1979—2020年甘南州大到暴雪时空分布特征
2022-02-21王兴丽石代鑫贺海燕杨春芽
王兴丽 石代鑫,2 贺海燕,3 杨春芽
(1甘南州气象局,甘肃合作 747000;2临潭县气象局,甘肃临潭 747500;3卓尼县气象局,甘肃卓尼 747600)
甘南藏族自治州地处青藏高原东北边缘与黄土高原西部过渡地带,牧事活动为甘南重要的生产活动,畜牧业为甘南重要的支柱产业。雪灾是甘南牧区冬、春季最为严重的自然灾害,特别是2020年4月连续出现2次暴雪天气过程,累计5个站达到暴雪,其中最大积雪深度达25 cm,给交通运输、农牧业生产以及电力输送造成了很大影响,给当地造成了较大的经济损失。
暴雪作为灾害性天气研究的一个重要分支,也是国内外广大学者关注的主要内容。从20世纪70年代开始,很多气象工作者对暴雪天气气候特征进行了系统的研究,并得出了一些有意义的结论。孟雪峰等[1]利用地面气象观测站常规观测资料,研究了大雪的时空分布特征和天气学分型。周陆生等[2]从基本分布、气候特征、环流分型及水汽来源等角度对青藏高原牧区大到暴雪及其引发的雪灾进行了分析。李昌玉等[3]利用MICAPS常规天气和物理量场等资料,采用天气学诊断方法,分析了近10年西宁市出现的5次大到暴雪天气过程。边秀珊等[4]研究了青海南部大到暴雪过程的环流成因。马国涛等[5]通过统计分析固原市大到暴雪的环流形势,得出概念模型。林志强等[6]利用逐日降水和积雪深度资料分析了西藏高原大到暴雪的气候特征。
本文针对甘南州冬、春季的主要灾害,运用地面降水数据和天气现象数据,采用统计分析方法,利用1979—2020年近 40年(缺 2000—2004年)数据,分析研究了甘南州大到暴雪天气过程的气候特征和时空演变规律,对提高本地大到暴雪的预报准确率有重要参考作用。
1 资料与方法
本文所用数据为甘南高原8个国家及基准(基本)气象台站1979年1月至2020年12月的逐日降水量、逐日天气现象资料。从逐日降水量和逐日天气现象数据中提取降雪量数据,当某日有降雪天气现象时且降水量为降雪量,则考虑雨夹雪出现的情况。大到暴雪量和日数分别指24 h降雪量≥7.5 mm(纯雪)或24 h降雪量≥10 mm且积雪深度≥10 cm的降雪总量和降雪天数,针对雨夹雪性质的降雪仅讨论暴雪过程。大到暴雪强度为一次大到暴雪天气中24 h最大降雪量。
2 大到暴雪时空分布特征
2.1 大到暴雪年际变化
1979年1月至2020年12月,甘南州共出现107次大到暴雪天气过程:单站次的大到暴雪天气过程共出现83次,占总数的77.6%;2~3站次的大到暴雪天气过程共出现21次,占总数的19.6%;≥4站次的大到暴雪天气过程共出现3次,占总数的2.8%。由图1可知,1979—1999年期间,大到暴雪天气过程变化缓慢,无明显的变化趋势。2005—2020年期间,大到暴雪天气过程呈明显增加趋势,增长率为0.30,其中2020年、2016年、2017年出现次数最多(图2)。由此可知,在全球气候变暖的大环境之下,进入21世纪以后,全州大到暴雪天气过程总体呈现增加的趋势,特别是近5年大到暴雪天气出现次数增加尤为明显。
2.2 大到暴雪逐月变化
从图3可以看出,近40年各站共出现大到暴雪天气过程141次,其中:纯雪性质的大到暴雪天气过程出现114次,占总数的80.9%;雨夹雪性质的暴雪天气过程出现27次,占总数的19.1%。纯雪性质的大到暴雪天气过程最多出现在3月和4月,超过了40%;雨夹雪性质的暴雪天气过程最多出现在4月(为11次),占7.8%。总体上看,甘南高原大到暴雪天气过程主要出现在3月和4月,且以纯雪性质为主。雨夹雪性质的暴雪天气过程虽然出现次数的占比较小,但是一旦出现便很容易造成较大的累计雨量和积雪深度。因此,雨夹雪性质的暴雪天气也是极端天气研究中不容忽视的一部分内容。
2.3 大到暴雪空间分布特征
分析总降雪量分布情况(图4)可知,近40年中,降雪中心主要位于合作、碌曲、玛曲,总降雪量均≥280.0 mm。降雪高值中心是合作(415.4 mm),其次是碌曲。降雪总量自北向南、自东向西逐渐减少。由最大降雪强度分布(图5)可知,降雪强度有2个强中心,分别位于夏河—碌曲一带和临潭—卓尼一带,最强的降雪强度中心是临潭—卓尼一带,平均降雪强度>30 mm/次。综上所述:大到暴雪天气过程主要集中在合作,其次是碌曲;强降雪中心主要位于夏河—碌曲和临潭—卓尼一带;就最大降雪强度而言,雨夹雪性质的大到暴雪贡献最大,特别是临潭—卓尼一带。
3 结论与讨论
在全球气候变暖的大环境背景之下,进入21世纪以后,甘南州大到暴雪天气过程总体呈增加的趋势,特别是近5年增加尤为明显。全州大到暴雪天气过程以单站次的降雪为主、局地性降雪为辅,区域性降大到暴雪天气在甘南州并不常见。受海拔分布的影响,大到暴雪天气过程分布存在明显的差异,就出现频次而言,大到暴雪天气过程主要集中在合作,其次是碌曲;强降雪中心主要位于夏河—碌曲和临潭—卓尼一带;就降雪性质而言,各站大到暴雪天气过程以纯雪性质为主。