冬春季节发生冻害的可能性与频率研究

摘要：研究发现湖北大冻史中存在33年左右的长周期，在长周期内，冻害多在以1与7为尾号的年份离散发生。太阳黑子低值年与拉马德雷冷位相期及其拉尼娜活动强烈年发生冻害的可能性相当高。月亮赤纬角最大值时对大冻发生具有诱发性影响，并在致冻条件存在时会引发二波次如1956年那样的大冻。有鉴于此，未来一两年冬春将发生初春冰雪冻灾的可能性很高，有关部门应积极预防。

关键词：大冻害史实；太阳黑子低值年；拉马德雷现象；月亮赤纬角最大值

中图分类号：P49 文献标识码：A文章编号：1674-0432（2011）-04-0129-2

气候变化加剧了气象灾害，湖北省地处我国南北气候过渡带，天气气候复杂，大冻害具有灾害性大、难以预防的特点，常给湖北经济造成巨大的损失和灾难。2008年1-2月发生的波及我国南方及湖北省的持续雨雪低温大冻害，打了我国气象界一个措手不及，使人们清醒的意识到，有科学根据的大冻害预警研究工作缺乏及严重后果。据湖北省气象局局长2008年1月撰文称，此次大冻害已造成湖北因灾直接损失100多亿元。科技日报2008年2月17日曾报道：中央气象局局长目前表示“当前技术水准对一周后的天气难以做出肯定的预报，对此次连续发生的低温雨雪天气过程，没有事先预料”。

有感如此，本研究另辟途径，从对湖北大冻年史实和太阳黑子活动低值年（谷年）变化影响着手，导入现代的拉马德雷（Lamadelei）现象，月亮赤纬角最大值事件致冻影响的因素，综合分析大冻年发生的条件和发生年期位，旨在研究结论能给气象预报以参考资料，给湖北防冻工作及给后续研究作铺路。

1 研究材料与方法

本文基于《湖北省近500年气候历史资料》等原始资料，在余武安等（2009）《湖北近二百年大冻年表的建立及发生频率的初步分析》基础上，进一步对湖北省冬春季节冻害发生的频率和可能性进行分析。

主要分析了冻害史实回复期状况、大冻年公元纪年年尾数频率、时距等项目对冻害发生的影响，并基于气象学上的拉马德雷现象理论考察了近年来在拉马德雷冷/暖位相对时期的拉尼娜（La Nina）、厄尔尼诺（El Nino）等气象的致冻可能性进行了分析。而且还从太阳黑子活动以及月亮赤纬角最大角事件等显著性因素角度对冻害发生的影响程度进行了相关性分析。

2 湖北冻害史实分析与预测

2.1 33年左右的长周期与湖北大冻害

从湖北冻害史实看，从1830年代至今，湖北大冻史上存在过六轮周期约为33年的冻害重现现象。例如1832年湖北大冻，其后33年（1865年）也是一个大冻年；1865年冻灾后再往后推34年是1899年的大冻；1899年又33年发生1932年大冻；1932年又34年即为1966-1967年冬春，武汉市低温达-10℃；再33年又是1999-2000年冬春冻害年。（详见表1）

表1 1830年代至今湖北省33年左右大冻回复周期表

数据来源：笔者根据史料整理。

2.2 短周期、大水年与冻害发生的关系

在33年左右的冻害长周期内，冻害基本上每10年出现一次甚至以上。冻害年的分布呈现出多以1与7尾号年为中心离散发生状态，以7为中心的大冻年多是特大冻害年。这当中有一个情况值得注意，就是大水年前后发生大冻害的频率也很高。这种现象可能与太阳黑子活动和拉马德雷现象有密切关系。1998年是大水年却没有发生大冻害，其原因可能是当年时值拉马德雷暖位相期，又逢太阳黑子活动最大值年所致。最近两年情况有所不同，既是大水年又逢拉马德雷冷位相时期（下文将做进一步分析）。这种情况值得研究部门的重视。

3 从太阳黑子活动状况预测冻害发生

我国著名气象变化研究专家杨冬红、杨学祥（2006）曾指出，1977年是太阳活动次低值区，导致1976-1977年冬春我国发生-18℃的特大冻害。洪琴芳、李洪宝（1983）曾撰文指出，1976年是太阳黑子宁静年，次年春却发生特大冻害。湖北省农科院果茶所柑橘专家张力田先生（1995）也曾撰文指出：据河南南阳（与鄂西北交界）地区气象局所收集的历史气侯资料看，太阳黑子相对值在0-20时期，湖北发生冻害达35次；黑子相对值在20-40时，湖北发生冻害达15次；以后，黑子数递增、冻害数递减。历史经验值得重视，新一轮太阳黑子活动的平静从2007年开始的，当前仍然处于太阳黑子宁静年区间。美国航空航天局（NASA）2010年6月曾报告说，近年来太阳黑子活动很可能达到近一个世纪以来的最低谷。太阳黑子活动平静，冻害发生的可能性反而越高，在太阳黑子活动低值期更应加强对冬春季节雨雪冰冻灾害的防护。

4 从拉马德雷现象预测冻害发生

现代人们观察和研究预测冻灾有了更高的科研平台，这就是气象界广泛认同和使用的拉马德雷理论。拉马德雷现象是一种高空气压流，这种高空气压流分别以暖位相和冷位相两种形式出现，每种现象分别持续20-30年左右，拉马德雷的冷/暖转换同期是以月亮赤纬角变化的周期为基础的，冷位相比暖位相时期长约10年。拉马德雷现象的致冻机制如下，当拉马德雷以冷位相出现时，太平洋气流由太平洋中心向美州和亚州移动，形成影响我国的台风和暖湿空气，若遇强对流天气，在夏季常形成暴雨。而在冬季，若青藏高原南支槽气流通畅，由孟加拉湾和印度洋而来的暖湿气流将经鄂西北进入湖北省；是时，时值伊尔库茨克冷高压中心，强降雪开始前进我国华北，冷锋逼近鄂西北，湖北大雪开始。

拉马德雷现象引发的“拉尼娜”事件表现为赤道太平洋东部和中部海面温度持续大范围偏低的现象，而“厄尔尼诺”事件则表现相反，主要指太平洋东部和中部的热带海洋的海水温度异常地持续变暖。若厄尔尼诺与冷位相相遇，则具夏凉冬暖效力。而拉尼娜若与冷位相相遇，将显出强劲的夏热冬冻势力。拉尼娜现象在冬季对地表温度有抑制趋冷作用和滞后作用，这反映了拉马德雷现象与它们的密切关系。从2000年开始，拉马德雷现象进入冷位相时期，现在仍然处于冷位相时期。在太阳活动低值年，拉尼娜现象能量趋强。2010年中国大地气候灾难接连发生就与其有着密切关系。先是气候温和冬不冻、夏不热的云南省高温不断以致发生百年不遇的干旱，人畜几乎无水喝。接连中国南部省区暴雨不断，台风又多又猛又烈。直到2010年秋季的，还有超强台风“鲶鱼”直袭福建为害。大暴雨也引发了甘肃省舟曲等县异常严重的泥石流灾害，还引发了我国长江、汉江淮河等大江大河水量暴增。拉尼娜现象能量趋强表明其在冬春季节对表温度抑制趋冷作用的特点亦会表现得更加突出。

5 从月亮赤纬角值看冻害发生频率

当月亮赤纬角达到最大值时，会引动日月大潮，引发热带风暴。近六十年来，月亮赤纬角分别在1953年、1970年和2007年达到最大值，分别影响了1954年冬春、1969年冬的特大冻和2008年初春的大冻。月亮赤纬角处于最大值时期时，一旦其他致冻条件聚合，还能引发二波次特大冻，例如1956年发生的-14℃的特大冻。近些来年，在拉马德雷现象基础上，又逢月亮赤纬角最大值致冻影响因素与太阳黑子活动极极低值致冻影响因素聚合，很可能在近两年冬春季节发生二波次冻害。杨学祥曾指出，1953年，月亮赤纬角达最大值，随后1954-1955年发生大冻害。而且1954-1955年也都是拉尼娜年。2007年逢月亮赤纬角达最大值，天气逐渐转冷，2008年我国南方地区发生大冻害。当前，月亮赤纬角值偏大，对我国气象的影响仍在，又逢拉马德雷冷位相以及太阳黑子活动低值期，未来两年发生冻害的可能性仍然很大。

6 研究结论

湖北大冻害历史上准33年左右的大冻回复期有一定潜在性，在此长周期内冻害多在以1与7为尾号的年份离散发生。近两年又恰逢拉马德雷冷位相和太阳黑子活动低值年时期，并且也处于月亮赤纬角较大值时期。上述各时期交叠现象尤其值得重视。2010年，拉马德雷现象诱发我国大范围出现极端气象灾难，更加提醒我们注意未来一两年冬春季节很可能再次发生大的冻害。

参考文献

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[2] 余武安,陈正洪,马德荣.湖北省近百年大冻年表的建立及频率特征的初步分析[J].湖北农业科学,2009,(10)：2576-2580.

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[7] 矫海燕.今冬可能出现低温冷害[N].长江日报,2010-08-14(8).

作者简介：余武安（1954-）男，湖北武汉人，湖北省农科院果树茶叶研究所馆员，主要从事信息管理和果树防灾工作。