春季低温阴雨的发生规律及预报模式

春季低温阴雨的发生规律及预报模式
摘要本文通过对揭阳市逐年的平均低温阴雨日数序列进行趋势分析,探索春季低温阴雨变化规律,利用国家气候中心气候系统诊
断预测室提供的逐月气候环流指数资料,选取欧亚经向环流指数(im0-150e)、欧亚纬向环流指数(iz0-150e)、亚洲经向环流指数(im60-150e)、亚洲纬向环流指数(iz60-150e)、西北太平洋副高面积指数、西北太平洋副高强度指数、西北太平洋副高脊线、西北太平洋副高北界位置、西北太平洋副高西脊点、亚洲区极涡面积指数、南方涛动指数(soi)、太阳黑子相对数,结合预报经验,制作影响揭阳市的低温阴雨天气过程短期预报工具。

关键词低温阴雨;发生规律;预报
中图分类号 p45文献标识码 a 文章编号
1674-6708(2010)14-0051-02
低温阴雨是揭阳市主要农业气象灾害之一,它是指每年的2月下旬～4月上旬,在北方冷空气南下过程中,常与北上的暖空气形成对峙局面,出现长时间的低温、连绵阴雨、少日照的天气。

它对春播育秧危害极大,直接严重影响农作物 ,特别是早稻的产量。

因此,认识、掌握揭阳市春季低温阴雨天气规律,做好揭阳市春季低温阴雨预报,对防灾减灾、合理安排农业生产具有重要的意义。

1 揭阳市春季低温阴雨变化规律的分析
1.1 趋势分析
对揭阳市逐年的平均低温阴雨日数序列进行趋势分析,首先用线
性化来拟合序列,并用最小二乘法求得线性变化趋势,用相关系数做显著性t检验。

分析结果显示,揭阳市逐年的平均低温阴雨日数序列没有明显的线性趋势。

用多项式对平均低温阴雨日数序列进行拟合(图1),1965~1972年平均低温阴雨日数偏多,1973~1981年偏少,1982~1996年偏多,1997年以后偏少;图1显示低温阴雨日数和揭阳年平均气温的变化趋势呈同步反相关,用平均低温阴雨日数序列和揭阳全市年平均气温序列进行相关分析,相关系数为-0.545,通过显著性水平α=0. 001的t检验,表明低温阴雨日数与揭阳年平均气温呈显著的反相关关系。

唐国利等[1]的研究显示1991年以后我国气候变暖的趋势很明显,尤其是冬、春季的变暖趋势更明显,这表明气候变暖可能是导致1991年以后低温阴雨日数明显减少的原因之一。

1.2 周期分析
对揭阳市逐年的平均低温阴雨日数序列进行morlet小波分析,其小波方差显示,揭阳市逐年的平均低温阴雨日数有4个明显的周期,分别为2. 5、3. 5、8.3和13.9年。

从小波系数可知,对于13.9年的变化周期而言,1967年以前揭阳市的低温阴雨日数偏
少,1968~1974年偏多,1975~1981年偏少, 1982~1987年偏
多,1988~1994年偏少,1995~2001年偏多,2002年以后偏少,可以预计到2008年前后揭阳市的低温阴雨日数依然偏少,2008年将是个偏少转为偏多的突变点。

从小波能量谱可知,准2年的变化周期在
1974~1977、1985~1989、1995~2000年有非常强的振荡;而8.3年的周期在1979年以前的振荡较强,1980年以后较弱。

2 揭阳市春季低温阴雨预报模式
利用国家气候中心气候系统诊断预测室提供的逐月气候环流指数资料,选取欧亚经向环流指数(im0-150e)、欧亚纬向环流指数(iz0-150e)、亚洲经向环流指数(im60-150e)、亚洲纬向环流指数(iz60-150e)、西北太平洋副高面积指数、西北太平洋副高强度指数、西北太平洋副高脊线、西北太平洋副高北界位置、西北太平洋副高西脊点、亚洲区极涡面积指数、南方涛动指数(soi)、太阳黑子相对数[2];其中2~12月的逐月气候环流指数资料年限为
1964~2006年,1月的逐月气候环流指数资料年限为1965~2007年,合共144项,资料长度为43年。

利用上述资料作为因子,对揭阳市逐年的平均低温阴雨日数建立回归方程,由于资料因子数太多,因此先对上述资料进行主分量分析,取其前42个主分量(累积方差贡献接近100% ),将这些主分量作为预报因子,利用双重检验的逐步回归方法建立回归方程,并对2004~2007年揭阳市逐年的平均低温阴雨日数进行预测试验。

回归拟合方程的复相关系数为0.85,1965~2003年实况与拟合的绝对残差平均为2.8d,图2表明揭阳市逐年的平均低温阴雨日数的主分量逐步回归拟合效果较好,能够拟合出大部分极值。

表1显示, 2005~2007年的预测效果较好, 2004年的预测效果较差, 2004~2007年的绝对平均残差为2.8 d,总体上主分量逐步回归方程的预测较好。

3 结论
1) 1965~2004年揭阳市春季低温阴雨年平均日数在8~14 d,绝大部分出现在2和3月,大部分都是湿冷型的,仅有21.5%是干冷型。

2)1965~1972年揭阳春季低温阴雨日数偏多,1973~1981年偏少, 1982~1996年偏多,1997年以后偏少。

1991年以后揭阳春季低温阴雨天气的减少与气候变暖基本同步。

3)揭阳市逐年的平均低温阴雨日数有4个明显的周期,分别为2.5、3.5、8.3和13.9年。

4)用气候场主分量逐步回归方法建立的回归方程,拟合和预测效果均较好,对日常业务有参考作用。

参考文献
[1]唐国利,任国玉.近百年中国地表气温变化趋势的再分析[j].气候与环境研究,2005,10(4):791-798.
[2]况雪源,谢少凤.广西低温阴雨结束期分布特征及其预报[j].热带气象学报,2000(4).。