摘要：氣候變化背景下，極端持續(xù)低溫雨雪過程時有發(fā)生，給社會生活帶來諸多不利影響，為了進一步評估持續(xù)低溫 雨雪天氣，對湖北省單站持續(xù)低溫雨雪過程的評估指標(biāo)進行了修訂，同時建立區(qū)域性持續(xù)低溫雨雪過程評估模型，并將修訂 后的評估指標(biāo)應(yīng)用于湖北省單站及區(qū)域性持續(xù)低溫雨雪過程的梳理及分析。結(jié)果表明：（1）湖北省最嚴(yán)重的5次區(qū)域性持續(xù)低 溫雨雪過程分別出現(xiàn)在1954、1969、1977、1984和2008年，最嚴(yán)重的是1954年12月24日一1955年1月18日的過程，其次是 2008年1月12日-2008年2月5日的過程。（2）湖北省區(qū)域性持續(xù)低溫雨雪過程的易發(fā)區(qū)主要集中在鄂西的高山或半高山地 區(qū)、江漢平原荊州一帶、漢江河谷一帶、鄂東南南部低山平原地區(qū)以及鄂東北山脈的缺口處。（3）氣候變暖的背景下，湖北省單 站和區(qū)域性持續(xù)低溫雨雪過程均是在20世紀(jì)80年代前發(fā)生次數(shù)多，90年代后屬于減少的階段，但其強度更趨極端。 關(guān)鍵詞：湖北省；持續(xù)性低溫雨雪；過程評估；指標(biāo)修訂

中圖法分類號：P468.0*2

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

DOI： 10.12406/byzh.2023–108

Evaluation and analysis of continuous low temperature rain and snow process in Hubei Province

WEN Quanpei1， ZHOU Yuehua1， LI Lan1， SHI Ruiqin1， XIA Zhihong1， DU Liangmin1，

QIN Pengcheng1， WEI Huabing2

（1. Wuhan Regional Climate Center， Wuhan 430074;2. Xianning Meteorological Bureau， Xianning 437100）

Abstract： Under the background of climate change， extreme and continuous low temperature rain and snow processes occur from time to time， bringing many adverse effects to social life. In order to further evaluate the continuous low temperature rain and snow weather，. In order to further restore the disaster scenario， the indicators of the evaluation of the continuous low temperature rain and snow process at a single station in Hubei province were revised， and the regional evaluation model of the continuous low temperature rain and snow process was further established. The revised evaluation index was applied to the evaluation of single station and regional continuous low temperature rain and snow process in Hubei Province. The results showed that：（1） The five most serious regional continuous low temperature rain and snow processes occurred in 1954， 1969， 1977， 1984 and 2008， respectively. The most serious process was from December 24， 1954 to January 18， 1955， followed by January 12， 2008 to February 5， 2008. （2） The regions prone to regional continuous low temperature rain and snow processes in Hubei Province were concentrated in the alpine or semi–alpine regions of western Hubei， Jingzhou area in Jianghan Plain， Hanjiang River valley， low mountain plain area in Southeastem Hubei and the gap of Mountains in northeast Hubei Province. （3） Under the back- ground of climate warming， both single–station and regional continuous low temperature rain and snow processes in Hubei Province occurred more frequently before the 1980s， and decreased after the 1990s， but the severity of the events became more extrem.

Key words： Hubei province; continuous low temperature rain and snow; process assessing; revision of indices

引言

自1990年聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會

（Intergovernmental Panel on Climate Change，IPCC）第一份報告發(fā)布以來，越來越多的科學(xué)證據(jù)表明，地球正 在變暖，氣候變化和極端事件正日益影響著世界各地 自然系統(tǒng)和人類生活，且影響范圍和程度比以前更 大。湖北省位于北亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，地處長江中游，受東亞季風(fēng)影響，冬季風(fēng)爆發(fā)時，自北向南出現(xiàn) 強烈降溫的同時，往往會出現(xiàn)大范圍雨雪并存天氣， 對經(jīng)濟社會和人民生活帶來嚴(yán)重影響。如2008年中 國南方地區(qū)出現(xiàn)的大范圍低溫雨雪冰凍災(zāi)害，造成 了巨大經(jīng)濟損失和社會影響，其中湖北省因災(zāi)致使 農(nóng)業(yè)、交通、電力、通訊等行業(yè)嚴(yán)重受損，直接經(jīng)濟損 失高達(dá)110億元（陳正洪等，2008；李燦等，2009；汪麗 等，2016）。對于持續(xù)低溫雨雪災(zāi)害造成的影響，人們 多用直接經(jīng)濟損失來衡量，這是不夠的，因為其難以 衡量災(zāi)害對生態(tài)系統(tǒng)造成的更為深遠(yuǎn)的影響。如 1977年1月初的低溫雨雪過程，低溫凍害導(dǎo)致宜昌地 區(qū)柑橘遭到毀滅性損失，減產(chǎn)八成以上。此后，當(dāng)?shù)?經(jīng)歷了5個減產(chǎn)年，到1982年才恢復(fù)到此前的產(chǎn)量水 平（姜海如，2007）。因此，持續(xù)低溫雨雪災(zāi)害既能直接 造成經(jīng)濟損失，也能間接導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)功能退化或喪 失，還可能因積雪壓垮樹枝造成枯木增多而引發(fā)諸如 林火等次生災(zāi)害，其帶來的生態(tài)影響可能綿延數(shù)年（薛 建輝和胡海波，2008；楊鋒偉等，2008；徐雅雯等，2010）。

2008年我國南方大范圍低溫雨雪冰凍過程造 成嚴(yán)重災(zāi)害，就此諸多氣象工作者展開了相關(guān)研究 （萬素琴等，2008；李登文等，2011；劉紅武等，2020）。 有的研究著眼于對歷史上低溫雨雪事件的分析，建立 區(qū)域性事件的識別方法及評估指標(biāo)，分析評估區(qū)域性 低溫雨雪事件的特征及災(zāi)害影響。如Qian等（2014）利用Zhang等（2011）定義冷濕指數(shù)（PT）作為評定低溫雨 雪冰凍事件強弱的指標(biāo)，并定義單站和區(qū)域持續(xù)性低 溫雨雪事件的標(biāo)準(zhǔn)，對1951—2011年全國持續(xù)性雨雪 冰凍過程進行普查分析，指出中國南方區(qū)域是低溫雨 雪冰凍事件發(fā)生頻次較多的區(qū)域。也有學(xué)者對低溫 雨雪冰凍的危險或風(fēng)險區(qū)劃展開了研究。如毛淑君 和李棟梁（2015）使用模糊信息分配方法劃分中國南方 出現(xiàn)低溫雨雪冰凍天氣時各氣象要素的等級，計算各 等級出現(xiàn)的概率，選取合理的氣象要素條件建立了低 溫雨雪冰凍綜合評估指數(shù)，并給出了中國南方發(fā)生低 溫雨雪冰凍的風(fēng)險區(qū)劃。王穎等（2019）從災(zāi)害成因角 度選取評估指標(biāo)，建立災(zāi)害危險性評估的氣象指標(biāo)體 系，基于不同強度頻率的評估思路構(gòu)建綜合危險指數(shù)， 對中國低溫雨雪冰凍災(zāi)害危險性進行了評估和區(qū)劃。

以上研究主要針對的是全國大范圍或南方某些省 個別比較嚴(yán)重的低溫雨雪過程或事件，且多為個例分 析、歷史比較或評估區(qū)劃，而對湖北省區(qū)域性持續(xù)低溫 雨雪過程的研究較少。湖北省在開展第一次全國自然 災(zāi)害綜合風(fēng)險普查工作時，需要針對湖北過去近70a的 區(qū)域性持續(xù)低溫雨雪過程進行梳理，特別是在氣候變 暖背景下湖北省持續(xù)低溫雨雪過程有何變化特征方面還尚待深入研究。為此，本文首先基于萬素琴等（2008） 對單站持續(xù)低溫雨雪冰凍過程指數(shù)的構(gòu)建思路，提出 增加積雪作為災(zāi)害要素，并采用積雪深度和降雪日數(shù) 來替代雨雪量、雨雪日數(shù)表征雨雪的強度和持續(xù)時間， 用平均氣溫和低溫日數(shù)表征低溫的強度和持續(xù)時間， 重新建立了湖北省單站持續(xù)低溫雨雪過程評估指數(shù)模 型；然后，定義區(qū)域性持續(xù)低溫雨雪過程，并將其應(yīng)用 在區(qū)域性持續(xù)低溫雨雪過程評估指數(shù)模型的構(gòu)建中； 最后，對湖北省單站及區(qū)域性低溫雨雪過程的發(fā)生時 間、頻次、強度等時空分布和變化特征等進行初步分 析，以期為今后湖北冬季持續(xù)低溫雨雪過程監(jiān)測評估 以及雪災(zāi)普查工作提供參考依據(jù)。

1資料與方法

1.1資料說明

本文使用的資料為：（1）湖北省76個國家級地面 氣象站自建站開始至2020年的逐日平均氣溫、積雪深 度和降雪觀測數(shù)據(jù)，來源于湖北省氣象信息保障中 心；（2）1950年代至2020年湖北省氣象災(zāi)情資料，來源 于《中國氣象災(zāi)害大典·湖北卷》以及武漢區(qū)域氣候中 心編制的1971—2020年歷年的《湖北省氣候影響評 價》等。需要說明的是，本文的研究時段是指當(dāng)年11 月至次年3月，即除了包括冬季（當(dāng)年12月至次年2 月），還考慮到了11月、3月分別是秋冬、冬春的轉(zhuǎn)換時段，11月常出現(xiàn)強寒潮，3月易發(fā)生倒春寒天氣，天氣 氣候突變的初期是氣象災(zāi)害影響最為關(guān)鍵的時期之 一（李蘭等，2011）。此外，由于全省各站建站時間不 一，直至1975年全省才建起76站，所以計算湖北省單 站持續(xù)低溫雨雪過程，以及基于單站分析區(qū)域性持續(xù) 低溫雨雪過程發(fā)生區(qū)域的空間分布用到的是1975— 2020年的數(shù)據(jù)。而1950年代至1970年代災(zāi)情資料中 均記載有典型的區(qū)域性持續(xù)低溫雨雪過程，為了評估 湖北省建站以來的區(qū)域性持續(xù)低溫雨雪過程的歷史 排位，參照1.2.1中區(qū)域性持續(xù)低溫雨雪過程的定義， 對1951-2020年區(qū)域性持續(xù)低溫雨雪過程進行分析。

1.2研究方法

1.2.1持續(xù)低溫雨雪過程的定義

低溫雨雪是湖北省冬季多發(fā)的一種綜合性重大 災(zāi)害性天氣，其過程具有影響時間長、范圍廣、災(zāi)情 重、直接災(zāi)害和衍生災(zāi)害并存的特點，單站持續(xù)性低 溫雨雪過程，包含雨雪和低溫兩個含義。雨雪后若氣 溫持續(xù)保持在0℃或以下，積雪難以融化，災(zāi)害影響會 繼續(xù)存在，并且持續(xù)較長時間的降雪、深厚積雪、低溫 會對社會產(chǎn)生嚴(yán)重危害（陳正洪，2010），所以雨雪過程 是指出現(xiàn)了連續(xù)5d以上降雪或積雪的過程。而低溫過程的判別，關(guān)鍵在于判斷標(biāo)準(zhǔn)中采用的是日平均氣 溫還是日最低氣溫及其閾值的確定（王凌等，2008；葉 成志等，2009；彭貴芬等，2010；王海軍等，2010）。

定義連續(xù)5d以上降雪或積雪過程的同期或前后 期也伴隨出現(xiàn)連續(xù)低溫且連續(xù)雨雪或積雪過程和連 續(xù)低溫過程有至少1d的重疊，為一次持續(xù)低溫雨雪過 程。將連續(xù)雨雪和連續(xù)低溫兩個開始日最早的日期， 至兩個結(jié)束日最晚的日期間的時間段，定義為某一測 站的一次持續(xù)低溫雨雪過程。其中，持續(xù)雨雪天氣定義為：連續(xù)5d及以上的降雪或積雪天氣（允許期間有 1d間歇），連續(xù)7d及以上的降雪或積雪天氣（允許期間 有2d間歇，但間歇日不連續(xù)），連續(xù)10d及以上的降雪 或積雪天氣（允許期間有3d間歇，但間歇日不連續(xù)）。低溫過程的定義為連續(xù)多日日平均氣溫≤0℃的過程。

對單站持續(xù)低溫雨雪過程的定義參考了萬素琴等（2008）的定義并進行了兩處修訂：（1）增加持續(xù)低溫雨 雪過程的災(zāi)害情景（即由降雪修訂為同時考慮降雪或 積雪）。（2）采用物理意義清晰的0℃作為低溫的閾值， 定義低溫過程為連續(xù)多日日平均氣溫≤0℃的過程。物理學(xué)上水的凝固點是0℃，這對降雪或積雪有很好 的指示意義。

對區(qū)域性持續(xù)低溫雨雪過程定義為湖北省單日 內(nèi)至少有1/4的國家氣象觀測站出現(xiàn)單站持續(xù)低溫雨 雪天氣則為區(qū)域性持續(xù)低溫雨雪日。出現(xiàn)5個或5個以 上連續(xù)區(qū)域性持續(xù)低溫雨雪日，則為一次區(qū)域性持續(xù)低 溫雨雪過程；區(qū)域性持續(xù)低溫雨雪過程起止日的判定

為：區(qū)域性持續(xù)低溫雨雪過程的開始日為滿足區(qū)域性持 續(xù)低溫雨雪過程條件的首個區(qū)域性持續(xù)低溫雨雪日，區(qū) 域性持續(xù)低溫雨雪過程的結(jié)束日為滿足區(qū)域性持續(xù)低 溫雨雪過程條件的最后一個區(qū)域性持續(xù)低溫雨雪日。 1.2.2持續(xù)低溫雨雪過程綜合指數(shù)模型的構(gòu)建

為了進一步還原災(zāi)害情景以及降低雨雪量中降 雨對持續(xù)低溫雨雪過程評估帶來的干擾，本文在梳理 湖北過去近70a的區(qū)域性持續(xù)低溫雨雪過程時，先從 單站持續(xù)低溫雨雪過程著手，構(gòu)建單站持續(xù)低溫雨雪 過程綜合指數(shù)模型。

（1）單站持續(xù)低溫雨雪過程綜合指數(shù)的構(gòu)建。湖 北省雨雪天氣往往交替出現(xiàn)，降水量的氣象站觀測資 料，難以做到降雨和降雪的區(qū)分，而同樣降水量的條件 下，降雪和降雨產(chǎn)生的危害是不一樣的，不對二者進行 區(qū)分，會導(dǎo)致夸大降雨弱化降雪引起的災(zāi)害嚴(yán)重性；其 次，由于冬季降水存在多相態(tài)（雨、雪等），故本文選取表達(dá)積雪累積量特征的積雪深度和降雪天氣（包括雨夾 雪）的日數(shù)來表征雨雪過程強度，以降低雨雪量中雨量 對構(gòu)建持續(xù)低溫雨雪指數(shù)帶來的不確定影響。

對過程的平均氣溫、平均氣溫≤0℃的日數(shù)、最低 氣溫等低溫過程的指標(biāo)進行相關(guān)性分析可知，過程平 均氣溫與過程最低氣溫有高度的相關(guān)性，在a=0.05顯 著性水平上相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.91，考慮到選取指標(biāo)需要 滿足獨立性的要求，低溫部分的評估指標(biāo)，采用的是過 程中低溫期間的平均溫度以及過程中的低溫日數(shù)。

本文采用持續(xù)低溫雨雪過程降雪日數(shù)dx（記為d） 及期間最大積雪深度px（記為p）作為評估雨雪部分的 兩項指標(biāo)，選取日平均氣溫≤0℃的低溫日數(shù)dt（記為 d）及低溫期間的平均氣溫tm（記為tm）兩個要素作為評 估低溫部分的兩項指標(biāo)，共4個因子作為某一測站持 續(xù)低溫雨雪過程綜合評估指標(biāo)因子。采用等權(quán)重方案 求和計算綜合指數(shù)。單站持續(xù)低溫雨雪過程綜合指數(shù) 用Z：表示，計算公式如下

式（1）-（5）中，Z（i）為單站持續(xù)低溫雨雪過程綜合指數(shù)， d.（i）為最長連續(xù)降雪日數(shù)，p、（i）為期間最大積雪深度， d（i）為最長連續(xù)低溫日數(shù)，tm（i）為低溫期間的平均氣 溫，d.（0）為最長連續(xù)降雪日數(shù)的平均值；p.（0）為最大積 雪深度的平均值；d（0）為最長連續(xù)低溫日數(shù)的平均值； tm（0）為低溫期間的平均氣溫的平均值，i為年份。平均 值是指1991—2020年間求平均，n為30。

（2）區(qū)域性持續(xù)低溫雨雪過程綜合指數(shù)模型構(gòu) 建。由于單站的持續(xù)低溫雨雪綜合指數(shù)已經(jīng)評估了 單站雨雪、低溫的綜合強度，所以區(qū)域性持續(xù)低溫雨 雪過程綜合指數(shù)模型依據(jù)過程影響范圍、過程持續(xù)時 間和過程平均強度三因素建模。區(qū)域性持續(xù)低溫雨 雪過程持續(xù)時間即區(qū)域性持續(xù)低溫雨雪過程從開始 日至結(jié)束日的總?cè)諗?shù)D。區(qū)域性持續(xù)低溫雨雪過程影 響范圍為區(qū)域性持續(xù)低溫雨雪過程中持續(xù)低溫雨雪 站數(shù)比A1，即過程中出現(xiàn)的持續(xù)低溫雨雪站數(shù)與湖北 省國家氣象觀測站總站數(shù)之比。區(qū)域性持續(xù)低溫雨 雪過程平均低溫雨雪強度為I。區(qū)域性持續(xù)低溫雨雪

過程綜合指數(shù)為Z。其數(shù)學(xué)表達(dá)式如下

其中，N為設(shè)定區(qū)域當(dāng)年國家氣象觀測站總站數(shù)，M為區(qū)域內(nèi)過程中出現(xiàn)的持續(xù)低溫雨雪站數(shù)。Z（i）為區(qū) 域內(nèi)過程中第i個站的持續(xù)低溫雨雪過程綜合指數(shù)。

區(qū)域性持續(xù)低溫雨雪過程綜合強度等級依據(jù)區(qū) 域性持續(xù)低溫雨雪過程綜合指數(shù)Z確定。計算設(shè)定區(qū) 域氣候標(biāo)準(zhǔn)期（1991—2020年）內(nèi)區(qū)域性持續(xù)低溫雨雪 過程綜合指數(shù)值，采用百分位數(shù)法，以50%、80%和 95%百分位對應(yīng)的百分位數(shù)為等級閾值，將區(qū)域性持 續(xù)低溫雨雪過程綜合強度劃分為一般、較強、強和特 強四個等級（萬素琴等，2008）。

2湖北省持續(xù)低溫雨雪過程評估結(jié)果與分析

2.1單站持續(xù)低溫雨雪過程的評估與分析

根據(jù)單站持續(xù)低溫雨雪過程的定義，由于單站建 站時間不統(tǒng)一，直至1975年全省才建成76站，故對 1975—2020年湖北省單站持續(xù)低溫雨雪過程進行了 梳理，在這段時間內(nèi)，湖北共出現(xiàn)2353次單站低溫雨 雪過程，下面對這些過程及其發(fā)生時間、區(qū)域等方面 進行分析，并初步探討了造成持續(xù)低溫雨雪過程分布 差異的海拔高度和地形的影響。

2.1.1發(fā)生時間及變化特征

湖北省單站持續(xù)低溫雨雪過程主要發(fā)生在12月、 1月和2月，其中又以1月發(fā)生次數(shù)最多，占53.2%，其 次是2月，占比26.5%，12月，占比19.7%。另外，在11 月出現(xiàn)了14站次（表1），發(fā)生地點主要集中在神農(nóng)架、 利川、?？怠⑽宸宓榷跷魃絽^(qū)。從單站低溫雨雪過程逐年頻次變化圖來看（表1），1975年以來，低溫雨雪過程發(fā) 生最多的是1980年133站次。逐年頻次的年際變化呈 階段性變化特征，1975—1990年是一個較長的偏多的 階段，1991—2005年、2006-2020年轉(zhuǎn)為偏少，并且偏少程度在增加，2006—2020年整體均值較1975—1990年的減少20站次。1975—2020年單站持續(xù)低溫雨雪 過程發(fā)生頻次呈現(xiàn)一定程度的下降趨勢，變化趨勢 為-8.7次·（10a）1，相關(guān)系數(shù)通過0.001的顯著性水平。 從年代變化來看，1980-1989年是年均單站過程發(fā)生 最多的年代，達(dá)74次，其次是1970-1979年60次，2010-2019年減少到只有40次，較頻次最多的1980—1989年減少近一半。分析逐年低溫雨雪過程 發(fā)生頻次與冬季平均氣溫距平關(guān)系可知，兩者變化呈 現(xiàn)很好的反相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為-0.69，通過了0.001 的顯著性水平。1970-1989年，湖北省冬季屬于偏冷 狀態(tài)，相應(yīng)發(fā)生低溫雨雪過程次數(shù)較多，而進入90年 代，冬季溫度有所快速回升，1991-2020年出現(xiàn)了15 年暖冬，在暖冬出現(xiàn)的年份，發(fā)生低溫雨雪過程的次 數(shù)明顯偏少，其中2016年未發(fā)生持續(xù)低溫雨雪過程。

由上可知，氣候變暖與冬季持續(xù)低溫雨雪過程發(fā)生的 頻次減少密切相關(guān)。

2.1.2與海拔高度的關(guān)系

發(fā)生單站持續(xù)低溫雨雪過程最多的站是神農(nóng)架、 利川、五峰、咸豐等4個站，發(fā)生頻次都是50次以上， 最多的是神農(nóng)架站，共發(fā)生了105次。

為了分析持續(xù)低溫雨雪過程與海拔的關(guān)系，統(tǒng)計 了不同海拔高度下單站持續(xù)性低溫雨雪過程發(fā)生次 數(shù)以及對應(yīng)站點的分布情況（表2），由此可知，隨著海拔升高，單站平均發(fā)生低溫雨雪過程次數(shù)也在增加。湖 北省76個站點中有7個站點在500m以上，主要分布在 鄂西地區(qū)，1975-2020年共發(fā)生了369次持續(xù)低溫雨 雪過程，占湖北省單站持續(xù)低溫雨雪過程的15.7%，其 中500～1000m的單站平均發(fā)生次數(shù)為45，1000m以 上的站為利川，其單站平均發(fā)生次數(shù)為99。海拔在 100m以下的，主要分布在江漢平原和鄂東地區(qū)，平均 單站發(fā)生次數(shù)為26左右，100～500m之間的站點，主 要分布在鄂西地區(qū)，單站平均發(fā)生次數(shù)為32。

從圖2可知，單站持續(xù)低溫雨雪過程高發(fā)區(qū)位于鄂 西高山、半高山地區(qū)，其中神農(nóng)架（105次），利川（99次）； 而江漢平原的荊門、鐘祥等地及鄂東地區(qū)的隨州、大 悟等地分布在鄂西山地與桐柏、大洪山相夾的冷空氣 南下通道內(nèi)，容易形成持續(xù)低溫雨雪天氣過程。

2.2區(qū)域性持續(xù)低溫雨雪過程評估與分析

2.2.1區(qū)域性持續(xù)低溫雨雪過程評估

根據(jù)區(qū)域性持續(xù)低溫雨雪過程的定義，統(tǒng)計 1951—2020年湖北省氣象站的溫度和降水資料可知， 共出現(xiàn)了70次區(qū)域性持續(xù)低溫雨雪過程。并參考湖 北省地標(biāo)《區(qū)域性暴雨過程綜合強度評估》中區(qū)域性暴雨的過程綜合強度的計算方法，進一步從過程影 響范圍、過程持續(xù)時間和過程平均強度三方面構(gòu)建 了區(qū)域性持續(xù)低溫雨雪過程綜合指數(shù)（Z）。為了評估 湖北省建站以來的區(qū)域性持續(xù)低溫雨雪過程的歷史排 位，并減少全省站點建站時間不統(tǒng)一對結(jié)果的影響，本文 在分析區(qū)域性持續(xù)低溫雨雪過程的時間分布時，研究時 段是1951-2020年，分析區(qū)域性持續(xù)低溫雨雪過程的 發(fā)生區(qū)域的空間分布時，研究時段為1975—2020年。

根據(jù)湖北區(qū)域性持續(xù)低溫雨雪過程的統(tǒng)計信息 可知，Z值達(dá)到21.2以上的（強等級及以上）的過程共 28次，其中特強11次，除了10年代，其他年代均有出 現(xiàn)，以50年、60年代最多（3次），其次是70年代（2次）， 達(dá)到強等級的過程共9次，以50年代發(fā)生次數(shù)最多， 達(dá)3次；進一步分析可知，50年代區(qū)域性持續(xù)低溫雨雪 過程的發(fā)生最為頻繁而且強度也大，60年代和70年代 雖然區(qū)域性持續(xù)低溫雨雪過程的頻次為10，不及80年 代那么頻繁（13次），但是強等級及以上過程發(fā)生次數(shù) 較80年代略多，進入90年代后，區(qū)域性持續(xù)低溫雨雪 過程次數(shù)發(fā)生進一步減少，但過程的極端性增加，近 70年來Z值的次高值出現(xiàn)在2008年，這表明在氣候變 暖的背景下，會出現(xiàn)極端冷事件。

按照綜合強度值由大到小的順序，對其中的最強 10個區(qū)域性持續(xù)低溫雨雪過程進行正排序，給出各過 程實況以及綜合強度評估值（等級）（表3）。由表可知，特強等級排名前5的過程（1954、2008、1969、1977和1984年）中，有3次過程持續(xù)時間長達(dá)半個月以上，影響區(qū)域覆蓋全省大部，平均單站持續(xù)低 溫雨雪過程綜合強度達(dá)15以上的有4次，查閱《中國 氣象災(zāi)害大典·湖北卷》以及歷年湖北氣候影響評價 中的典型過程的可知，其中最嚴(yán)重的是1954年的過 程，《中國氣象災(zāi)害大典·湖北卷》（姜海如，2007）中提 到，該過程是由于蒙古國的冷高壓不斷分裂小股冷空 氣經(jīng)華北平原南下，冷鋒南移到華南呈準(zhǔn)靜止?fàn)顟B(tài)， 鋒后有大片雨雪區(qū)，此次過程降溫雖緩慢，但過程降 溫幅度大。持續(xù)的嚴(yán)寒造成全省農(nóng)作物凍害嚴(yán)重，油 菜凍死近半。全省凍死耕牛11萬余頭，約占災(zāi)前耕牛 總數(shù)的1/4。陽新、廣濟、鄖縣、松滋等地柑橘大部分 凍死。漢水出現(xiàn)了二十世紀(jì)少見的結(jié)冰，天門縣境內(nèi) 漢江可行板車，漢川、安陸境內(nèi)府河封凍，洪湖縣近 2萬農(nóng)戶被冰雪圍困。直到1955年元月21日，漢水 冰凍才全部解除，漢江航運恢復(fù)。其次是2008年，據(jù) 陳正洪等（2008），2008年過程造成湖北省受災(zāi)人口 2279.8萬人，因災(zāi)直接死亡13人，傷病22869人，轉(zhuǎn)移 住危房群眾和倒房災(zāi)民21.65萬人，飲水困難320.2萬 人，鐵路、公路累計滯留旅客2.625×10人次；農(nóng)作物受 災(zāi)1.6285×106hm2，其中絕收2.157×10hm2，直接經(jīng)濟

損失超過110億元，湖北省出現(xiàn)了自1954/1955年冬季 以來最嚴(yán)重的低溫雨雪冰凍災(zāi)害。排在第3、4位的是 1969年和1977年元月下旬的兩次的過程，從《中國氣象災(zāi)害大典·湖北卷》（姜海如，2007）可知，其特點是來 勢兇猛，降溫劇烈，最低溫異常低。1969年元月下旬， 除地處鄂西南河谷的恩施地區(qū)沒有出現(xiàn)低于-9℃（柑 橘毀滅性凍害的臨界溫度）的低溫外，其它大部分地區(qū) 在1月26日-2月2日連續(xù)6天日平均氣溫在-3～-8℃。 1月31日全省極端最低氣溫為-10～-17.3℃。1977年 1月下旬，湖北省大部地區(qū)下了10～20mm的大雪。由 于氣溫低，積雪不融化，不少地方積雪深達(dá)1尺左 右。最低氣溫降到-10～-18℃，鄂西南河谷也出現(xiàn)了低于-9℃的低溫。這次低溫嚴(yán)重，使蔬菜、柑橘和油 菜等越冬作物受到非常嚴(yán)重的凍害，造成重大的經(jīng)濟 損失，僅武漢市就凍壞了幾萬噸蔬菜，造成市場供應(yīng) 緊張。宜昌地區(qū)的柑橘，又一次遭到毀滅性凍害，柑 橘產(chǎn)量大減，由大凍前的31.1萬擔(dān)，陡降到1978年的 5.5萬擔(dān)，減產(chǎn)八成以上。此后，經(jīng)歷了5個減產(chǎn)年，到1982年才恢復(fù)到大凍前的產(chǎn)量水平。另外，排在第5 位的過程在《中國氣象災(zāi)害大典·湖北卷》（姜海如， 2007）中也可查到相關(guān)災(zāi)情損失數(shù)據(jù)，由于缺乏定量化 綜合災(zāi)情評估指標(biāo)，尚無法進行災(zāi)損排位，但評估的 前5強過程強度等級基本反映了其實際綜合災(zāi)情，評 估結(jié)果與實際災(zāi)情基本一致。第6一10位過程在歷年 的《湖北省氣候影響評價》、萬素琴等（2008）以及《湖北 天氣預(yù)報手冊》的相關(guān)描述或結(jié)論中也有所體現(xiàn)。實 際災(zāi)情數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析表明，本文基于氣象要素的區(qū)域 性持續(xù)低溫雨雪過程綜合指數(shù)能反映承災(zāi)體實際的 致災(zāi)損失，可用于災(zāi)后損失的預(yù)估。

2.2.2發(fā)生時間與變化特征

在研究時段內(nèi)（11月一次年3月），區(qū)域性持續(xù)低 溫雨雪過程最早發(fā)生的是時段是12月上旬初（1954 年），最晚時段是2月下旬末（1988年），有34次過程發(fā) 生在1月，接近總次數(shù)的一半，發(fā)生始于12月、2月的 分別有17次、19次。綜上可知，湖北區(qū)域性持續(xù)低溫 雨雪過程主要發(fā)生時間是1月、2月和12月。

統(tǒng)計對比各年代發(fā)生區(qū)域性持續(xù)低溫雨雪過程 的頻次（表4）發(fā)現(xiàn)，20世紀(jì)50年代發(fā)生頻次最多，共發(fā) 生了15次，占總次數(shù)的21.8%，其次是80年代13次， 而90年代、00年代是發(fā)生次數(shù)最少的年代，10年代次 之；從年代際變化特征來看，經(jīng)歷了一個由多到少，80 年代達(dá)到次峰值后，進入90年代突然變少的變化趨 勢。這與單站持續(xù)低溫雨雪過程變化趨勢大體一致，同 樣與湖北冬季平均氣溫的氣候變化特征相符，區(qū)域性持續(xù)低溫雨雪過程發(fā)生最多的年代都是冬季偏冷的年代， 而冬季偏暖的年代發(fā)生區(qū)域持續(xù)低溫雨雪過程減少。

2.2.3發(fā)生區(qū)域

將1975-2020年每次區(qū)域性持續(xù)低溫雨雪過程 中涉及的站點進行疊加統(tǒng)計，從而得到全省區(qū)域性持 續(xù)低溫雨雪過程的易發(fā)區(qū)（圖3）。由圖3可知，近45a 湖北省區(qū)域性持續(xù)低溫雨雪過程的易發(fā)區(qū)集中在鄂 西高山或半高山地區(qū)、漢江河谷一帶、江漢平原荊州 一帶、鄂東南南部低山平原地區(qū)以及鄂東北山脈的缺 口處。對比單站過程的高發(fā)區(qū)，可以發(fā)現(xiàn)，神農(nóng)架、利 川仍然是區(qū)域過程中涉及最多的站點。不同的是，區(qū) 域性持續(xù)低溫雨雪過程的易發(fā)區(qū)較單站過程往南影 響到了荊州地區(qū)一帶。這是因為冷空氣由漢江中游 河谷進入江漢平原和洞庭湖平原后，行速減慢，在江 漢平原和洞庭湖平原停留時間較長，易于與暖濕氣流 交綏形成大范圍的持續(xù)低溫雨雪過程。

3結(jié)論與討論

本文在萬素琴等（2008）對湖北持續(xù)性低溫雨雪冰 凍過程定義的基礎(chǔ)上，考慮到雨雪過后氣溫持續(xù)低于 0℃，積雪難以融化，災(zāi)害的影響仍持續(xù)，因此在單站持續(xù)低溫雨雪過程的定義中做了兩處修訂，即提出增 加積雪作為災(zāi)害情景，并將0℃作為低溫的閾值，修改 了單站持續(xù)低溫雨雪過程的定義。其次，為了降低采 用雨雪量中雨量對構(gòu)建持續(xù)低溫雨雪指數(shù)帶來的量 級跳躍的影響，以及考慮到選取指標(biāo)需要滿足獨立性 的要求，做了第三步修訂，即采用過程最大積雪深度、 過程降雪日數(shù)、過程低溫日數(shù)、過程平均氣溫重新搭 建了持續(xù)低溫雨雪指數(shù)。最后，將修訂后的單站持續(xù) 低溫雨雪過程指數(shù)應(yīng)用于湖北省單站和區(qū)域性持續(xù) 低溫雨雪過程評估。得到以下主要結(jié)論：

（1）計算得到湖北省最嚴(yán)重的5次區(qū)域性持續(xù)低 溫雨雪過程分別出現(xiàn)在1954、1969、1977、1984和2008年，最嚴(yán)重的是1954年12月24日-1955年1月18日的過程，其次是2008年1月12日-2008年2月5日的 過程。

（2）高程為20～50m的單站平均發(fā)生低溫雨雪過 程次數(shù)為26，隨著海拔升高，單站平均發(fā)生低溫雨雪 過程次數(shù)也在增加。500～1000m的單站平均發(fā)生次 數(shù)為45，1000m以上的站為利川，其單站平均發(fā)生次 數(shù)達(dá)到99，分別較高程為20～50m的分別增加了 73%、近3倍。

（3）湖北省單站和區(qū)域性持續(xù)低溫雨雪過程均在 20世紀(jì)80年代前發(fā)生次數(shù)較多，從90年代后屬于減 少的階段，但其強度更趨極端。

（4）近45a湖北省區(qū)域性持續(xù)低溫雨雪過程易發(fā) 區(qū)位于鄂西高山或半高山區(qū)、漢江河谷一帶、江漢平 原荊州一帶、鄂東南南部低山平原地區(qū)以及鄂東北大 洪山脈缺口處，對比近45a來單站過程的高發(fā)區(qū)，神 農(nóng)架和利川仍是出現(xiàn)最多（36次）的站，且除區(qū)域性持 續(xù)低溫雨雪過程的易發(fā)區(qū)南延至荊州地區(qū)外，其他地 區(qū)分布大致相同。

本文對湖北過去近70a的區(qū)域性持續(xù)低溫雨雪 過程進行了客觀識別，并初步分析了湖北省單站及區(qū) 域性低溫雨雪過程的發(fā)生時間、頻次、強度等的時空 變化特征，以期為冬季湖北的持續(xù)低溫雨雪過程監(jiān)測 評估以及湖北省雪災(zāi)普查工作提供參考依據(jù)。但對 于不同行業(yè)，持續(xù)低溫雨雪災(zāi)害的致災(zāi)機理并不一 樣，所以致災(zāi)因子的選取是不同的。下一步工作將結(jié) 合農(nóng)業(yè)或交通行業(yè)持續(xù)低溫雨雪災(zāi)害的災(zāi)情數(shù)據(jù)，開 展持續(xù)低溫雨雪災(zāi)害的風(fēng)險評估工作，進一步揭示針 對行業(yè)的持續(xù)低溫雨雪災(zāi)害的風(fēng)險特征變化。

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（責(zé)任編輯閔愛榮）