值,大體上呈穩(wěn)定的波動(dòng)狀態(tài),隨后1991—2000年間,出現(xiàn)先升后降的變化,有3個(gè)最高值。從2001年開始,大體上是波動(dòng)中有穩(wěn)定的降低,在2012年又有一個(gè)較小的上升。總體上來看,隨著時(shí)間的推移,中部區(qū)域34年來呈現(xiàn)波動(dòng)減少的變化趨勢。中部區(qū)域冷空氣活動(dòng)頻次主要在85~93次/a變化,同樣在1990年,平均年頻次降到最低,最低為85次/a。2004年和2007年同樣是最高值年份,均為93次/a。1980—1990年之間,冷空氣活動(dòng)變化呈先減后升再降的趨勢,而1991—2000年,冷空氣活動(dòng)年頻次呈先升后降的變化規(guī)律。2001—2013年間,冷空氣活動(dòng)年均頻次連續(xù)呈高值狀態(tài),說明最近十幾年間西部區(qū)域冬半年氣溫持續(xù)呈相對(duì)2000年以前相對(duì)較低的溫度。中部區(qū)域各類冷空氣活動(dòng)的比例:弱冷空氣活動(dòng)所占比例為97.2%,中等強(qiáng)度冷空氣活動(dòng)所占比例為2.3%,強(qiáng)冷空氣活動(dòng)所占比例為0.4%,寒潮所占比例為0.1%。
綜合四川省東、西、中部三大區(qū)域的冷空氣變化趨勢,不難看出,隨著時(shí)間的推移,冷空氣呈上下波動(dòng)的態(tài)勢,總體上有減弱的趨勢,不排除有偶爾的突變。就整個(gè)四川省而言,冷空氣活動(dòng)平均年頻次由西到東逐漸減少,意味著冷空氣活動(dòng)由西到東活動(dòng)遞減。
根據(jù)34年來四川省冷空氣活動(dòng)頻次年際變化的地區(qū)差異,以及各區(qū)域冷空氣活動(dòng)的時(shí)空變化特征,得出結(jié)論:四川省冷空氣活動(dòng)平均年頻次由西到東逐漸減少,意味著冷空氣活動(dòng)由西到東活動(dòng)遞減;受到環(huán)流形勢以及地貌地勢的影響,在冬半年,四川西部比中部和東部冷;隨著時(shí)間的推移,冷空氣產(chǎn)生的次數(shù)呈上下波動(dòng)的態(tài)勢,總體上有減弱的趨勢,有偶爾的突變。
[1]謝麗安,施曉輝,徐祥德.近40年東亞冬季風(fēng)的年際變化趨勢[J].大氣科學(xué),2007,31(4):747-756.