四川省冷空气活动频次的特征研究

郭 璇 ，陈权亮 *，罗海明 ，李红英 ，季 芬

（1.新疆石河子气象局莫索湾气象站，新疆 石河子 832000；2.成都信息工程大学大气科学学院/高院大气与环境四川省重点实验室；3.黑龙江省鹤岗市萝北县气象局；4.乌兰乌苏农业气象试验站）

1 区域划分

为了更好地研究四川省整个地区冷空气活动的时空变化特点，在本文中，将四川省划分为东部区域、中部区域和西部区域三个部分进行处理，以方便进行统计归纳。运用EditPlus对数据进行检测[1]，发现部分地区数据缺失，因此，本文首先排除掉缺失严重的站点，保留缺失较小的站点的数据资料。经过对比发现，由于缺失严重会影响统计结果而被排除掉的站点资料，可以被周围站点资料所取代，其结果影响很小；而缺失程度较小的数据仍具有参考性及其适用价值，所以本文所剩下的44个测站仍然具有原本的52个测站的代表性以及准确性。其中，西部区域包括石渠、德格、甘孜、色达、道孚、阿坝、马尔康、红原、巴塘、新龙、理塘、稻城、得荣、木里、昭觉、雷波、盐源、西昌、攀枝花、会理等以四川三州大部分地区为主所代表的区域；中部区域包括若尔盖、小金、松潘、都江堰、平武、绵阳、雅安、温江、康定、峨眉山、乐山、九龙、越西、宜宾、内江、泸州、叙永等以成都为中心的南北走向的区域；而东部区域则是以广元、万源、阆中、巴中、达县、遂宁、高坪区等地所构成的区域。

2 三大区域冷空气活动变化的总体特征

冷空气活动过程主要发生在冬半年，夏半年很少出现，因此，本文主要针对于冬半年的冷空气活动进行研究。在冬半年，定义48 h温差小于0的天气过程即为冷空气活动。以下分别是四川省东、西、中部三大区域34年冬半年的冷空气活动频次及各区域每个站点随时间变化的冷空气活动频次变化规律，以及各个区域年频次随时间的变化特征。

2.1 东部区域的冷空气特征

1980—2013年，广元站、万源站、阆中站、巴中站、达县站、遂宁站、高坪区站出现的冷空气活动次数分别为 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。整个东部区域34年的平均频次为78.21次/a。从1980—2013年每2年为间隔，东部区域各测站冷空气活动次数随时间推移，各站冷空气次数逐年的变化上大体相似。东部区域的各个站点在1991年有一个明显的最高点，说明1991年冬半年间，四川东部区域冷空气活动明显，温度相对寒冷。直至1992年，冷空气活动次数相对于过去的一年，有一个明显的下降。2001年，冷空气活动又有一个高峰，随即在2002年冷空气活动次数有所下降。继而缓慢上升至2010年，最近几年中，冷空气活动次数逐年降低，冬半年气温有所回暖。东部区域冷空气活动频次主要在80～100次/a之间变化，最高为100次/a，最低83次/a，呈波动变化的状态：1980—1990年年平均频次逐渐上升，而1991—2000年呈先降后升的变化态势，2001—2013年之间，年平均频次呈现先降后升再降的趋势。从总体波动情况来看，在1990—1992年之间，年平均频次有一个非常明显的减少，1992年和2000年是低值年份，而1990年是最高值的一年。对34年来的最低温度数据进行统计分析，东部区域各类冷空气所占冷空气活动比例：弱冷空气活动所占冷空气的比例为95.7%，中等强度冷空气活动所占比例为3.1%，强冷空气活动所占比例为0.6%，寒潮所占比例为0.6%。从中可以看出，强冷空气和寒潮仅占所有冷空气活动中很小的一部分，绝大多数都是弱冷空气和中等强度冷空气活动，又以弱冷空气占据绝大部分的比例。

2.2 西部区域的冷空气特征

对1980—2013年西部20个气象站点，即石渠站、德格站、甘孜站、色达站、道孚站、阿坝站、马尔康站、红原站、巴塘、新龙站、理塘站、稻城站、得荣站、木里站、昭觉站、雷波站、盐源站、西昌站、攀枝花站、会理站的观测数据进行统计，各站点出现的冷空气活动频次分别为 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。整个西部区域冷空气活动这34年的平均年频次为89.1次/a。西部各站34年来冷空气随时间的大致变化为：1980—1990年之间，西部冷空气活动年频次相对1990年之后较频繁。在1990—1992年间有一个弱下降。到2006年，各地频次均较低，冷空气有所减少，变化相对稳定，表明这些年间冬半年温度相对20世纪90年代前期有所回暖。随即在2007年冷空气次数增加明显，说明在2007年西部区域较以往年份相对较冷。之后又降低到1991—2007年间，大致与之持平。西部区域冷空气活动年频次在85～93次/a之间变化。在1990年，平均年频次降到最低，最低为85次/a，其次是2000年的86次/a，说明这两年相对于前后几年有一个温度的上升回暖。最高值出现的年份是2004年，其次是2007年，均是93次/a。说明在这两年，冷空气活动相对频繁，冬半年西部区域空气温度相对临近几年有所下降。1980—1990年之间，冷空气活动变化呈先减后升再降的趋势，而1991—2000年，冷空气活动年频次呈先升后降的变化规律，2001—2013年间，冷空气活动年均频次连续呈高值状态，说明最近十几年间西部区域冬半年气温持续呈相对2000年以前相对较低的温度。西部区域34年来各类冷空气所占冷空气活动的比例：弱冷空气活动所占比例为95.0%，中等强度冷空气活动所占比例为3.6%，强冷空气活动所占比例为1.1%，寒潮所占比例为0.3%。从中可以看出，与东部区域一样，强冷空气和寒潮仅占所有冷空气活动中很小的一部分，绝大多数都是弱冷空气和中等强度冷空气活动，又以弱冷空气占据绝大部分的比例。

2.3 中部区域的冷空气特征

1980—2013年，中部若尔盖站、小金站、温江站、松潘站、都江堰站、平武站、绵阳站、雅安站、康定站、峨眉山站、乐山站、九龙站、越西站、宜宾站、高坪区站、泸州站、叙永站17个气象站点的冷空气活动频次分别为 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。整个中部区域34年的平均频次为88.3次/a。中部区域在1980—1990年有2个最低值，大体上呈稳定的波动状态，随后1991—2000年间，出现先升后降的变化，有3个最高值。从2001年开始，大体上是波动中有稳定的降低，在2012年又有一个较小的上升。总体上来看，随着时间的推移，中部区域34年来呈现波动减少的变化趋势。中部区域冷空气活动频次主要在85～93次/a变化，同样在1990年，平均年频次降到最低，最低为85次/a。2004年和2007年同样是最高值年份，均为93次/a。1980—1990年之间，冷空气活动变化呈先减后升再降的趋势，而1991—2000年，冷空气活动年频次呈先升后降的变化规律。2001—2013年间，冷空气活动年均频次连续呈高值状态，说明最近十几年间西部区域冬半年气温持续呈相对2000年以前相对较低的温度。中部区域各类冷空气活动的比例：弱冷空气活动所占比例为97.2%，中等强度冷空气活动所占比例为2.3%，强冷空气活动所占比例为0.4%，寒潮所占比例为0.1%。

综合四川省东、西、中部三大区域的冷空气变化趋势，不难看出，随着时间的推移，冷空气呈上下波动的态势，总体上有减弱的趋势，不排除有偶尔的突变。就整个四川省而言，冷空气活动平均年频次由西到东逐渐减少，意味着冷空气活动由西到东活动递减。

3 结论

根据34年来四川省冷空气活动频次年际变化的地区差异，以及各区域冷空气活动的时空变化特征，得出结论：四川省冷空气活动平均年频次由西到东逐渐减少，意味着冷空气活动由西到东活动递减；受到环流形势以及地貌地势的影响，在冬半年，四川西部比中部和东部冷；随着时间的推移，冷空气产生的次数呈上下波动的态势，总体上有减弱的趋势，有偶尔的突变。

[1]谢丽安，施晓辉，徐祥德.近40年东亚冬季风的年际变化趋势[J].大气科学，2007，31（4）：747-756.