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普兰店地区春季低温寡照成因分析及对农业的影响

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摘要 利用天气学原理,对普兰店地区2012年春季低温寡照的成因进行分析,得出造成普兰店地区低温寡照的主要天气系统为高空槽。低空急流是水汽输送的通道,地面气旋产生辐合上升,使暖湿气流凝结,产生降水,导致低温寡照。春季3、4月降水多,土壤湿度偏大,农民、农机不能下地,整地备耕工作受阻、农作物播种期明显推迟,植物萌芽、开花期拖后。棚内瓜果、蔬菜生长缓慢,成熟期延长,直接影响菜农的经济效益。

关键词 春季;低温寡照;农业影响;辽宁普兰店;2012年

中图分类号 P426.61 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2013)17-0252-02

农业生产的对象是生物有机体,这些有机体的生命全过程是在外界自然条件下进行并完成,因而不能不受外界自然条件的影响。在外界自然条件中,气象、土壤、地形、地势是影响农业生产最重要的外界因子。但是土壤的形成、特点以及在不同地区土壤水热状况的季节变化在很大程度上是由气象条件决定的,而地形、地势又形成各种各样的小气候条件来影响农业生产,可以说农业生产在相当大的程度上受自然条件中的气象条件影响[1]。

春季低温连阴雨是普兰店地区常见的一种气象灾害。该种灾害往往由于持续时间长、影响面积大,对农业生产会形成较为严重的危害,特别是春季为农作物生长的关键期,此时若遭受低温连阴雨灾害,必将对农业生产带来严重损失[2]。目前国内外开展低温连阴雨灾害研究的成果很多,马鸿青等[3]、生等[4]都对春季低温连阴雨的发生规律以及对农业生产造成的影响作过定性分析。普兰店地区属于温带湿润季风气候区,春季升温快,降水少,而2012年普兰店地区春季气温略高,降水偏多,尤其3—4月气温持续偏低,4月降水异常偏多,日照异常偏少,平均气温出现历年极值。持续低温、多雨、寡照造成地温回升缓慢,降水异常偏多,导致土壤偏湿,低洼地区土壤过湿甚至发生内涝,作物播种期及物候期明显延迟。本文利用天气学原理,探讨春季低温寡照天气产生的原因及对农业生产的影响,做好为农服务,达到防灾减灾的目的。

1 2012年春季普兰店地区低温寡照成因分析

由连阴(雨、雪)引起的低温寡照也是普兰店地区春季主要气象灾害之一。为加强低温寡照的预报能力,有必要对2012年春季普兰店地区低温寡照灾害天气环流形势的分析研究,为农业生产决策、防灾减灾提供科学依据。

对灾害天气环流的研究已有不少。如孙锦铨等[5]对长江中下游春季连阴雨天气、王秀文等[6]对北方麦收期间连阴雨天气环流特征进行研究,王希娟等[7]对青海南部地区初冬雪灾变化及环流特征进行研究。由于不同地区的农业生产是不同的,在春季不同的月份,不同的气象因子对作物造成的危害程度也是不同的[8],其天气环流对地面的影响不尽相同。

普兰店地区2012年3—4月各出现1次暴雪、暴雨天气过程。在3月4日12:00至6日8:00的暴雪天气,过程降水量16.7 mm,积雪深度为6 cm;在4月24日傍晚至25日11:00,全区降暴雨局地大暴雨天气,平均降雨量为98.1 mm,双塔镇降雨量最大,为159.3 mm。

1.1 3月4—6日降雪天气环流形势分析

对500 hPa天气图进行分析(图1、图2),3月4日8:00贝加尔湖西南部由蒙古国高空伸向我国西北—新疆的横槽,温度槽明显落后于高度槽,正是由此高度槽得到发展,横槽逐渐转竖,南伸到河套地区,而后与江淮槽合并,于是华北、东北、江淮地区全处于高空槽前部,普兰店地区位于辽东半岛的东北部,槽前的偏南气流,将暖湿水汽带到普兰店地区,4日12:00降雪开始。6日8:00普兰店地区位于高空槽的槽线附近,随着高空槽的东移,槽后干冷空气的入侵,降水开始结束。此次过程中低层850 hPa长江中下游低空西南急流建立,为水汽输送提供通道,辽东半岛地区存在风向辐合,地面处于气旋的内部,低层的辐合上升为降雪提供动力条件,高空槽、低层辐合及低空急流是此次降水的主要天气系统,500 hPa高空环流形势为高空槽型。

1.2 4月24—25日暴雨天气环流形势分析

分析500 hPa高空形势(图3),暴雨发生之前,贝加尔湖西南部蒙古国高空伸向我国的1个斜槽,同时温度槽落后于高度槽,因此高度槽得到发展,南伸转竖变成河套大槽,与江淮槽贯通,此时,江淮、华北、东北地区均处于槽前部的偏南气流场控制。850、700hPa(图4)低空急流建立并且加强,将南海的水汽源源不断地输送到普兰店地区,形成暴雨,水汽在输送的过程中,由于列车效应产生局部大暴雨的天气。地面(图5)由江淮气旋北上的影响,产生辐合上升,与暖湿水汽凝结导致普兰店地区产生暴雨,局部出现大暴雨天气。

综上分析可知,导致普兰店地区春季低温寡照的天气系统为高空槽型,低空急流是水汽输送的通道,地面气旋是产生辐合上升的动力条件。

2 2012年春季普兰店地区低温寡照对农业生产的影响

普兰店地区春季升温快,降水少,干旱多风,土壤失墒较快。而2012年春季3—4月出现2次强降水和大雾天气,导致土壤湿度偏大,光照偏少,温度偏低,部分地区出现内涝,农民、农机不能下地,整地备耕工作受阻、农作物播期明显推迟,植物萌芽、开花期拖后。5月气温显著偏高,较历年同期高2.4 ℃,降水量特少,创1971年来历史最低值,导致播种农田种子腐烂,影响出苗率。由于早春没有及时装粪做垄,播种前才进行装粪做垄,导致土壤水分散失快,失墒严重,部分种子处于干土层未萌动或出芽后因旱而死亡。持续的低温导致棚内瓜果、蔬菜生长缓慢,成熟期延长,直接影响菜农的经济效应。

3 结语

利用天气学原理,对2012年普兰店地区春季低温寡照的成因进行分析。得出造成普兰店地区春季低温寡照的高空500 hPa环流形势为高空槽型。700、850 hPa为低空急流,地面形势为气旋。高空槽是普兰店春季大型降水的主要天气系统,低空急流是水汽输送的通道,地面气旋是产生辐合上升的动力条件,与暖湿水汽凝结导致普兰店地区暴雪、暴雨、大暴雨天气,形成春季低温寡照。影响普兰店地区春季低温寡照的高空槽,起源于贝加尔湖西南部的横槽或斜槽,因此,要注意其发展趋势,及时做好预报,达到防灾减灾的目的。

4 参考文献

[1] 胡毅,李萍,杨建功,等.应用气象学[M].北京:气象出版社,2007.

[2] 姜爱军,田心如,王冰梅.连阴雨灾害评估模型研究[J].灾害学,1991, 12(2):49-53.

[3] 马鸿青.保定地区多年连阴雨天气的统计分析[C]//中国气象学会2006年年会“中尺度天气动力学、数值模拟和预测”分会场论文集.

成都:中国气象学会2006年年会“中尺度天气动力学、数值模拟和预测”分会场,2006:7-17.

[4] 魏瑞江,李春强,康西言.河北省日光温室低温寡照灾害风险分析[J].自然灾害学报,2008,17(3):56-62.

[5] 孙锦铨,陈永秀.长江中下游春季连阴雨天气气候分析[J].气象,1991, 17(5):29-34.

[6] 王秀文,李月安.北方麦收期间连阴雨天气环流特征[J].气象,2005, 31(9):52-26.

[7] 王希娟,时兴合,徐亮,等.青海南部地区初冬雪灾变化及环流特征[J].气象科技,2007,35(3):345-350.

[8] 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.