近50年撫順地下寒地變化特征分析

近50年撫順地下寒地變化特征分析

遼寧省東部山區(qū)位于大興安嶺系龍門山脈。地勢高，平均海拔400500米。冬天氣溫低，經常發(fā)生感冒天氣，對人們的生活和生產產生重大影響。如果感冒天氣嚴重，就會造成災難。目前一些學者對低溫天氣、寒潮研究較多,并取得成果。夏麗花等對福建省冬季果樹凍(寒)害低溫預報、預警進行研究;涂悅賢等對20世紀90年代以來幾次冬季寒害對廣東農業(yè)生產的影響進行了分析,并提出對策。但我國地區(qū)地域廣闊,溫度差異較大,大部分地區(qū)氣溫達不到撫順寒冷天氣標準。鑒于撫順地區(qū)氣候特點,筆者對撫順近50年寒冷天氣氣候特征進行分析,以了解當地寒冷天氣發(fā)生規(guī)律,并對其影響因子以及對各行業(yè)影響進行了分析,為寒冷天氣預報、領導決策和防災減災提供參考。1日最低氣溫-33采用撫順地區(qū)章黨、清原、新賓3個代表站1961～2010年日最低氣溫資料。寒冷天氣定義為:日最低氣溫≤-23℃為寒冷天氣、-28℃<日最低氣溫≤-23℃為輕度寒冷、-30℃<日最低氣溫≤-28℃為中度寒冷、日最低氣溫≤-30℃為重度寒冷。3個測站中有一個測站日最低氣溫≤-23℃定義為一個寒冷日,一日內多站出現寒冷天氣均定義為一個寒冷日。2結果與分析2.1冷天氣的變化特征2.1.1冷年折算時由圖1可見,1961～2010年撫順寒冷日存在明顯年際變化,近50年寒冷日數呈明顯減少趨勢,氣候傾向率為-4.7d/10a;年平均寒冷日為36d,年最多寒冷日為62d,出現在1967年;年最少寒冷日為6d,出現在1994年。撫順1961～1984年為寒冷日偏多時期,寒冷日數24年中有17年高于平均值;1985～2007年為寒冷日偏少時段,寒冷日數23年中有5年高于平均值;寒冷日較多的年份有1963、1966、1969、1970、1980年,較少的年份有2006、1999、1994、1991、1972年。章黨站1961～2010年平均寒冷日19d,年最多寒冷日40d,出現在2000年,年最少寒冷日數1d,出現在1994年;清原站年平均寒冷日26d,年最多寒冷日50d,出現在1967年,最少3d,出現在1994、2006年;新賓站1961～2010年年平均寒冷日34d,年最多寒冷日為62d,出現在1967年,最少1d,出現在1994年。1961～2010年撫順3個觀測站的寒冷日年變化趨勢與撫順地區(qū)變化趨勢一致,寒冷日時段變化明顯。撫順地區(qū)輕度寒冷日占總日數44%,中度寒冷日占總日數36%,重度寒冷日占總日數20%;近50年輕度、中度、重度寒冷日均呈減少趨勢。2.1.2出現頻率分布1961～2010年撫順寒冷日出現在11月～翌年3月(圖2),其中1月最多,出現頻率為47%;2月次多,出現頻率為26%;11、3月最少,出現頻率分別為2%、1%。近50年寒冷日最早出現在1979年11月14日新賓站,最晚出現在1970年3月17日新賓站、清原站。2.1.3清原次分布撫順寒冷日分布3個站差異明顯,新賓最多,50年共出現1677d,年平均34d;清原次多,共出現1321d,年平均27d;章黨最少,出現966d,年平均19d(圖3)。形成原因與測站所處地理位置、地理特點直接相關。2.2冷天氣影響的因子分析2.2.1高壓強度指數、月平均極豫面積分析發(fā)現(圖4),2003～2011年1月份寒冷日與西太平洋副熱帶高壓月強度指數、月平均極渦面積均有較好的線性關系。西太平洋副熱帶高壓強度與寒冷日呈反相關,相關系數為-0.76;極渦面積與寒冷日呈正相關,相關系數為0.52。2.2.2亞洲循環(huán)指數iz經分析,2005～2010年12、1月份月歐亞環(huán)流指數Iz與月寒冷日變化有較好的線性相關,相關系數為-0.71。2.2.3雪分析發(fā)現,1981～2010年1月份平均積雪深度與月寒冷日有較好的線性相關,兩者呈正相關,相關系數為0.46。2.3冷天氣對所有行業(yè)都有影響2.3.1冬季冷卻壓電量分析2009～2010年撫順市電業(yè)局供電量(表1)發(fā)現,冬季寒冷天氣對城市供電帶來較大影響,寒冷天氣多,氣溫愈低,供電量大。2.3.2供暖費用增加冬季寒冷天氣對城市供暖影響較大,寒冷天氣多,氣溫愈低,持續(xù)時間愈長,供暖部門供暖水溫需不斷增高,消耗能源增大,需供暖費用增加。對撫順市熱力調研結果顯示,撫順市熱力平均供熱面積600萬m2,當平均氣溫下降時,供暖水溫需不斷上升,當日最低氣溫<-23℃,熱力公司需供熱水溫達55℃以上(表2),日平均氣溫下降1℃,每日需多增加1.3萬元費用。2.3.3暖棚溫度增加撫順地區(qū)冬季農業(yè)生產主要為設施農業(yè),以大棚蔬菜、食用菌、鮮花為主。大棚蔬菜以冷棚為主,寒冷天氣使棚內氣溫偏低,棚內作物生長緩慢,產量下降。暖棚蔬菜加溫所需原產料增加,使投入成本加大。出現極端寒冷天氣時,不耐低溫果樹會發(fā)生凍害。2010年12月中旬～2011年1月下旬撫順市出現持續(xù)寒冷天,平均氣溫比歷年同期偏低4℃左右,是近20年來最寒冷的一個冬季,市區(qū)日最低氣溫低于-23℃日數為17d,寒冷天氣影響大棚作物生長遲緩,影響產量。2.3.4生物效應特性,主要分為列天氣寒冷會使人體出現負平衡,產生一系列的生物效應。撫順地區(qū)易出現的疾病有凍傷、高血壓、感冒(流感)病、慢性支氣管炎、關節(jié)炎、冠心病、腦中風、糖尿病。2.3.5冷卻系統(tǒng)困難寒冷天氣時汽車使用性能會降低,發(fā)動機起動困難,冷卻系和蓄電池容易結冰。天氣寒冷時,路面摩擦系數小,剎車時汽車打滑,出現翻車,翻車事故增多。2.3.6安全越冬,安全用水撫順地區(qū)樹木冬季處于休眠期,大部分品種耐嚴寒,可以安全越冬。目前撫順市引進北美喬松,苗期(1～4年)耐寒溫度大于-35℃,冬季寒冷天氣需加保暖措施。3日地理分布(1)撫順50年寒冷天氣變化為減少趨勢,寒冷日出現在11月～翌年3月