我國東北地區夏季低溫的研究綜述

周驍　曾新民　易翔　王明

摘 要：東北夏季低溫是一個大范圍且持續時間較長的天氣氣候災害，會造成農作物的嚴重減產，對農業生產的危害較大。該文以東北夏季低溫為重點，對造成我國東北地區夏季低溫的主要影響因子進行回顧，了解各個因子影響東北地區夏季低溫的規律和作用機制。同時，也對現階段研究成果的不足和將來的研究方向和重點進行總結，以期能夠更加準確地建立對東北夏季低溫的預測系統，從而盡可能的減小災害所帶來的損失。

關鍵詞：東北 夏季低溫 災害 影響因子 預測

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

東北地區自南向北跨中溫帶與寒溫帶，屬溫帶季風性氣候，緯度較高，氣候相對脆弱。同時，又是我國重要的商品糧主產區之一，占我國糧食產量的15%左右。但由于地處高寒地區，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，如果夏季出現持續的低溫天氣，會造成農作物的嚴重減產，給農業生產帶來很大的危害，即東北地區的夏季低溫冷害。

20世紀50～70年代[3]，我國氣溫顯著下降，東北地區的低溫冷害頻發。很多科學工作者，對我國東北地區的夏季低溫進行了大量卓有成效的研究[1，4，5]。20世紀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區之一，低溫冷害出現的機率明顯下降[6]，東北地區的夏季低溫冷害問題也逐漸被人們淡忘。而在2009年夏季，東北地區發生了近10年來最嚴重的一次低溫事件，再次引起了科學家們的重視[7]。

因此，充分了解我國東北地區夏季低溫的時空變化規律，以及造成這種災害性天氣的主要影響系統，對于做好我國東北地區夏季低溫的預報以及各級政府和農業生產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

東北地區夏季低溫并不是一種局地的現象，而是一種空間尺度很大的現象。平均來講，其水平尺度南北可達約40個緯度，東西可達約40個經度[2，8]。同時，東北夏季低溫是一種時間尺度較長并具有群發性的災害性天氣現象[9]。下面對這些影響東北地區夏季低溫的氣象因子進行總結。

1.1 副熱帶高壓

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

1.2 極渦

在100 hPa上對東北夏季低溫產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，在半球范圍內極渦面積擴大時，東北地區氣溫偏低，相反則偏高；同時，極渦中心的深淺與東北地區的氣溫呈現相反的關系，當極渦中心高度值越深，東北地區溫度越高，反之則越淺[11]。同時，極渦與南亞高壓的相互作用也會對東北地區氣溫產生重要影響。當極渦持續偏心在極圈時，此時無論南亞高壓是強是弱，東北地區氣溫均偏高；而當極渦持續偏心東半球太平洋一側，無論南亞高壓強弱，來自極地的低層冷空氣極易向南擴散，從而造成東北地區氣溫偏低；而當極渦的最大頻數中心出現2個時，南亞高壓的強弱就決定了東北地區的氣溫高低，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氣候變率的強信號[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的同時，對中緯度的氣候狀況也會產生一定的影響。研究表明，東北夏季低溫與el Nino有密切的聯系，并且在20世紀50年代之后的30多年里，東北地區夏季低溫與東太平洋海溫的變化是相反位相的，這可能是因為當el Nino現象發生時，低層海溫的異常導致了大尺度環流的異常，并將這種異常傳遞到了中緯度地區，從而使得處在中緯度地區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，我國東北地區夏季低溫出現的頻率也逐漸降低，在一些出現了強el Nino現象的年份，東北地區反倒出現了氣溫偏高的情況，所以，對于el Nino現象與東北地區夏季低溫的關系已不能用簡單的反位相的線性關系來解釋。而20世紀90年代的研究指出，ENSO現象導致的我國東北地區的氣溫偏低的現象并不是發生在夏季，而是在ENSO發生那一年的秋季至次年的春季這段時間，從而可以看出，ENSO對東北地區氣溫的這種影響更為顯著[16]。但是由于ENSO的復雜性，我們尚不能明確ENSO影響我國東北地區低溫的規律和機制，這也有待于我們的進一步研究。

1.4 東北冷渦

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

2 結語

通過對前人研究的總結，得到影響東北地區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識還并不是十分全面和深入，ENSO，東亞夏季風，印度洋海溫，北大西洋海溫等影響因子對東北地區夏季低溫的作用機制和規律還有待進一步研究。同時，大部分研究注重于對統計特征以及觀測事實進行總結而忽略了通過這些影響因子建立能夠預測這種災害的系統。因此，在我們更全面而深入的認識其影響因子的前提下，能夠逐步完善并建立東北地區夏季低溫的預測系統，并對這種災害性天氣進行預測，是我們下一步工作中值得注意的問題。

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