周驍　曾新民　易翔　王明

摘 要：東北夏季低溫是一個(gè)大范圍且持續(xù)時(shí)間較長的天氣氣候?yàn)?zāi)害，會造成農(nóng)作物的嚴(yán)重減產(chǎn)，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的危害較大。該文以東北夏季低溫為重點(diǎn)，對造成我國東北地區(qū)夏季低溫的主要影響因子進(jìn)行回顧，了解各個(gè)因子影響東北地區(qū)夏季低溫的規(guī)律和作用機(jī)制。同時(shí)，也對現(xiàn)階段研究成果的不足和將來的研究方向和重點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)，以期能夠更加準(zhǔn)確地建立對東北夏季低溫的預(yù)測系統(tǒng)，從而盡可能的減小災(zāi)害所帶來的損失。

關(guān)鍵詞：東北 夏季低溫 災(zāi)害 影響因子 預(yù)測

中圖分類號：P467 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）11（b）-0153-02

東北地區(qū)自南向北跨中溫帶與寒溫帶，屬溫帶季風(fēng)性氣候，緯度較高，氣候相對脆弱。同時(shí)，又是我國重要的商品糧主產(chǎn)區(qū)之一，占我國糧食產(chǎn)量的15%左右。但由于地處高寒地區(qū)，氣候比較寒冷、無霜期較短、溫度的年際變率大，在作物的生長季熱量條件不足[1，2]，因此，如果夏季出現(xiàn)持續(xù)的低溫天氣，會造成農(nóng)作物的嚴(yán)重減產(chǎn)，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來很大的危害，即東北地區(qū)的夏季低溫冷害。

20世紀(jì)50～70年代[3]，我國氣溫顯著下降，東北地區(qū)的低溫冷害頻發(fā)。很多科學(xué)工作者，對我國東北地區(qū)的夏季低溫進(jìn)行了大量卓有成效的研究[1，4，5]。20世紀(jì)80年代開始，在全球氣候變暖的大背景下，作為全球氣候變暖顯著響應(yīng)區(qū)之一，低溫冷害出現(xiàn)的機(jī)率明顯下降[6]，東北地區(qū)的夏季低溫冷害問題也逐漸被人們淡忘。而在2009年夏季，東北地區(qū)發(fā)生了近10年來最嚴(yán)重的一次低溫事件，再次引起了科學(xué)家們的重視[7]。

因此，充分了解我國東北地區(qū)夏季低溫的時(shí)空變化規(guī)律，以及造成這種災(zāi)害性天氣的主要影響系統(tǒng)，對于做好我國東北地區(qū)夏季低溫的預(yù)報(bào)以及各級政府和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)部門制定對抗低溫冷害的有效措施，都具有重大意義。

1 東北夏季低溫的影響因子

東北地區(qū)夏季低溫并不是一種局地的現(xiàn)象，而是一種空間尺度很大的現(xiàn)象。平均來講，其水平尺度南北可達(dá)約40個(gè)緯度，東西可達(dá)約40個(gè)經(jīng)度[2，8]。同時(shí)，東北夏季低溫是一種時(shí)間尺度較長并具有群發(fā)性的災(zāi)害性天氣現(xiàn)象[9]。下面對這些影響東北地區(qū)夏季低溫的氣象因子進(jìn)行總結(jié)。

1.1 副熱帶高壓

副熱帶高壓對東北地區(qū)夏季低溫有一定的影響，主要表現(xiàn)在其強(qiáng)度和位置上。當(dāng)副熱帶高壓強(qiáng)度較弱，并且位置偏南、偏東，則東北地區(qū)較容易出現(xiàn)溫度偏低的情況；相反，當(dāng)副熱帶高壓偏強(qiáng)并且位置偏北、偏西時(shí)，東北地區(qū)易出現(xiàn)高溫情況，而在西副熱帶高壓長周期振動的極弱階段，東北地區(qū)易出現(xiàn)較為嚴(yán)重低溫冷害[2，4，10]。

1.2 極渦

在100 hPa上對東北夏季低溫產(chǎn)生影響的主要因子就是極渦。前人在對極渦分象限研究中得出，在半球范圍內(nèi)極渦面積擴(kuò)大時(shí)，東北地區(qū)氣溫偏低，相反則偏高；同時(shí)，極渦中心的深淺與東北地區(qū)的氣溫呈現(xiàn)相反的關(guān)系，當(dāng)極渦中心高度值越深，東北地區(qū)溫度越高，反之則越淺[11]。同時(shí)，極渦與南亞高壓的相互作用也會對東北地區(qū)氣溫產(chǎn)生重要影響。當(dāng)極渦持續(xù)偏心在極圈時(shí)，此時(shí)無論南亞高壓是強(qiáng)是弱，東北地區(qū)氣溫均偏高；而當(dāng)極渦持續(xù)偏心東半球太平洋一側(cè)，無論南亞高壓強(qiáng)弱，來自極地的低層冷空氣極易向南擴(kuò)散，從而造成東北地區(qū)氣溫偏低；而當(dāng)極渦的最大頻數(shù)中心出現(xiàn)2個(gè)時(shí)，南亞高壓的強(qiáng)弱就決定了東北地區(qū)的氣溫高低，南亞高壓弱則氣溫偏低，相反氣溫則偏高[12]。

1.3 ENSO

ENSO在年際尺度上是低緯度地區(qū)氣候變率的強(qiáng)信號[13]，對大范圍氣候的變化影響很大，在影響低緯度的熱帶地區(qū)的同時(shí)，對中緯度的氣候狀況也會產(chǎn)生一定的影響。研究表明，東北夏季低溫與el Nino有密切的聯(lián)系，并且在20世紀(jì)50年代之后的30多年里，東北地區(qū)夏季低溫與東太平洋海溫的變化是相反位相的，這可能是因?yàn)楫?dāng)el Nino現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，低層海溫的異常導(dǎo)致了大尺度環(huán)流的異常，并將這種異常傳遞到了中緯度地區(qū)，從而使得處在中緯度地區(qū)的我國東北部氣溫明顯偏低[14，15]。而隨著全球氣候的逐漸趨暖，我國東北地區(qū)夏季低溫出現(xiàn)的頻率也逐漸降低，在一些出現(xiàn)了強(qiáng)el Nino現(xiàn)象的年份，東北地區(qū)反倒出現(xiàn)了氣溫偏高的情況，所以，對于el Nino現(xiàn)象與東北地區(qū)夏季低溫的關(guān)系已不能用簡單的反位相的線性關(guān)系來解釋。而20世紀(jì)90年代的研究指出，ENSO現(xiàn)象導(dǎo)致的我國東北地區(qū)的氣溫偏低的現(xiàn)象并不是發(fā)生在夏季，而是在ENSO發(fā)生那一年的秋季至次年的春季這段時(shí)間，從而可以看出，ENSO對東北地區(qū)氣溫的這種影響更為顯著[16]。但是由于ENSO的復(fù)雜性，我們尚不能明確ENSO影響我國東北地區(qū)低溫的規(guī)律和機(jī)制，這也有待于我們的進(jìn)一步研究。

1.4 東北冷渦

影響我國東北地區(qū)夏季氣溫的一個(gè)重要因子就是東北冷渦的持續(xù)性活動，而冷渦與東北夏季氣溫呈反相關(guān)分布。此外，當(dāng)東北冷渦在夏季較為活躍，并且在500 hPa高度場上出現(xiàn)以東北地區(qū)為中心的南北向和東西向分布的正—負(fù)—正距平波列時(shí)，這樣的環(huán)流形勢易出現(xiàn)東北地區(qū)夏季的氣溫偏低[17-19]。同時(shí)許多研究分析了東北冷渦與東北大氣環(huán)流的關(guān)系，冷渦的活動異常也會對東亞大氣環(huán)流甚至整個(gè)北半球環(huán)流都有重要影響，從而間接導(dǎo)致了東北夏季氣溫異常[20，21]。

2 結(jié)語

通過對前人研究的總結(jié)，得到影響東北地區(qū)夏季低溫的主要因子，包括：副熱帶高壓，100 hPa上的極渦和南亞高壓，東北冷渦，ENSO，太平洋年代際振蕩等。但是我們對其影響因子的認(rèn)識還并不是十分全面和深入，ENSO，東亞夏季風(fēng)，印度洋海溫，北大西洋海溫等影響因子對東北地區(qū)夏季低溫的作用機(jī)制和規(guī)律還有待進(jìn)一步研究。同時(shí)，大部分研究注重于對統(tǒng)計(jì)特征以及觀測事實(shí)進(jìn)行總結(jié)而忽略了通過這些影響因子建立能夠預(yù)測這種災(zāi)害的系統(tǒng)。因此，在我們更全面而深入的認(rèn)識其影響因子的前提下，能夠逐步完善并建立東北地區(qū)夏季低溫的預(yù)測系統(tǒng)，并對這種災(zāi)害性天氣進(jìn)行預(yù)測，是我們下一步工作中值得注意的問題。

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