章達(dá)華，鄺美清，邱贈(zèng)東，鐘俊霖

(福建省三明市氣象局，福建三明 365000)

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閩西北“五月寒”成因分析及其防御對(duì)策

章達(dá)華，鄺美清，邱贈(zèng)東，鐘俊霖

(福建省三明市氣象局，福建三明 365000)

對(duì)閩西北(三明市所屬11個(gè)縣、市)1959～2011年“五月寒”天氣進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，揭示了“五月寒”天氣的時(shí)間、地域分布特征；普查了1959～2011年“五月寒”天氣期間500 hPa、850 hPa、地面等天氣圖資料，歸納總結(jié)出閩西北區(qū)域性“五月寒”的概念模型，著重分析了2011年5月閩西北區(qū)域性“五月寒” 天氣的成因，剖析了“五月寒”造成閩西北早稻退花、白殼、無(wú)粒、黑粒的原因，并提出相應(yīng)的防御對(duì)策。

“五月寒”；成因；防御對(duì)策；閩西北

“五月寒”天氣是閩西北主要的災(zāi)害性天氣之一。“五月寒”處于華南前汛期期間的低溫現(xiàn)象，常有陰雨相伴，晴冷型的“五月寒”也有，但較少見(jiàn)[1]。2011年5月23～26日閩西北出現(xiàn)區(qū)域性“五月寒”天氣，其范圍大(建寧、泰寧、將樂(lè)、寧化、清流、明溪等6縣連續(xù)3 d出現(xiàn)日平均氣溫≤20 ℃的低溫過(guò)程)、強(qiáng)度強(qiáng)(23、24日建寧縣日平均氣溫為13.9、14.2 ℃，突破歷史同期最低值的記錄)、持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)(建寧

縣出現(xiàn)4 d日平均氣溫≤20 ℃的“五月寒”天氣)(表1)。影響閩西北早稻的正常孕穗開(kāi)花，黃葉癥生理病害發(fā)生嚴(yán)重，增加空殼率，降低產(chǎn)量，使三明市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)受到了較為嚴(yán)重的損失。因此，筆者對(duì)這一災(zāi)害性天氣進(jìn)行分析，試圖揭示其基本事實(shí)和影響因素，為閩西北今后“五月寒”天氣的預(yù)報(bào)和防御提供線索和依據(jù)。

表1 2011年5月23～26日建寧、泰寧、將樂(lè)、寧化、清流、明溪等日平均氣溫 ℃

1 “五月寒”時(shí)空分布特征

1.1 “五月寒”的定義福建北部地區(qū)“五月寒”的標(biāo)準(zhǔn)：是指5月下旬～6月中旬(陰歷5月)連續(xù)3 d或以上日平均氣溫≤20 ℃的低溫過(guò)程[2]。凡閩西北11個(gè)站中有1～5站達(dá)到上述標(biāo)準(zhǔn)的就稱(chēng)為1個(gè)“五月寒”過(guò)程，有6～11站達(dá)到上述標(biāo)準(zhǔn)的就稱(chēng)為1個(gè)區(qū)域性“五月寒”過(guò)程。

1.2 “五月寒”的氣候概況對(duì)1959～2011年逐日日平均氣溫的統(tǒng)計(jì)表明，53年來(lái)閩西北共出現(xiàn)118個(gè)站次、21個(gè)“五月寒”，年平均0.408個(gè)，區(qū)域性“五月寒”8個(gè)，年平均0.154個(gè)，即1960年5月21～23日、1975年5月21～23日、1976年6月12～14日、1981年5月21～25日、5月30日～6月2日、1990年5月24～27日、2006年5月27日～6月3日、2011年5月23～25日。

21個(gè)“五月寒”分別出現(xiàn)在5月下旬、6月上旬時(shí)段內(nèi)，出現(xiàn)頻率最高的是5月下旬76.2%，其次是6月上旬，出現(xiàn)頻率為19.0%，6月中旬為4.8%(表2)。閩西北“五月寒”天氣的分布為西北部多、東南部少?！拔逶潞背霈F(xiàn)頻率的最高值位于建寧、泰寧，均為38.5%，其次是將樂(lè)，出現(xiàn)頻率為32.7%，沙縣、尤溪出現(xiàn)頻率最低，均為9.6%(表3)。

表2 閩西北各縣(市)1959～2011年5月下旬～6月中旬各時(shí)段“五月寒”出現(xiàn)頻率

時(shí)間次數(shù)頻率∥%5月下旬1676.26月上旬419.06月中旬14.8

2 區(qū)域性“五月寒”的概念模型

普查1959～2011年“五月寒”期間08：00 500 hPa、700 hPa、850 hPa和地面天氣圖得出，地面冷高壓控制并持續(xù)3 d或以上，850 hPa長(zhǎng)江以南為冷中心控制并持續(xù)3 d或以上，500 hPa貝加爾湖以東至日本海有切斷低壓并持續(xù)3 d或以上等因素對(duì)閩西北區(qū)域性“五月寒”出現(xiàn)影響較大(表4)。

表3 閩西北各縣(市)1959～2011年“五月寒”及其出現(xiàn)頻率

從表4可知，地面天氣圖上，長(zhǎng)江流域有一冷高壓控制，是造成閩西北區(qū)域性“五月寒”的主要天氣系統(tǒng)；其主要特征是冷高壓強(qiáng)度較強(qiáng)，其中心強(qiáng)度大多為1 017.5 dagpm或以上，持續(xù)時(shí)間達(dá)3～4 d，閩西北處于1 012.5 dagpm或以下等壓線控制。850 hPa天氣圖上，長(zhǎng)江以南有一個(gè)或幾個(gè)中心強(qiáng)度<8 ℃冷中心，閩西北大多處于16 ℃或以下等溫線控制。500 hPa在貝加爾湖以東至日本海有一中心<560 dagpm或以下的切斷低壓維持，持續(xù)時(shí)間達(dá)3～4 d，致使東亞大槽穩(wěn)定維持并緩慢東移，槽后的西北氣流不斷地引導(dǎo)冷空氣南下影響閩西北。

表4 閩西北區(qū)域性“五月寒”初日08：00與地面冷高壓、850 hPa冷中心、500 hPa切斷低壓關(guān)系

3 2011年 “五月寒”天氣成因分析

3.1 氣候背景2011年北極海冰面積為有記錄以來(lái)第二最小年，而海冰量卻達(dá)到最低，2011年的全球氣候受到強(qiáng)拉尼娜事件的嚴(yán)重影響，這是造成2011年 “五月寒”嚴(yán)重的氣候背景。該事件于2010年下半年在熱帶太平洋形成，并一直持續(xù)到2011年4月，是60年來(lái)最強(qiáng)的拉尼娜事件之一[3]。

3.2 天氣形勢(shì)

3.2.1500 hPa。500 hPa高空?qǐng)D上，5月22日20：00～25日20：00中高緯環(huán)流形勢(shì)為穩(wěn)定的兩脊一槽型。22日20：00西西伯利亞為一狹窄北支槽，其兩側(cè)為脊區(qū)，西脊位于烏拉爾山附近，東脊位于中西伯利亞，為一龐大的阻塞高壓；冷空氣沿著烏拉爾山高壓脊前偏北氣流不斷南下，遇龐大的中西伯利亞阻塞高壓受阻，使得西西伯利亞北支槽不斷加深，分裂小槽東移[4]，巴爾喀什湖東側(cè)為淺槽，而長(zhǎng)江中游到南嶺為一南支槽，形成階梯槽；閩西北受南支槽東移的影響，出現(xiàn)弱降水，并開(kāi)始大幅度降溫(圖1)。23日08：00～25日20：00中高緯環(huán)流形勢(shì)穩(wěn)定、少變，維持陰雨低溫天氣，26日08：00南支槽東移、北縮，閩西北轉(zhuǎn)受西南氣流控制，降水停止，氣溫回暖，此次“五月寒”過(guò)程才告結(jié)束。22日20：00～25日20：00，西太平洋副熱帶高壓(以下簡(jiǎn)稱(chēng)副高)位于130°E以東，并緩慢西伸，26日08：00西脊點(diǎn)伸至120°E 附近，588 dagpm線北界(121°～135°E)位于25°～26°N，副高西北側(cè)西南氣流加強(qiáng)并維持較長(zhǎng)時(shí)間，使大量的水汽和熱量源源不斷地輸送到閩西北上空，為這一期間降雨、降溫過(guò)程的產(chǎn)生提供了有利的動(dòng)力和水汽條件。

圖1 2011年5月22日20：00 500 hPa高度場(chǎng)和溫度場(chǎng)

3.2.2850 hPa。850 hPa高空?qǐng)D上，22日20：00浙江北部—江西中部—廣東北部—廣西南部一帶有一冷式切變線，長(zhǎng)江流域?yàn)橐积嫶蟮睦渲行模行膹?qiáng)度為5 ℃，閩西北處于16 ℃等溫線控制，出現(xiàn)低溫陰雨天氣；23日08：00隨著冷空氣南下，切變線南壓至浙江中部—福建中部—廣東南部一帶，閩西北為12 ℃等溫線控制，氣溫明顯下降，降水增大；23日20：00～25日20：00切變線位置少變、少動(dòng)，12 ℃等溫線持續(xù)控制閩西北，維持低溫陰雨天氣；26日08：00切變線南壓至華南沿海，閩西北轉(zhuǎn)受偏北氣流控制，降水停止，此次“五月寒”過(guò)程才告結(jié)束(圖2)。

圖2 2011年5月22日20：00 850 hPa高度場(chǎng)和溫度場(chǎng)、22日20：00～26日08：00切變動(dòng)態(tài)圖

3.2.3地面。5月22日20：00冷空氣在我國(guó)中部堆積形成冷高壓，中心位于秦嶺一帶，中心值為1 018.5 hPa，冷空氣前鋒到達(dá)福建省北部，閩西北為1 010.0 hPa等壓線控制，受較強(qiáng)冷空氣影響，出現(xiàn)低溫陰雨天氣；隨后冷高壓不斷加強(qiáng)并由中路偏西的路徑向南緩慢推進(jìn)，至23日20：00，閩西北為1 012.5 hPa等壓線控制，氣溫降至最低；23日20：00～25日20：00冷高壓位置少動(dòng)、少變，冷鋒一直在閩西北一帶徘徊，閩西北維持低溫陰雨天氣；直到26日08：00冷高壓北縮、減弱，閩西北降水停止，氣溫回暖，此次“五月寒”過(guò)程才告結(jié)束(圖3)。

圖3 2011年5月22日20：00地面圖和22日20：00～26日08：00鋒面動(dòng)態(tài)圖

4 “五月寒”的防御

閩西北的“五月寒”天氣常影響早稻孕穗揚(yáng)花，使早稻發(fā)生退花、白殼、無(wú)粒、黑粒等現(xiàn)象[5-8]。其主要原因是持續(xù)的低溫使花粉發(fā)芽力減弱，受精率降低，空粒急劇增加。從農(nóng)業(yè)氣象的角度來(lái)看，早稻發(fā)生退花、白殼、無(wú)粒、黑粒的防御對(duì)策如下。

4.1 適時(shí)播種，趨利避害分析氣候規(guī)律，力爭(zhēng)早稻孕穗揚(yáng)花期避過(guò)“五月寒”天氣，適時(shí)播種，如抓住“播兩頭避中間”、“冷頭浸種，冷定催芽，冷尾播種”。

4.2 采取深水保溫低溫時(shí)可灌深水，夜灌晝排，可提高穗部小氣候溫度1～2 ℃，以保溫育稻，渡過(guò)低溫連陰雨天氣，效果明顯。

4.3 葉面噴施保溫劑低溫來(lái)臨之初，葉面噴施1∶40長(zhǎng)風(fēng)111號(hào)等葉面保溫劑750～900 kg/hm2，能抑制 植 株水分 蒸 騰，

增高葉面溫度，減輕低溫?fù)p失[9-10]。

4.4 增施熱性肥如遇長(zhǎng)時(shí)間低溫陰雨，可施草木灰或細(xì)火燒土等熱性肥，增強(qiáng)水稻的抗寒能力。

5 小結(jié)

(1)閩西北“五月寒”出現(xiàn)頻率最高的是5月下旬，達(dá)76.2%，其次是6月上旬，出現(xiàn)頻率為19.0%，6月中旬為4.8%。

(2)閩西北“五月寒”天氣的分布為西北部多、東南部少?！拔逶潞背霈F(xiàn)頻率的最高值位于建寧、泰寧，均為38.5%，其次是將樂(lè)，出現(xiàn)頻率為32.7%，沙縣、尤溪出現(xiàn)頻率最低，均為9.6%。

(3)閩西北區(qū)域性“五月寒”過(guò)程形成的概念模型：地面冷高壓控制并持續(xù)3 d或以上，850 hPa長(zhǎng)江以南為冷中心控制并持續(xù)3 d或以上，500 hPa貝加爾湖以東至日本海有切斷低壓并持續(xù)3 d或以上。

(4)強(qiáng)拉尼娜事件是造成2011年區(qū)域性“五月寒”的氣候背景；中高緯穩(wěn)定的“兩脊一槽型”環(huán)流形勢(shì)，使冷空氣沿著穩(wěn)定的高壓脊前偏北氣流不斷南下至閩西北，且長(zhǎng)時(shí)間控制，是造成此次“五月寒”的環(huán)流背景；高空槽、低層切變和地面冷鋒、冷高壓是此次陰雨低溫型 “五月寒”天氣產(chǎn)生的主要天氣系統(tǒng)。

(5)閩西北的“五月寒”天氣常影響早稻孕穗揚(yáng)花，使早稻發(fā)生退花、白殼、無(wú)粒、黑粒等現(xiàn)象，其主要原因是持續(xù)的低溫使花粉發(fā)芽力減弱，受精率降低，空粒急劇增加。

(6)早稻發(fā)生退花、白殼、無(wú)粒、黑粒的防御對(duì)策有：分析氣候規(guī)律，力爭(zhēng)早稻孕穗揚(yáng)花期避過(guò)“五月寒”天氣，適時(shí)播種；采取深水保溫；葉面噴施保溫劑；增施熱性肥。

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The Causes of “May Cold” and Defense Strategies in Northwest Fujian

ZHANG Da-hua, KUANG Mei-qing, QIU Zeng-dong et al

(Sanming Meteorological Office of Fujian, Sanming, Fujian 365000)

This paper analyzes “May cold” weather in the northwest Fujian (11 county and city of Sanming) from 1959 to 2011, and reveals the time, geographical distribution characteristics of “May cold” weather. Then the weather chart data from 1959 to 2011 was investigated, for example: 500 hPa, 850 hPa, surface and so on. The concept model of regional “May cold” in northwest Fujian Province was reviewed, the causes of the “May cold” retreat rice flower, white shell, no grain, black grain in northwest Fujian were analyzed, and the corresponding countermeasures were proposed.

“May cold”; Causes; Defense strategies; Northwest Fujian Province

章達(dá)華(1959- )，男，福建龍巖人，高級(jí)工程師，從事天氣預(yù)報(bào)和氣候預(yù)測(cè)研究。

2014-12-15

S 426

A

0517-6611(2015)04-188-03