劉赟
摘要:為了準(zhǔn)確掌握德陽(yáng)地區(qū)天氣現(xiàn)象的時(shí)空分布特征,分析其對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響,做好本地的精細(xì)化氣象預(yù)報(bào)、準(zhǔn)確發(fā)布預(yù)警信號(hào),做好精準(zhǔn)氣象服務(wù)及天氣現(xiàn)象自動(dòng)化觀測(cè)站點(diǎn)布局提供科學(xué)依據(jù)。利用Excel統(tǒng)計(jì)圖表,對(duì)德陽(yáng)所轄的什邡、綿竹、中江、廣漢及德陽(yáng)5個(gè)臺(tái)站1981-2010年天氣現(xiàn)象人工觀測(cè)摘要后的25種天氣現(xiàn)象進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。結(jié)果表明:德陽(yáng)境內(nèi)只監(jiān)測(cè)到20種,年平均發(fā)生頻率在50%以上的有輕霧、露、雨。雨凇、吹雪、龍卷、塵卷風(fēng)及極光從未發(fā)生過(guò)。關(guān)鍵詞:天氣現(xiàn)象;時(shí)空分布;特征;農(nóng)業(yè)影響
中圖分類號(hào):P429
文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
論文編號(hào):cjas18050012
0引言
對(duì)德陽(yáng)地區(qū)天氣現(xiàn)象時(shí)空分布特征及農(nóng)業(yè)影響進(jìn)行分析和研究[1-2],其主要意義是為了給該地區(qū)天氣現(xiàn)象自動(dòng)化觀測(cè)站點(diǎn)布局提供更加科學(xué)的依據(jù),為了更加準(zhǔn)確地掌握該地區(qū)天氣現(xiàn)象時(shí)空分布的特征,對(duì)做好本地的精細(xì)化氣象預(yù)報(bào)、準(zhǔn)確發(fā)布預(yù)警信息,氣象災(zāi)害的防御起到積極的作用[3-4]。有助于針對(duì)性的防御和減輕氣象災(zāi)害給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)的危害,同時(shí)也為大氣污染防治工作提供一些依據(jù)和幫助。
在《天氣現(xiàn)象自動(dòng)化觀測(cè)現(xiàn)狀調(diào)研》[5]和<對(duì)地面氣候資料整編中天氣日數(shù)統(tǒng)計(jì)的探討》[6],2篇文章中主要就全國(guó)天氣現(xiàn)象的出現(xiàn)及分布情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,并結(jié)合天氣現(xiàn)象自動(dòng)化觀測(cè)的現(xiàn)狀提出了天氣現(xiàn)象自動(dòng)化觀測(cè)站點(diǎn)的布局建議,為天氣現(xiàn)象的自動(dòng)化觀測(cè)站點(diǎn)布局奠定了一些基礎(chǔ)。但經(jīng)調(diào)查了解到,目前尚未發(fā)現(xiàn)有人對(duì)德陽(yáng)市天氣現(xiàn)象時(shí)空分布特征及農(nóng)業(yè)影響進(jìn)行分析和研究。
對(duì)德陽(yáng)5個(gè)臺(tái)站1981-2010年共30年的人工觀測(cè)的天氣現(xiàn)象進(jìn)行整理分析[7-8],總結(jié)和了解本地天氣現(xiàn)象發(fā)生的時(shí)空分布特征,以期為天氣現(xiàn)象自動(dòng)化觀測(cè)站點(diǎn)布局提供依據(jù),同時(shí)對(duì)進(jìn)一步分析本地氣候分布、提高預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率、提供精準(zhǔn)氣象服務(wù)具有很好的參考價(jià)值。
1資料與方法
本研究所用資料為四川省氣象探測(cè)數(shù)據(jù)中心氣象標(biāo)準(zhǔn)化格式處理后的資料,是目前四川省永久保存的最完整的天氣現(xiàn)象人工觀測(cè)歷史資料。主要利用德陽(yáng)市5個(gè)站1981-2010年共30年的逐月天氣現(xiàn)象摘要統(tǒng)計(jì)資料,分別進(jìn)行統(tǒng)計(jì):(1)各臺(tái)站年平均發(fā)生某種天氣現(xiàn)象的日數(shù)和發(fā)生頻率。將每天20時(shí)-20時(shí)出現(xiàn)的每種天氣現(xiàn)象摘要后各記為1個(gè)現(xiàn)象日,合計(jì)5個(gè)臺(tái)站在30年內(nèi)每種天氣現(xiàn)象的總?cè)諗?shù)N,平均單站每年發(fā)生天氣現(xiàn)象頻次=5個(gè)站合計(jì)數(shù)/臺(tái)站數(shù)/年數(shù);計(jì)算5個(gè)臺(tái)站每種天氣現(xiàn)象發(fā)生的年平均發(fā)生頻率,年平均發(fā)生頻率=單站平均每年出現(xiàn)該天氣現(xiàn)象的日數(shù)/365天。(2)發(fā)生頻率較高的天氣現(xiàn)象的時(shí)空分布。選取發(fā)生頻率高,對(duì)當(dāng)?shù)厣a(chǎn)生活影響較大的視程障礙現(xiàn)象(霧、輕霧)、大氣物理現(xiàn)象(雷暴)、降水現(xiàn)象(雨)、地面凝結(jié)現(xiàn)象(露、霜、結(jié)冰)等代表性天氣現(xiàn)象采用Excel統(tǒng)計(jì)圖表進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
2結(jié)果與分析
2.1天氣現(xiàn)象發(fā)生頻次統(tǒng)計(jì)
統(tǒng)計(jì)5個(gè)站30年內(nèi)25種天氣現(xiàn)象發(fā)生的總?cè)諗?shù),以及單站平均每年發(fā)生每種天氣現(xiàn)象的日數(shù)和頻率[9-10],結(jié)果如表1所示。
由表l和統(tǒng)計(jì)過(guò)程顯示,年平均發(fā)生頻率較高的有7種天氣現(xiàn)象,依次為輕霧、露、雨、霧、雷暴、霜、結(jié)冰。輕霧、露、雨的年平均發(fā)生頻率在50%以上,輕霧最高,達(dá)73.8%。結(jié)冰、霜、雷暴、霧的年平均發(fā)生頻率在3%~14%。雪、閃電、浮塵、煙幕、霾、大風(fēng)、積雪、颮、冰雹、霧淞、揚(yáng)沙、冰針等12種天氣現(xiàn)象的年平均發(fā)生頻率都不足1%,但其中的冰雹、大風(fēng)、閃電等統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)在預(yù)報(bào)及服務(wù)中的應(yīng)用較多,對(duì)預(yù)警信號(hào)的發(fā)布具有較高的參考價(jià)值。冰雹、大風(fēng)和閃電均是中江出現(xiàn)最多。1981-2010年,冰雹:中江出現(xiàn)4次冰雹,綿竹、什邡、德陽(yáng)各1次;閃電:中江出現(xiàn)120次,什邡82次,綿竹41次,德陽(yáng)38次,廣漢35次;大風(fēng):中江出現(xiàn)43次,德陽(yáng)40次,廣漢35次,綿竹29次、什邡9次。雪和積雪主要發(fā)生在綿竹和什邡;浮塵中江發(fā)生最多,其次是什邡和廣漢;煙幕主要集中發(fā)生在什邡和綿竹,但隨著國(guó)家加強(qiáng)對(duì)焚燒秸稈的治理,煙幕呈逐漸減少甚至有消失的趨勢(shì);霾主要發(fā)生在廣漢和德陽(yáng),隨著大氣污染的防治,呈現(xiàn)出減少趨勢(shì);揚(yáng)沙僅在德陽(yáng)觀測(cè)到2次;雨淞、吹雪、龍卷、沙塵暴[11]、塵卷風(fēng)和極光幾種天氣現(xiàn)象在德陽(yáng)地區(qū)從未有觀測(cè)到的記載。
2.2發(fā)生頻率較高的天氣現(xiàn)象時(shí)空分析
2.2.1年變化趨勢(shì)由表1可見(jiàn),德陽(yáng)地區(qū)輕霧、露、雨、霧、雷暴、霜、結(jié)冰等7種天氣現(xiàn)象的發(fā)生頻率較高。30年中輕霧年平均發(fā)生日達(dá)到269天,露達(dá)到233天,雨日達(dá)到192天,霧50.7天,雷暴25.7天,這些天氣現(xiàn)象對(duì)德陽(yáng)生產(chǎn)生活影響較大。
圖1顯示,1981-2010年,就年平均發(fā)生日數(shù)而言,輕霧呈略增加趨勢(shì)。露在1981-1990年和2001-2010年的年平均發(fā)生日數(shù)基本相同,1991-2000年略偏多。雨日呈減少趨勢(shì),2009年和2010年分別只有168天和162天,較30年年平均發(fā)生日數(shù)192天偏少30天左右。霧日呈顯著減少趨勢(shì),19 81-1990年年平均發(fā)生日數(shù)為68天,1991-2000年為58天,2001-2010年僅26天,2010年是30年發(fā)生日數(shù)最少的,僅18.4天,而霧在1981-2010年的年平均發(fā)生日數(shù)是50.7天,霧日顯著減少可能與國(guó)家實(shí)施退耕還林、生態(tài)環(huán)境治理及大氣污染防治有極大的關(guān)系。雷暴、霜和結(jié)冰呈現(xiàn)略減少趨勢(shì)。
2.2.2季節(jié)變化趨勢(shì)本研究采用氣象的季節(jié)劃分法[l2-13],冬季(12-2月)、春季(3-5月)、夏季(6-8月)、秋季(9-11月)。表2顯示,1981-2010年的30年,就單站各季年平均出現(xiàn)日數(shù)來(lái)看,輕霧沒(méi)有明顯的季節(jié)變化,只是夏季略多幾日,冬季略少幾日。露的季節(jié)變化也不是太明顯,平均60天左右,夏秋季略多幾日,春冬季略少幾日。雨日夏季最多,春秋基本相等,冬季最少,夏季要加強(qiáng)因強(qiáng)降水引起的山體滑坡、泥石流等自然災(zāi)害的防御。霧的季節(jié)變化較明顯[14-16],冬季發(fā)生頻率最高秋季次之,因此在秋冬季需多加注意由濃霧引起的各類自然災(zāi)害、交通事故以及疾病傳播的防御[17-18]。雷暴主要發(fā)生在夏季,春秋季極少,冬季無(wú)雷暴發(fā)生[19-21]。霜和結(jié)冰基本集中在冬季。
2.2.3地理分布由圖2可知,輕霧和雨的年平均發(fā)生日數(shù)綿竹最多,什邡次之。綿竹的年平均輕霧日數(shù)達(dá)311天而廣漢最少只有214天,綿竹的年平均降雨日數(shù)達(dá)到220天,單年最多雨日達(dá)250天,出現(xiàn)在1989年,而最少的德陽(yáng)只有175天,這可能是由于綿竹和什邡的平原和高山相結(jié)合的特殊地理地形所致。露的年平均發(fā)生日數(shù)什邡最多,達(dá)277天,德陽(yáng)最少,只有191天。霧的年平均發(fā)生日數(shù)中江最多,達(dá)74天,而最少的德陽(yáng)只有30天。雷暴的年平均發(fā)生日數(shù)綿竹最多,達(dá)31天,最少的德陽(yáng)只有22天。霜的年平均發(fā)生日數(shù)各地差異不大,均在16天左右。結(jié)冰的年平均發(fā)生日數(shù)在9—13天之間。
3結(jié)論與討論
(1)地面氣象觀測(cè)規(guī)范規(guī)定記載并摘要的25種天氣現(xiàn)象,德陽(yáng)境內(nèi)只監(jiān)測(cè)到20種,其中發(fā)生頻次較高的依次排列是輕霧、露、雨、霧、雷暴、霜、結(jié)冰。輕霧、露、雨的年平均發(fā)生頻率在50%以上。雨凇、吹雪、龍卷、塵卷風(fēng)及極光從未發(fā)生過(guò)。
(2)對(duì)年平均發(fā)生頻率較高的天氣現(xiàn)象,需要加強(qiáng)監(jiān)測(cè),對(duì)還未實(shí)現(xiàn)自動(dòng)觀測(cè)的應(yīng)盡快實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化觀測(cè)。發(fā)生頻率較高的強(qiáng)降水、霧和雷暴,它們的統(tǒng)計(jì)和分析結(jié)果對(duì)氣象服務(wù)的作用較為明顯,并且能夠作為氣象預(yù)警信號(hào)分析發(fā)布的重要參考依據(jù),應(yīng)對(duì)其高度重視做好監(jiān)測(cè)工作。
(3)霧日顯著減少可能與國(guó)家退耕還林、生態(tài)環(huán)境治理及大氣污染防治等有密切關(guān)系。為此繼續(xù)加大生態(tài)環(huán)境治理及大氣污染防治顯得非常重要。
(4)統(tǒng)計(jì)中發(fā)現(xiàn)德陽(yáng)地區(qū)煙幕的出現(xiàn)基本集中在1995年之后,且每年出現(xiàn)時(shí)段基本都集中在焚燒秸稈期間,近年隨著各地政府對(duì)秸稈焚燒的嚴(yán)格管理,煙幕急劇減少。
(5)綿竹和什邡的雨日較多,綿竹年平均雨日220天,什邡197天,這與兩地的平原和高山相結(jié)合的特殊地理地形有很大關(guān)系,要加強(qiáng)沿山區(qū)的雨量監(jiān)測(cè)和預(yù)警,嚴(yán)防山洪泥石流等地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生。
參考文獻(xiàn)
[1] 中國(guó)氣象局地而氣象觀測(cè)規(guī)范[M]北京:氣象出版社,2003:81.
[2] 魏鳳英現(xiàn)代氣候統(tǒng)計(jì)診斷與預(yù)測(cè)技術(shù)[M]北京:氣象出版社,2007:37-39
[3] 陳柏堃,吳明江金華天氣現(xiàn)象累年頻率特征分析[A].第六屆長(zhǎng)三角氣象科技識(shí)論壇論文集[C].2009:1361-1365
[4] 任芝花,許松,孫化南,等.全球地而天氣報(bào)歷史資料質(zhì)量檢查與分析[J].應(yīng)用氣象學(xué)報(bào),2006,17(4):412-420
[5] 陳冬冬,施麗娟,李肖霞,等.天氣現(xiàn)象自動(dòng)化觀測(cè)現(xiàn)狀調(diào)研[J]氣象科技,2011,5:596-602
[6] 霄向杰,工小寧,黃存英,等對(duì)地面氣候資料整編中天氣口數(shù)統(tǒng)計(jì)的探討[J]氣象,2001,27(8):33-35
[7] 陳陽(yáng),陸春菊南寧雷達(dá)責(zé)任區(qū)強(qiáng)對(duì)流天氣的氣候統(tǒng)計(jì)特征分析[J]廣西氣象.2005(02):16-17
[8] 李躍清.近40年青藏高原東側(cè)地區(qū)云、口照、溫度及口較差的分析[J]高原氣象,2002,21(3):327-331
[9] 符淙斌,工強(qiáng)氣候突變的定義和檢測(cè)方法[J]大氣科學(xué),1992,16(4):482-493
[10]高國(guó)棟,陸渝蓉.氣候?qū)W[M].北京:氣象出版社,1990:238.
[11]王煒,方宗義沙塵暴天氣及期研究進(jìn)展綜述[J]應(yīng)用氣象學(xué)報(bào),2004,15(3):366-381
[12]聶曉婷,黎廣林,鄧福興.近53年博羅縣的雷暴氣候特征分析[J]廣東氣象,2016(2):29-33.
[13]徐桂玉,楊修群.我國(guó)南方雷暴的氣候特征研究[J]氣象科學(xué),2001(3):299-307
[14]賈夢(mèng)唯,趙天良,張祥志,等.南京主要霧霾污染物季節(jié)變化及相關(guān)氣象分析[J]中國(guó)環(huán)境科學(xué),2016(9):2567-2577
[15]楊冕,工銀長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶PM25時(shí)空特征及影響因素研究[J].中國(guó)人口·資源與環(huán)境,2017(1):91-100
[16]劉華軍,杜廣杰.中國(guó)城市霧霾污染的空間格局與分布動(dòng)態(tài)演進(jìn)——基于161個(gè)城市AQI及6種分項(xiàng)污染物的實(shí)證[J]經(jīng)濟(jì)地理,2016(10):33-38
[17]陳傳雷,蔣大凱,孔令軍近53年遼寧?kù)F的時(shí)空分布及成因分析[J]氣象與環(huán)境學(xué)報(bào),2006,22(1):21-24.
[18]管杰,張紀(jì)東中國(guó)環(huán)境污染與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng):基于空間動(dòng)態(tài)而板數(shù)據(jù)模型的實(shí)證分析[J]地理科學(xué),2010(6):818-825
[19]陳澤華,鄒冠武南雄“4.13”強(qiáng)對(duì)流天氣分析[J]廣東氣象,2004(1):4-6.
[20]成秀虎.中華人民共和國(guó)氣候圖集[M]北京:氣象出版社,2002:18-21
[21]許小峰雷電災(zāi)害與監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)[J]氣象,2004(12):17-21