1981—2018年湖南地区连阴雨天气时空变化特征分析

2020-08-04张成成曾彦彦刘子龙

现代农业科技 2020年13期

张成成曾彦彦刘子龙

摘要根据1981年1月1日至2018年12月31日湖南地区96个国家气象站的降水、日照等数据，系统分析近38年来湖南地区连阴雨天气出现的年际季节变化特征及空间分布特征。结果表明，近38年来湖南省平均每年出现连阴雨3.2次、持续时间29.3 d;出现的次数和天数整体都呈现出逐年减小的趋势;湖南省每年出现的连阴雨以轻度连阴雨为主;连阴雨出现时段主要在冬、春季以及秋季中期;连阴雨的空间分布形态主要表现为湘北少，湘南多。

关键词连阴雨;年际季节变化特征;空间分布特征;湖南省;1981—2018年

中图分类号 P46 文献标识码 A

文章编号 1007-5739（2020）13-0188-02 开放科学（资源服务）标识码（OSID）

湖南是我国农业大省，境内物产丰富，水稻、苎麻、茶叶、柑橘等作物产量居全国前列，棉花、烤烟、油料、淡水产品等资源在全国也有重要地位。然而，湖南也是“气候大省”，其位于中国中部，地处亚热带季风气候区，地势呈三面环山、朝北开口的马蹄形，全省主要由平原、盆地、丘陵地、山地、河湖所构成，独特的地形地貌形成了省内较为复杂的气候环境，导致境内极端天气事件、气象灾害层出不穷。近年来，在全球变暖的背景下，湖南省气候也发生了明显变化，如何有效掌握气候规律，趋利避害开展农业生产，成为全省关注的议题。

当前，连阴雨天气是湖南地区主要气象灾害之一，尤其是早春的低温连阴雨，持续时间长、影响面积大。持续的连阴雨天气会造成水稻烂秧、瓜果蔬菜减产腐烂、鱼虾等水产死亡，给农业生产造成了严重损失[1-3]。国内气象工作者对不同地域的连阴雨天气已有很多研究[4-13]，但是不同区域的连阴雨指标定义也存在差异。廖水和[10]将低温阴雨天气划分为3个等级，即一次过程持续3～5 d为轻度，6～9 d为中度，10 d以上为重度，并分析了阳山县低温阴雨年景情况。李艳兰等[7]将广西低温阴雨天气过程定义为平均气温≤12 ℃连续3 d或平均气温≤15 ℃连续5 d以上。孙锦铨等[12]指出长江中下游地区春季连阴雨南多北少。江晓南等[13]分析福建近51年北部和南部的低温阴雨日数时空分布情况。本文通过分析1981—2018年湖南全省连阴雨天气发展变化趋势，总结规律、提炼共识，对提高全省连阴雨天气预测水平，进而提升政府防灾减灾救灾能力，更好地服务经济社会发展具有重要意义。同时，也对湖南不同地区农业经济发展，以及进一步开展深入研究连阴雨变化成因具有现实意义。

1 资料来源与方法

本文采用湖南省96个国家基准站（不含南岳高山站）（1981—2018年）逐日的降水、日照资料来统计各站连阴雨出现的次数和强度，运用统计分析方法研究连阴雨天气的变化特征。湖南省地方标椎DB43/T 234—2004中给出连阴雨定义是一段时间内（7 d以上）连续出现降水且无日照的天气过程。具体定义为日降水量≥0.1 mm连续7 d或以上，且过程日平均日照时数≤1 h。本文按此标椎统计湖南省38年以来连阴雨情况，通过线性回归等统计方法分析湖南省连阴雨的时空变化特征。

2 湖南地区连阴雨年际变化特征

根据湖南省连阴雨地方计算标椎，统计计算得出湖南地区历年以来连阴雨出现次数。由图1可以看出，在1981—2018年期间湖南全省平均每年出现连阴雨3.2次，最多的年份有5.3次（2000年），最少的年份仅1.3次（2013年）。其他年份连阴雨出现的次数呈现出波动较大的变化态势。线性回归结果得出线性减少的速率为-0.040 8次/a，相关系数|r|>r0.05，表明这种下降趋势在α=0.05显著水平上是显著的，图1中回归直线向下倾斜比较明显，说明近38年以来连阴雨出现次数整体呈下降趋势。从5年滑动平均来看，20世纪90年代之前连阴雨呈现缓慢增加趋势，20世纪90年代末至21世纪00年代末期呈现出明显的下降趋势。21世纪10年代初期之后又呈现出一个小的上升趋势。

由图2可知，湖南全省平均每年出现连阴雨天数为29.3 d，连阴雨天数最多在2000年，为48.9 d，最少年份在2013年，为9.8 d。线性回归结果得出，线性减少的速率为 -0.380 5 d/a，相關系数|r|>r0.05，连阴雨天数的近38年逐年变化趋势与连阴雨出现次数一致，整体出现逐年减小的趋势。

连阴雨持续时间越长，表明连阴雨强度越强。根据湖南的地方标椎将连阴雨划分为3个等级，分别为连阴雨天气持续7～9 d为轻度;10～12 d为中度;13 d或以上为重度。统计1981—2018年湖南省连阴雨出现的站次，结果见表1，可以看出，湖南地区主要以轻度连阴雨为主，平均每年出现201.5站次，占比66%;其次为中度，平均每年出现73.1站次，占比24%;重度连阴雨出现最少，平均每年仅出现31.6站次，占比10%。在1981—2018年期间，湖南省连阴雨持续最长时间为26 d（1984年3月18日至4月12日，郴州安仁）。

3 湖南地区连阴雨的季节变化特征

统计1981—2018年期间湖南省连阴雨每月出现的次数，进一步反映出不同季节连阴雨的情况。图3为湖南地区逐个月份连阴雨出现的平均次数，可以看出，连阴雨出现较多的月份为1月、2月、3月，较少的月份为7月、8月、9月，10月也出现了一个小的峰值。其中3月最多，为0.54次，7月最少，为0.07次。说明湖南地区的连阴雨天气多发于冬、春季以及秋季中期时段，而在盛夏至初秋时段内，湖南地区较少出现连阴雨天气。

4 湖南地区连阴雨空间分布特征

利用湖南省96个国家气象观测站的降水、日照数据，分析湖南地区连阴雨的空间分布情况。由图4（a）湖南省不同地区连阴雨出现次数的空间分布可知，连阴雨出现次数>4次的地区主要位于湘西南及湘南地区;湘中一带连阴雨出现的次数为3次左右，湘北地区出现的连阴雨较少，为1～2次。由此表明，从湖南北部到湖南南部，连阴雨出现的次数呈现逐步增加的空间分布形态。由图4（b）湖南省不同地区连阴雨出现天数的空间分布可以看出，从湘北地区到湘南地区，连阴雨出现天数也是呈现为南多北少的空间分布形态，湘南部分地区连阴雨天数最多可达40 d以上，而湘北大部地区仅有10～20 d。

5 2019年湖南地区一次强连阴雨天气过程

2019年2月7日至3月10日，湖南全省出现大范围、长时间的持续连阴雨天气，新邵、蓝山、郴州、资兴等4县（市）连阴雨过程一直持续（新邵县最长，达32 d，打破近38年以来连阴雨的持续记录），至2019年3月11日，本次连阴雨天气过程结束。此次过程全省共有81县（市）出现连阴雨天气，其中岳阳、临湘等44县（市）达到重度连阴雨标准，南县、华容等27县（市）达到中度连阴雨标准，安化、麻阳等10县（市）达到轻度连阴雨标准。此次过程影响范围大、持续时间长，对交通、电力、通信、农业、林业和居民生活等带来重大影响。省内油菜遭受一定程度湿渍害，部分地区感染菌核病;越冬蔬菜叶片发黄，枯叶、死叶数增加，生长迟缓，上市量减少，批发价格有所上涨。道路湿滑，影响公众出游，许多露天作业都无法进行，耽误工程进度。人体舒适度降低，风湿性关节炎、类风湿性关节炎病情易加重或恶化，流感以及心肌梗塞、脑中风等心脑血管疾病多发。

6 结论

（1）近38年来，湖南省平均每年出现连阴雨3.2次，最多年份有5.3次，整体呈逐年减小趋势。平均每年出现连阴雨天数为29.3 d，最多年份有48.9 d，整体呈逐年减小趋势。

（2）近38年来，湖南省每年以出现轻度连阴雨为主，占比66%，其次为中度，重度连阴雨出现最少。

（3）连阴雨出现较多的月份为1月、2月、3月，较少的月份为7月、8月、9月，连阴雨主要出现在冬、春季以及秋季中期时段。

（4）湖南地区连阴雨在空间分布上呈湘北少，湘南多。

7 参考文献

[1] 刘传凤，高波.我国南方春季低温冷害气候及其大气环流特征[J].热带气象学报，2001（2）：179-187.

[2] 姜爱军，田心如，王冰梅.连阴雨灾害评估模型的研究[J].灾害学，1997（2）：49-53.

[3] 李易芝，罗伯良，张龙.湖南春播育秧期不同低温阴雨分布型的环流特征[J].气象科技，2017，45（2）：375-382.

[4] 韩荣青，陈丽娟，李维京，等.2—5月我国低温连阴雨和南方冷害时空特征[J].应用气象学报，2009，20（3）：312-320.

[5] 廖玉芳，彭嘉栋，罗伯良，等.2012年上半年我国南方地区极端阴雨天气评价：以湖南省为例[J].灾害学，2013，28（1）：83-87.

[6] 赵辉，王媛，李刚，等.春季低温连阴雨灾害对农作物产量影响评估[J].气象科技，2011，39（1）：102-105.