武冈倒春寒及其预报

戴传洪 廖仁国 刘序林 何卫辉 刘萱荣 洪竹芳

【摘 要】利用武冈气象观测站30年（1971-2000）资料，统计分析武冈倒春寒出现的历史概况和规律。建立393个气象要素的数据库，分析倒春寒与前期其他气象要素的相关关系，挑选3个相关性最好的要素作为预报因子，采用三元线性回归、概率回归等方法，建立7个显著性水平等于0.05（可信度为95%）的倒春寒预报方程，通过历史回代检验，用于预报实践，效果良好。

【关键词】武冈倒春寒 分析 预报

武冈市位于云贵高原东侧、雪峰山东麓、南岭山脉北缘，春季3-4月间受南岭静止锋影响，常造成长时间的低温阴雨天气过程，当北方不断有冷空气分股南下时，气温持续下降，会出现倒春寒天气，对早稻的播种育秧影响很大，常造成大面积的烂种烂秧。因此，分析倒春寒天气的出现规律及特点，提高倒春寒天气的预报准确率，对减轻倒春寒天气对春耕生产的危害程度，确保早稻丰收具有实际意义。

1资料和方法

资料来源：通过湖南省气象台编制的《地面气象资料检索系统》、中国气象局发布的《地面气象测报业务软件》及武冈市气象局编制的《地面气象观测记录月报表》、《地面气象观测记录年报表》，获取武冈市30年（1971-2000）地面气象观测资料。并按照2004年发布的湖南地方标准[1]，统计相关天气现象的历年概况，然后选取393个对象做为预报因子，经数字化处理后，建立起以倒春寒为预报对象的预报因子库。

资料的数字化处理方法：为便于统计分析和计算处理，对所选的393个对象进行如下的数字化处理。

（1）原始气象资料的处理：原始气象资料均去掉小数点使用。

（2）有、无的处理：以“1、0”化方法处理“有、无”。

（3）干旱的处理：以0、1、2、3表示无旱、一般性旱、大旱、特大旱。

（4）20℃寒露风的处理：以9月1日为基点，从“1“开始依序编码，无寒露风编码为31。

（5）四季界限温度（10℃）初、终日的处理：初日以3月1日为基点，终日以11月1日为基点，从“1“开始依序编码。

（6）四季界限温度（20℃）初、终日的处理：初日以5月1日为基点，终日以9月1日为基点，从“1“开始依序编码。

（7）雨季结束日期的处理：以7月1日为基点，从“1“开始依序编码，雨季结束在8月或结束不明显则编32

（8）雨水集中期的处理：开始日以5月1日为基点，从“1“开始依序编码。

相关性分析方法：根据两随机变量X、Y的相关系数计算公式[2]，以倒春寒为预报对象，计算因子库中各要素与之相关系数。

（其中 Cou（X，Y） 为X与Y和协方差，D（X）、D（Y）为方差）

2倒春寒历史概况

按照湖南省地方标准BD43/T234-2004， 倒春寒的统计标准是：3月中旬至4月下旬旬平均气温低于该旬平均值2℃或以上，并低于前旬平均气温，则该旬为倒春寒。以△Ti表示出现倒春寒的旬平均气温与历年同期旬平均气温的差值，当△Ti﹥-3.5℃时为轻度倒春寒，当-5.0℃﹤△Ti≤-3.5℃时为中等倒春寒，当△Ti≤-5.0℃时为重度倒春寒。对照此标准，统计30年整编资料，得到历年倒春寒概况如表1所示。

30年间共出现21次倒春寒，出现几率为70%，分布在17个年份，年出现几率为57%，年最大负距平为-4.8，属中度倒春寒，没有出现重度倒春寒的情况。一年中出现2次倒春寒的有4年，出现一次的有13年。同一年中倒春寒可能出现在3月和4月月份，如1979年、1980年。也有可能出现在同一月份，如1996年3月中旬、下旬，1972年4月上旬、下旬均出现了倒春寒。3月倒春寒出现13次，出现几率为43%，同一年中占的比例为68%，最大负距平为-4.7。4月倒春寒出现6次，出现几率为20%，同一年中占的比例为32%，最大负距平为-4.8。按旬统计，倒春寒出现最多的是3月下旬共9次，最大负距平为-4.7，其次是3月中旬和4月下旬各出现4次，最大负距平分别为-3.3和-4.8，出现最少的是4月中旬仅1次，最大负距平为-3.0。

3倒春寒预报因子的选取及预报方程的建立

按照前述相关性分析方法，计算出预报对象（倒春寒）与因子库中其他392个因子的相关系数，选取前10个相关性最好的因子及相关系数，从中可见相关性最好的10个因子的编号，相关程度的大小，各因子之间相关程度的差异等。再从前10个相关性最好的因子中取前3个因子（见表2），采用三元线性回归、概率回归等方法，得到8个倒春寒预报方程（见表3）。8个预报方程有7个通过显著性水平为0.05（可信度为95%）的检验，方程可用。只有4月上旬倒春寒预报方程的F值为3.591，小于4.24，但大于2.92，通过显著性水平为0.1（可信度为90%）的检验，方程基本可用。

倒春寒预报方程计算结果并非0、1型整数，现采用回代检验概率预报正确率最大者确定阈值，将其转换成0、1型。

4月中旬倒春寒预报方程和4月下旬倒春寒预报方程，历史回代检验预报正确率为100%，其余6个方程预报正确率为90%。

4倒春寒预报方法应用平台

使用VB6.0编程[3]，建立一个倒春寒预报平台，将上述预报因子的相关性分析，多元线性回归及概率回归计算，预报方程的建立和计算结果的显著性检验均等在计算机上实现，具有操作简便，结果直观等特点。

参考文献：

[1]湖南省地方标准BD43/T234-2004.湖南省质量技术监督局.

[2]气象统计预报基础.气象出版社，1995年3月 .

[3]Visual Basic 6.0中文版.冶金工业出版社，1999年.

作者简介：戴传洪（1958—），男，汉族，湖南武冈人，工程师，大专，主要从事天气预报及服务工作。