Page 162 - 《高原气象》2022年第6期
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6 期 林 纾等:冬季全国性寒潮识别标准及其气候变化特征 1525
在表 2 中也看到,标准 1 和标准 3 各筛选了 106 4 全国性寒潮的时空分布特征
次和 102次寒潮过程,其中有 72次过程相同。对比
4. 1 全国性寒潮的特征
逐次过程发现(表 3),标准 1无而标准 3有的寒潮过
在上述标准下,全国性寒潮在 1961-2016年的
程共 30 次,按式(1)的算法,I 为 2. 029,符合寒潮
56 个冬季共发生了 106 次。总体来说,20 世纪 60
级别;3 种级别冷空气平均站数合计为 518 个站
年代是我国冬季寒潮频发期,随后逐渐减少(图 1)。
点,占总站数的 26. 0%。类似,标准 1 有而标准 3
寒潮频次最多的是 1965 年和 1969 年,均出现 5 次
无的寒潮过程共 34 次,I 为 1. 867,是强冷空气级
别;3 种级别冷空气平均站数之和为 1123 个站点, 过程;发生 3 次的有 4 年,分别是 1978,1987,1991
和2008年,其余年份都维持在1~2次。56个冬季中
占总站数的 56. 3%。两者比较,标准 3 判别的非寒
没有出现寒潮过程的有 12 年,主要集中在 20 世纪
潮过程中寒潮的平均站数反而比寒潮过程中的站
70 年代后期到 80 年代,分别为 1964,1966,1977,
数多 1. 6 倍,究其原因冷空气的强弱不在于寒潮绝
1980,1981,1983,1986,1988,1997,2003,2007
对站数的多少,而是由三级冷空气站数的数学统计
和 2013 年。通过以上分析可以看出,未出现寒潮
决定,无形中增加了区域性寒潮识别的难度和复杂
过程在 20世纪 80年代最多,有 4年,2000年以来有
性,存在较大的不确定性。有约 3 成寒潮过程的强
3 年。去除 20 世纪 60 年代高发期资料后,20 世纪
度指数在冷空气影响范围偏小的情况下,会夸大区
70 年代到资料截止的 2016 年,冬季寒潮频次趋势
域冷空气的强度;反之,在冷空气影响范围较大的
变化几乎为一直线(图 1 中虚线),并未随气候变暖
情况下,其识别会削弱区域冷空气的强度。而标准
而减少。
1 首先是统计每天达到寒潮标准的站数,其次给出
发生的站数阈值界定其区域性,这样的统计直指达
到寒潮标准的站,简单明了,概念清晰,便于掌握
与应用,从另一方面再次证明了标准1的优势。
表 3 标准 1和标准3筛选寒潮过程对比
Table 3 Comparison between standard 1 and standard 3
screening cold wave process
标准1无而 标准1有而
项 目
标准3有 标准3无
寒潮过程频次/次 30 34 图1 1961-2016年逐年冬季全国性寒潮频次分布
寒潮平均站数/个 217 346 Fig. 1 Distribution of national cold wave frequency
强冷空气平均站数/个 99 282 in winter from 1961 to 2016
中等强度冷空气平均站数/个 202 495 从冬季寒潮的月分布来看(表 4),前冬 12 月寒
三级冷空气合计站数/个 518 1123 潮发生的频次最高,达 45次,后冬 1-2月寒潮发生
强度指数I 2. 029 1. 867 频次基本相同,为30~31次。12月寒潮频次在20世
强度指数识别寒潮过程 是 否
表4 全国性寒潮的年代际及季节内频次分布
寒潮站数占总站数比/% 10. 9 17. 3 Table 4 Interdecadal and intra-seasonal frequency
三级冷空气站数占总站数比/% 26. 0 56. 3 distribution of nationwide cold waves
频次/次
综上所述,在充分考虑全国性寒潮站点阈值和 年代
冬季 12月 1月 2月
是否持续降温等特点后,上述 3 个标准中的标准 1
20世纪60年代 24 10 8 6
是比较全面客观的识别方法,即单站寒潮符合“某
20世纪70年代 21 10 5 6
地日最低气温 24 h 内降温幅度≥8 ℃,或 48 h 内降
20世纪80年代 16 7 4 5
温幅度≥10 ℃,或 72 h 内降温幅度≥12 ℃,且使该
地日最低气温≤4 ℃的冷空气活动”,且区域性寒潮 20世纪90年代 16 6 6 4
21世纪00年代 19 7 5 7
条件满足“全国范围内寒潮站数至少连续 2 天均≥
170 个站点,或连续 2 天寒潮总站数≥350 个,且至 2011-2016年 10 5 2 3
少有1天≥170个”,定义为全国性寒潮。 寒潮总频次 106 45 30 31