武岡倒春寒及其預報

戴傳洪 廖仁國 劉序林 何衛輝 劉萱榮 洪竹芳

【摘 要】利用武岡氣象觀測站30年（1971-2000）資料，統計分析武岡倒春寒出現的歷史概況和規律。建立393個氣象要素的數據庫，分析倒春寒與前期其他氣象要素的相關關系，挑選3個相關性最好的要素作為預報因子，采用三元線性回歸、概率回歸等方法，建立7個顯著性水平等于0.05（可信度為95%）的倒春寒預報方程，通過歷史回代檢驗，用于預報實踐，效果良好。

【關鍵詞】武岡倒春寒 分析 預報

武岡市位于云貴高原東側、雪峰山東麓、南嶺山脈北緣，春季3-4月間受南嶺靜止鋒影響，常造成長時間的低溫陰雨天氣過程，當北方不斷有冷空氣分股南下時，氣溫持續下降，會出現倒春寒天氣，對早稻的播種育秧影響很大，常造成大面積的爛種爛秧。因此，分析倒春寒天氣的出現規律及特點，提高倒春寒天氣的預報準確率，對減輕倒春寒天氣對春耕生產的危害程度，確保早稻豐收具有實際意義。

1資料和方法

資料來源：通過湖南省氣象臺編制的《地面氣象資料檢索系統》、中國氣象局發布的《地面氣象測報業務軟件》及武岡市氣象局編制的《地面氣象觀測記錄月報表》、《地面氣象觀測記錄年報表》，獲取武岡市30年（1971-2000）地面氣象觀測資料。并按照2004年發布的湖南地方標準[1]，統計相關天氣現象的歷年概況，然后選取393個對象做為預報因子，經數字化處理后，建立起以倒春寒為預報對象的預報因子庫。

資料的數字化處理方法：為便于統計分析和計算處理，對所選的393個對象進行如下的數字化處理。

（1）原始氣象資料的處理：原始氣象資料均去掉小數點使用。

（2）有、無的處理：以“1、0”化方法處理“有、無”。

（3）干旱的處理：以0、1、2、3表示無旱、一般性旱、大旱、特大旱。

（4）20℃寒露風的處理：以9月1日為基點，從“1“開始依序編碼，無寒露風編碼為31。

（5）四季界限溫度（10℃）初、終日的處理：初日以3月1日為基點，終日以11月1日為基點，從“1“開始依序編碼。

（6）四季界限溫度（20℃）初、終日的處理：初日以5月1日為基點，終日以9月1日為基點，從“1“開始依序編碼。

（7）雨季結束日期的處理：以7月1日為基點，從“1“開始依序編碼，雨季結束在8月或結束不明顯則編32

（8）雨水集中期的處理：開始日以5月1日為基點，從“1“開始依序編碼。

相關性分析方法：根據兩隨機變量X、Y的相關系數計算公式[2]，以倒春寒為預報對象，計算因子庫中各要素與之相關系數。

（其中 Cou（X，Y） 為X與Y和協方差，D（X）、D（Y）為方差）

2倒春寒歷史概況

按照湖南省地方標準BD43/T234-2004， 倒春寒的統計標準是：3月中旬至4月下旬旬平均氣溫低于該旬平均值2℃或以上，并低于前旬平均氣溫，則該旬為倒春寒。以△Ti表示出現倒春寒的旬平均氣溫與歷年同期旬平均氣溫的差值，當△Ti﹥-3.5℃時為輕度倒春寒，當-5.0℃﹤△Ti≤-3.5℃時為中等倒春寒，當△Ti≤-5.0℃時為重度倒春寒。對照此標準，統計30年整編資料，得到歷年倒春寒概況如表1所示。

30年間共出現21次倒春寒，出現幾率為70%，分布在17個年份，年出現幾率為57%，年最大負距平為-4.8，屬中度倒春寒，沒有出現重度倒春寒的情況。一年中出現2次倒春寒的有4年，出現一次的有13年。同一年中倒春寒可能出現在3月和4月月份，如1979年、1980年。也有可能出現在同一月份，如1996年3月中旬、下旬，1972年4月上旬、下旬均出現了倒春寒。3月倒春寒出現13次，出現幾率為43%，同一年中占的比例為68%，最大負距平為-4.7。4月倒春寒出現6次，出現幾率為20%，同一年中占的比例為32%，最大負距平為-4.8。按旬統計，倒春寒出現最多的是3月下旬共9次，最大負距平為-4.7，其次是3月中旬和4月下旬各出現4次，最大負距平分別為-3.3和-4.8，出現最少的是4月中旬僅1次，最大負距平為-3.0。

3倒春寒預報因子的選取及預報方程的建立

按照前述相關性分析方法，計算出預報對象（倒春寒）與因子庫中其他392個因子的相關系數，選取前10個相關性最好的因子及相關系數，從中可見相關性最好的10個因子的編號，相關程度的大小，各因子之間相關程度的差異等。再從前10個相關性最好的因子中取前3個因子（見表2），采用三元線性回歸、概率回歸等方法，得到8個倒春寒預報方程（見表3）。8個預報方程有7個通過顯著性水平為0.05（可信度為95%）的檢驗，方程可用。只有4月上旬倒春寒預報方程的F值為3.591，小于4.24，但大于2.92，通過顯著性水平為0.1（可信度為90%）的檢驗，方程基本可用。

倒春寒預報方程計算結果并非0、1型整數，現采用回代檢驗概率預報正確率最大者確定閾值，將其轉換成0、1型。

4月中旬倒春寒預報方程和4月下旬倒春寒預報方程，歷史回代檢驗預報正確率為100%，其余6個方程預報正確率為90%。

4倒春寒預報方法應用平臺

使用VB6.0編程[3]，建立一個倒春寒預報平臺，將上述預報因子的相關性分析，多元線性回歸及概率回歸計算，預報方程的建立和計算結果的顯著性檢驗均等在計算機上實現，具有操作簡便，結果直觀等特點。

參考文獻：

[1]湖南省地方標準BD43/T234-2004.湖南省質量技術監督局.

[2]氣象統計預報基礎.氣象出版社，1995年3月 .

[3]Visual Basic 6.0中文版.冶金工業出版社，1999年.

作者簡介：戴傳洪（1958—），男，漢族，湖南武岡人，工程師，大專，主要從事天氣預報及服務工作。