赣南脐橙高温低湿灾害时空分布及预报研究

时间：2024-09-03

刘云香，谢远玉，胡如江

(赣州市气象局，江西赣州 341000)

近百年来，全球气候变暖已是不争的事实[1]。气候变化对脐橙的影响十分显著。李勇等[2]研究认为，气候变暖使脐橙种植界限明显北移，其中最适宜种植区面积增加最多；殷剑敏[3]研究得出1月平均气温升高,南丰县蜜桔种植的最优区面积明显增加；黄寿波等[4]认为脐橙开花后，日最高气温28 ℃和31 ℃分别是引起花期异常落花和幼果期异常落果的临界危害温度；易新民等[5]研究得出光、温、水等气象要素对柑桔生理落果有明显影响；张名福[6]、黄昌鹍等[7]研究认为早期异常高温是引起柑桔异常生理落果的主要原因；谢远玉等[8]研究发现江西脐橙高温低湿灾害日数明显增多，且高温低湿日数与太平洋副热带高压指数密切相关。本文重点研究赣南脐橙高温低湿灾害的时空分布特征，并以近十几年来出现的高温低湿灾害过程作为研究对象，分析造成赣南脐橙高温低湿灾害的短期天气系统，对典型个例进行研究分析，总结得到赣南脐橙高温低湿灾害影响过程的环流特征，为今后脐橙高温低湿灾害预报预警和防御提供科学依据。

1 高温低湿灾害的定义及资料、方法

参照江西省地方标准《脐橙高温低湿气象等级》[9]的定义，脐橙高温低湿灾害为脐橙生理落果期(4月11—5月31日)因高温低湿天气引起的异常落果现象，高温低湿日是指日平均气温≥25 ℃、日最高气温≥30 ℃、14时空气湿度<50%的天气。赣南17个县(市、区)中某地面观测站连续3 d出现满足以上气温和湿度指标的天气，即为一次高温低湿灾害过程。

所用气象资料均来自江西省气象信息中心；利用赣南17个县(市、区)地面气象站1961—2013年4月15日—5月31日逐日平均气温、最高气温、14时空气相对湿度等资料统计灾害日数；个例分析用2000—2011年期间一天4次的NECP1°×1°再分析资料和MICAPS历史实况资料。

2 高温低湿灾害的气候特征

2.1 空间分布

近53 a赣南17个县(市、区)共出现脐橙高温低湿灾害总日数为2 392 d，空间分布如图1，于都、赣县、兴国的总日数在200 d以上，于都的灾害日数最多，达261 d，其次是赣县235 d，其它县市脐橙高温低湿灾害总日数介于100～200 d之间。高值区主要分布在赣南的中北部，而相对低值区则出现在赣州的南部。

图1 1961—2013年赣南脐橙高温低湿灾害总日数分布

2.2 时间变化特征

图2是1961—2013年赣南部分县(市)高温低湿日数的变化，可以看出20世纪前各站高温低湿的日数变化不是很大，进入21世纪后高温低湿日数猛增，表明赣南脐橙高温低湿灾害呈多发频发的趋势。在全球气候变暖大背景影响下，气候变化趋势将有利高温低湿灾害产生，因而对脐橙产量的影响将愈来愈明显。

图2 1961—2013年赣南部分县(市)高温低湿日数变化

3 高温低湿灾害典型年的环流形势特征

按照赣南地区1站次以上连续3 d或以上出现高温低湿灾害为一次高温低湿天气过程，对2000—2011年的12次天气过程进行统计分析发现，除2006、2008和2010年外，每年约出现1～2次高温低湿天气过程，以2004年最为典型，4月和5月各出现1次，其中5月的高温低湿过程持续时间最长，达7 d。通过对这12次高温低湿灾害过程的环流形势分析研究发现，导致脐橙高温低湿灾害的主要天气系统是500 hPa大陆暖高压和副热带高压系统。环流形势分为两类：(1)大陆暖高型。在500 hPa图上，高空槽东移后，在110～120°E附近为一大陆暖高脊稳定控制，赣州处大陆暖高脊区控制中；低层850 hPa为东北气流控制，且850 hPa到地面相对湿度较小。(2)副热带高压型。大陆暖高压控制赣州1～2 d后转为副热带高压586～588 dagpm线环流控制，维持数天，或者暖脊与副高加强西伸共同影响。在12次过程中，大陆暖高型和副热带高压型同时出现的有8次，出现大陆暖高型的仅有4次。

典型个例1特征分析：2004年5月23—29日赣州出现了连续7 d高温低湿天气，造成赣南脐橙严重的异常生理落果。分析天气形势发现，500 hPa上(图略)，5月20—22日中高纬有低槽东移，并与东亚大槽合并加强入海，东亚大槽槽底伸展到南海北部，江西上空是一致的西北气流，伴随低槽东移北收，中高纬地区的暖高压脊区东移到110～120°E附近，且向北伸展，23—24日赣州处于暖高压脊中；24日起东亚大槽继续北收减弱，副热带高压逐渐加强西伸，25—29日赣州处在586～588 dagpm线控制的副热带高压环流中。850 hPa上(图略)，在20—24日为偏北或偏东北气流，且850 hPa 从22日20时起气温≥18 ℃，相对湿度<80%，一直维持到29日过程结束。

典型个例2特征分析：2007年5月8—11日赣州大部分县出现了连续3 d以上高温低湿天气过程，赣南脐橙出现严重的生理落果，受灾果园当年减产近20%，对脐橙生产造成严重影响。对2007年5月7—12日的天气形势分析发现，此次高温低湿灾害天气过程属大陆暖高型和副热带高压型共同影响类型：500 hPa上(图略)，5月7日起110°E附近有一暖高脊东移发展，暖脊区维持在115～120°E之间，7—10日赣州一直处暖高脊区控制中，10日起副热带高压加强西伸控制，直到11日赣州处于588 dagpm线环流控制中；850 hPa图上(图略)，从7日20时起气温≥18 ℃，相对湿度<80%，一直维持到11日过程结束。

4 灾害天气预报思路与讨论

对以上2个典型个例及另外10个个例进行天气形势、气象要素资料实况和形势场再分析发现，在实际预报业务中，可以通过分析500 hPa形势场和低层850 hPa温度、湿度要素变化情况，并结合数值模式产品来进行此类灾害天气的预报。在脐橙的生理落果期，如通过数值产品预报发现，500 hPa环流形势，在110～120°E内有暖高脊维持，赣州受暖高压脊控制2～3 d或以上；850 hPa要素场上，20时温度预报≥18 ℃且维持2～3 d以上，则可通过分析研判预报一次高温低湿灾害天气过程；若实况出现了1 d的高温低湿天气，可对高温低湿灾害进行预警并启动灾害防御。如通过数值产品预判发现，在暖高压控制后，赣州未来几天转为586～588 dagpm的副热带高压环流中并维持数日，且低层850 hPa要素场仍维持高温低湿态势，则预测将出现一次典型的高温低湿灾害天气过程，并启动更高级别的灾害防御，如进行脐橙果园小区域连续人工增湿、降温等措施。