随州寒潮天气气候特征及灾害影响

王莉萍 王晓南 黄翠华

关键词寒潮;气候特征;强度指数;灾害影响

寒潮天气过程是一种大规模的强冷空气活动过程，常造成剧烈降温，并伴有大风、雨雪、冻害等灾害性天气，给国民经济、工农业生产、人类生存环境和人体健康带来很大的影响。随州地区的寒潮天气在早春、晚秋农事季节时发生，会使农作物遭受冻害，从而影响作物产量和品质，给当地农业生产和人民生活带来重大损失。

多年来，国内多位专家学者对当地的寒潮天气进行了大量的分析研究：康志明等分析了1951-2006年我国寒潮活动特征：胡淑兰等分析了陕西省1962-2009年寒潮天气特征：应）中雄等分析了金华地区寒潮变化趋势：王胜等分析了近50年安徽寒潮气候特征及其对越冬作物的影响。但针对随州寒潮天气的分析研究还未见报道。本文通过分析随州近63年寒潮天气过程进行分析，揭示随州寒潮天气特征并找出其中发生发展的活动规律，以期为寒潮天气预报提供一定的参考，为本地农业生产趋利避害和防灾减灾提供科学依据。

1寒潮标准及资料

根据中国气象局《冷空气过程监测业务规定（试行）》，单站寒潮规定：使某地的日最低气温24h降温≥80℃，或48h内降温幅度≥10℃，或72h内降温幅度≥12℃，而且使该地日最低气温下降到≤4℃的冷空气活动，达到以上标准之一，记为1次寒潮天气过程。

依照寒潮标准，对1957-2019年随州逐日最低气温、24h、48h以及72h日最低气温的降温幅度进行了统计，得出随州站历年寒潮基本资料，以寒潮发生頻次和强度为研究对象，分析随州市近63年寒潮天气的变化规律。寒潮过程的灾情资料来源于随州市民政局。

2寒潮天气的气候特征

2.1寒潮频次年际、年代际变化特征

根据随州1957-2019年63年间逐日最低气温数据统计分析，63年间共出现不同寒潮强度天气102次，平均每年1～2次;寒潮天气过程发生次数最多的年份为1969年和2019年，分别有6次：其次为1960年、1992年、2013年、2017年，分别有5次：63年间有15年没有出现寒潮天气。由历年寒潮频次随时间变化曲线来看，寒潮频次存在明显的年际变化，整体呈增加趋势，与全国寒潮变化趋势不同，气候倾向率为0.13/10年（图1）。

从年代际变化来看，2011-2019年为寒潮多发期，发生次数最多，平均1年3遇;其次为20世纪60年代，平均约1年2遇：20世纪80年代最少，约3年2遇，其他时段约2年2～3遇;值得一提的是，2011-2019年寒潮发生频次明显增多，说明近年来在全球气候变暖背景下（1957-2019年随州年平均气温也呈增加趋势），随州寒潮类极端天气事件反而呈多发、频发态势（表1）。

2.2寒潮月季变化特征

从随州寒潮各月发生频次来看，随州寒潮天气主要出现在10月—次年4月，期间随州地区主要受大陆强冷高压影响，冷空气活动频繁，地表辐射冷却强烈。随州寒潮最早为10月15日（1962年），最晚为4月20日（2013年）;24 h最大降温幅度为13.6℃，出现在2005年3月11日;随州寒潮的发生具有鲜明的季节性，寒潮天气多出现在秋冬、冬春季节更替时段，夏季无寒潮天气出现，其中11月和3月为发生寒潮最多月和次多月，分别占25.5%和19.6%，10月出现次数最少，占6.9%（图2）。

造成寒潮在各月分布不均匀的原因主要与大的环流背景和该地气候特点有关，10月北方南下冷空气势力还不是很强，本地低温基数较高，日最低气温很难降至4℃以下，不容易达到寒潮标准：1月虽然是随州1年中气温最低的月份，且北方冷空气活动频繁，势力较强，但此时整体气温基数较低，降温幅度很难达到寒潮标准：11月和3月则分别处在秋冬和冬春过渡季节，大气环流调整和变动都很剧烈，冷暖空气都相对活跃，暖平流造成气温上升，在冷空气爆发后，气温骤降，气温波动比较大，相对来讲更容易达到寒潮标准。

2.3寒潮综合强度特征分析

寒潮强度引用寒潮综合指数来确定，计算方法借鉴相关研究及随州市气候概况，采用寒潮过程的最大降温幅度、极端最低气温及寒潮降温持续时间等指标，计算公式如下：

利用寒潮天气的综合强度指数对近63年随州市102次寒潮过程计算表明：102次随州寒潮中，强度指数最小为-3.96（1970年4月4日），最大为5.06（1966年3月6日）。从各月分布来看，1月寒潮最强，综合强度指数为1.66，次强月为2月，强度指数为1.19，4月寒潮最弱为-1.17。根据寒潮综合指数将寒潮分为强（IZ≥1.5）、中（-1.5

从年代际变化看，寒潮总次数2011-2019年最多（28次），20世纪80年代最少（7次）。其中：强寒潮20世纪60年代最多（7次），20世纪80年代（3次），2001-2010年（3次），2011-2019年（3次），说明进入21世纪，强寒潮总体有减少趋势;中等寒潮2011-2019年最多（14次），20世纪80年代最少（4次）;弱寒潮2011-2019年最多（11次），20世纪80年代最少（0次），表明2011-2019年虽然强寒潮较少，但中等和弱寒潮呈明显增多趋势（表3）。

3寒潮灾害影响

寒潮灾害程度与降温幅度、最低气温、低温持续时间以及发生季节有关。随州寒潮天气多出现在秋冬、冬春季节更替时段，寒潮带来大风、剧烈降温、雷电、雨雪和冰冻天气等可严重影响工农业生产、市民生产生活以及人们的健康。

3.1对农业的影响

寒潮冷空气带来的急剧降温通常超过本地越冬作物、经济林果的耐寒能力，造成越冬作物和经济林果冻害。据统计表明，3月前后的寒潮对农作物的危害最为严重。由于此时已过冬季，各种作物开始生长，小麦拔节，油菜开花，茶树发芽极易受低温冻和晚霜冻等伤害，引起大幅度减产。1991年12月下旬，受强寒潮影响全市普降大雪，极端最低气温达零下12.3℃，全市80%柑橘树冻死，小麦、油菜等越冬作物冻害严重。2013年4月19-22日寒潮天气过程造成油菜、小麦出现大面积倒伏。2016年11月21-24日寒潮大风造成设施大棚损毁垮塌，大棚棚膜破损，剧烈降温造成油菜、蔬菜等作物遭受冻害。2017年3月1-2日6-8级偏北风，造成树木折断，大棚棚膜损毁严重。

3.2对市民生产生活的影响

寒潮往往带来大风、剧烈降温、雨雪和冰冻天气，对全市交通、供水供电基础设施、人们身体健康造成很大影响。

1990年1月29-31日强寒潮形成积雪、冰冻，使全市交通中断4d。1991年12月下旬，全市普降大雪，极端最低气温达零下12.3℃，冻裂、冻坏管道、水表、水箱无数。1993年11月20-26日风雪交加，致使全市电力设施遭受严重损坏，全市10kv配电线路倒杆398根，变压器烧毁五台，直接经济损失54.98元。2005年3月11-12日，日平均气温下降12.3℃，过程降雪量10mm，积雪深度8cm，瞬时极大风速40m/s，全市受灾人口31.2万人，转移安置8181人，农作物受灾24000hm2，损坏房屋451间，倒塌房屋146间，农业经济损失2900万元，直接经济损失3200万元。2013年11月27-28日寒潮降温，心脑血管、呼吸系统、关节炎、感冒咳嗽等疾病发病率骤增。

4结语

（1）随州寒潮频次存在明显的年际变化，整体呈增加趋势，与全国寒潮变化趋势不同。63年间共出现不同寒潮强度天气102次，平均每年1-2次。2011-2019年为寒潮多发期，平均1年3遇;随州寒潮天气多出现在秋冬、冬春季节更替时段，11月和3月为发生寒潮次数最多月和次多月。

（2）寒潮天气的综合强度指数最小为-3.96（1970年4月4日），最大为5.06（1966年3月6日）;1月寒潮最强，综合强度指数为1.66;4月寒潮最弱，为-1.17。2011-2019年虽然强寒潮较少，但中等和弱寒潮呈明显增多趋势。

（3）寒潮带来大风、剧烈降温、雨雪和冰冻天气，严重影响随州工农业生产、交通、供水供电基础设施及人们的身体健康。