5.2.2 春季冷空气活动与气候分界线及夏季旱涝的关系
1.温度不低于10℃的起讫时间变化特征
决定气候分界线平均位置的直接因子之一是温度不低于10℃的起讫时间。利用全国范围内的236个站点的日平均温度资料,统计了各站点1952—2001年逐年温度稳定不低于10℃的开始时间和结束时间。在统计时对各站点的日平均温度做5点滑动平均,以保证“稳定超过10℃”,即连续5天温度超过10℃。这样得出的起讫时间比较稳定,剔除了个别天气过程的影响,能够准确地反映季节尺度上冷空气活动的规律。然后分别计算气候分界线位置与各空间点温度不低于10℃的起讫时间和持续天数的相关,图5.2-4是气候分界线位置与温度不低于10℃的开始时间、温度不低于10℃的结束时间和温度不低于10℃的总天数的相关系数分布图。
对比气候分界线与开始时间和结束时间的相关系数[图5.2-4(a)和图5.2-4(b)]可以发现,在淮河流域气候分界线与结束时间的相关系数较小,只有0.2~0.4,而与温度不低于10℃开始时间的相关系数达到-0.5~-0.6,这说明每年不低于10℃的积温主要受10℃的开始时间即春季冷空气活动的影响。由图5.2-4(c)可以看出,气候分界线位置与温度不低于10℃的总天数的相关系数最大,在淮河流域达到0.6以上,说明不低于10℃的总天数越多,分界线位置越偏北。实际上,气候分界线是用积温定义的,这说明不低于10℃的总天数对积温的决定性影响。结合前面的分析可知,淮河流域春季冷空气活动的早晚和强弱能显著地影响该流域的夏季降水。春季冷空气活动频繁,不低于10℃的开始时间推后,全年不低于10℃的总天数减少,积温随之减小,用5000℃积温定义的气候分界线位置南移,淮河流域降水增多;反之亦然。这说明淮河流域冷空气活动对降水的影响具有重要作用,汛期前冷空气活动的时间和全年平均强度对夏季雨季的开始、降水量都起着控制作用。作为指示因子,每年春季温度稳定不低于10℃的开始时间对淮河流域夏季和汛期降水预测有潜在的指示意义。
2.典型旱涝年温度不低于10℃的起讫时间和持续天数的比较
根据淮河流域夏季降水,选择具有代表性的典型旱涝年各9个年份进行合成分析,涝年有1954年、1956年、1963年、1965年、1971年、1982年、1991年、1998年、2000年;旱年有1959年、1961年、1966年、1978年、1985年、1988年、1997年、1999年、2001年。对上述旱涝年其温度不低于10℃的起讫时间和持续天数的比较发现,涝年和旱年温度不低于10℃的结束时间几乎没有差别,但是开始时间在淮河流域有大约5天的差别,即涝年温度不低于10℃的开始时间要比旱年迟5天左右,这和前面的分析结果一致。以每年的1月1日为第一天,图5.2-5给出了旱涝年温度不低于10℃的开始时间(即每年的第几天)。从图5.2-5可以看出,淮河流域主要区域典型涝年温度不低于10℃的开始时间在第80~第85天(3月20—25日),而旱年则在第70~第80天(3月10—20日),比涝年早5~10天。图5.2-6给出了旱涝年温度不低于10℃的结束时间分布,反映了一年中淮河流域春季冷空气活动强度和时间,即温度稳定高于10℃的时间对夏季降水气候背景有重要影响。
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图5.2-4 气候分界线位置与温度不低于10℃的时间相关系数分布

图5.2-5 典型旱涝年温度不低于10℃的开始时间

图5.2-6 典型旱涝年温度不低于10℃的结束时间