引言

东北地区是我国重要的粮食产区，降水量作为一个地区干湿程度的重要指标之一，也是对农业生产起着决定性作用的气象要素。近年来，有关我国东北地区降水已有许多研究，并取得了许多研究成果^[1-4]。

东北地处北半球中高纬度地区，平均气温较低，除夏季外，其余季节均有可能出现降雪，暴雪天气给交通运输以及农牧业生产带来严重的影响。对于东北暴雪的研究，已有不少工作对历史上东北暴雪天气若干个例形成的机理及背景场等进行了诊断分析和数值模拟研究^[5-12]。胡中明等^[5]分析了2000年1月1—2日发生在东北地区的一次暴雪过程，发现这次暴雪发生在两槽两脊的大尺度环流背景下，是高空西风急流和低空西南风急流上下耦合作用的结果。秦华锋等^[6]利用中尺度数值模式的模拟结果，对2007年3月3—5日东北地区出现的暴雪成因进行了分析。胡中明^[12]根据我国中高纬度地区(40°N以北)的50个气象台站21年(1980—2000年)冬半年的暴雪资料，对中高纬地区冬半年暴雪出现的时空分布进行了统计分析后，发现初冬和初春是北方暴雪的多发期，而隆冬暴雪相对较少；北方暴雪主要出现在东北东部长白山区、新疆西北部及天山地区。

在以往有关东北地区暴雪的研究中，主要针对的是暴风雪过程的一些个例诊断和数值模拟的研究^[5-12]，而对东北地区暴雪的季节变化特征、暴雪发生与纬度和地形等关系、年际演变规律及其在全球变暖背景下该区域暴雪变化趋势等内容的分析，到目前为止还几乎为空白。本文利用国家气象信息中心提供的我国气象台站逐日观测的温度和降水资料，选取出东北地区(38°~54°N、115°~135°E)观测年限到达50年(1958—2007年)的93个站(包括吉林、辽宁、黑龙江三省和内蒙古东部)，依据文献[12]定义的暴雪标准：日降水量≥10.0 mm，且日平均气温≤0 ℃，确定了东北地区的暴雪日数及暴雪量，进而分析该地区暴雪发生的空间分布及季节、年际变化以及长期趋势变化等特征。

1 暴雪的空间分布特征和季节分布特征 1.1 东北暴雪的空间分布特征

图 1分别给出东北地区全年暴雪日数和暴雪总量的空间分布。从东北地区全年暴雪日数的空间分布(图 1a)可见，东北地区暴雪日数在空间分布具有明显的地域性，暴雪日数由东南部山区向西北内陆递减，辽宁东北部和吉林东南部的长白山地区全年暴雪日数超过20天，其中长白山地区年平均暴雪日数达30天以上；内蒙古东北部和黑龙江西北部全年暴雪日数也有15天以上；而内蒙古东南部和东北地区中部的平原地区暴雪日数相对偏少，普遍在10天以下。

东北地区全年暴雪总量分布(图 1b)和暴雪日数的分布在空间分布上极为相似：东南部全年暴雪总量超过了400 mm；内蒙古东北部和黑龙江西北部及大兴安岭山区的降雪量为次大区，全年达到200 mm以上；而东北平原地区全年暴雪量较小，基本都在100 mm以下。

东北全年暴雪日数在辽宁东北部和长白山区明显偏多，这可能主要是与山脉走向有关。辽宁东北部有近乎东北—西南走向的千山山脉和龙岗山及老岭余脉，东南部的长白山也是东北—西南走向的庞大山系。因为暴雪的水汽和能量供应主要来自低层，山地对低层的暖湿空气有很大影响，尤其是当来自东南方向的暖湿气流与山脉走向相垂直时，山脉的阻挡作用使得气流被强迫抬升，且在迎风坡一侧产生辐合，强迫抬升与辐合不仅使上升运动加强，也使得已有的上升运动得以维持和发展。另外有些强云团本身已有一些能量，在这样合适的地理条件下上升运动迅速增大，对流加强，低层暖湿空气遇山也会加剧不稳定程度，因此导致上述山区暴雪日数和降雪量显著偏高。

1.2 暴雪的季节分布特征

分析东北地区各月暴雪的分布特征，图 2分别给出各月暴雪日数和暴雪总量的分布。由图可见，无论是在暴雪日数(图 2a)还是暴雪总量(图 2b)分布图上，均表现出双峰型分布，即在每年春季(3—4月)以及秋季(10—11月)为暴雪发生的高值期，这个时段出现的暴雪日数(暴雪总量)占全年的75.6%(70.2%)；相反在隆冬时节暴雪发生的频率却并不多，其降雪量也不大。这与文献[12]得出的我国北方地区初冬和初春是北方地区暴雪的多发期、隆冬暴雪相对较少的结论是一致的。

至于东北地区冬季(春、秋季)出现暴雪偏少(多)，其主要因为是产生强降雪需要有冷暖空气在此交绥。在严冬季节，东北受强大的地面冷高压控制，冷气团势力占主导，没有或者很少有暖湿空气活动，也就难以形成降雪；而春、秋季东北地区槽脊活动频繁，冷暖空气势力相当，有利于强降雪的产生。

1.3 暴雪主要发生期间降雪量的空间分布特征

进一步分析暴雪频发期降水的空间分布特征，图 3分别给出了多年春季(3—4月)和秋季(10—11月)平均暴雪量(简称降雪量)分布。从春季分布图(图 3a)中可以看出，东北的南部、东南部以及大兴安岭的暴雪偏多，特别是南部的辽东半岛降雪量超过了30 mm，在内蒙古、黑龙江和吉林三省交界地区也出现了一个次大值，降雪量达到28 mm，而在内蒙古东部和黑龙江中部的平原地区为少雪区，降雪量基本上在22 mm以下；在秋季(图 3b)，超过22 mm降雪量的地区主要集中在东南部、北部和西南部等边缘地区，其中黑龙江东南部和吉林东部的降雪量超过了28 mm，而中部地区和辽东半岛的降雪量相对偏少。

由此可见，东北暴雪分布呈现出明显的季节变化特征，春季(3—4月)和秋季(10—11月)暴雪主要集中在海拔较高的东南部的长白山和西北部的大兴安岭地区以及辽东半岛；而中部的东北平原和东北部的三江平原的降雪量相对偏低。

1.4 暴雪分布随纬度的分布特征

不考虑海拔高度和地形等因素，一般说来，纬度越高，平均气温越低，以下分析东北地区暴雪与温度(纬度)的关系，即东北地区暴雪随纬度的分布特征。以每个纬度范围所有测站多年平均降雪量除以该纬度内所有的测站数，来表示该纬度范围内的降雪量，图 4为多年平均降雪量随纬度的分布图。由图可见，东北地区暴雪主要集中在40°~43°N的东南部地区以及50°~52°N的大兴安岭地区，而在46°~49°N的平原地区降雪量偏低。对暴雪日数随纬度分布的统计结果也得到同样有类似的结果(图略)。由此可见，并非高纬度地区的暴雪量最多，降雪分布受到除温度外的其他多种因素的影响和制约。

1.5 暴雪分布随海拔高度的分布特征

进一步分析暴雪量与海拔高度的关系，将东北地区海拔高度划分为0~100 m、100~200 m、200~300 m、300~400 m及500 m以上共5个等级，分别统计各海拔高度内所有测站多年平均降雪量除以该海拔高度内所有的测站数后，就得到该高度范围内的降雪量，图 5给出了东北地区降雪量随海拔高度的分布。图中除海拔高度在100 m以下测站的降雪量略高于100~200 m的暴雪量外，降雪量基本上是随海拔高度升高而增加；至于100 mm以下地区暴雪相对偏多，主要是由于东南部的辽东半岛降雪量相对集中；而100~200 m降雪最低是因为东北平原海拔高度基本上在200 m以下(图 1b)。

2 暴雪的年际变化和长期趋势变化 2.1 暴雪的年际变化

分析近50年来东北暴雪的年际变化特征，图 6显示了暴雪总量和暴雪日数的年际变化曲线。暴雪总量的年际变化呈现平稳的波动特征(图 6a)，具有2~3年的周期振荡；在暴雪日数逐年演变图(图 6b)上，存在明显的周期(3~4年)振荡，近50年呈上升趋势，进入20世纪90年代以来，波动幅度明显超过以往，其中在1998(2004) 年出现了一个最小(大)暴雪日数。这似乎表明在新世纪的最近几年，随着全球变暖导致极端天气事件的发生频率呈现出增加的趋势。

分析春季和秋季东北地区暴雪的年际变化特征(图略)，春季暴雪量在2000年以前波动较小，出现准3年的周期波动，但是在2005年达到峰值，为近50年的最大值，其线性趋势呈增加趋势。与春季暴雪量的演变不同，秋季降雪量存在明显减少趋势，其准2年振荡非常明显，并且与年暴雪总量和暴雪日数的年际变化一致(图略)。

2.2 暴雪的长期变化趋势

对近50年东北地区的暴雪量进行线性趋势^[13]分析，图 7给出暴雪回归系数的空间分布图。图中各站的回归系数均为正值，表明东北各站的暴雪量存在着线性的增加趋势，其中北部和南部线性趋势超过了2.5 m/10 a，尤其是北部增加趋势异常显著(通过了0.05的显著性水平检验)，而中部的东北平原和东北部的三江平原地区为较弱的增加趋势。

在近50年东北春季(3—4月)暴雪量线性趋势图(图 8a)中，与全年暴雪线性趋势(图 7)的空间分布图相似，全区均为上升趋势，也表现为南北高中间低，其中在内蒙古东北部地区的增加趋势达到了2 mm/10a，辽宁全省和吉林南部地区的暴雪增加趋势也在1.5 mm/10a以上，而中部平原地区增加趋势相对较弱仅有0.5 mm/10a。

图 8b为近50年东北秋季(10—11月)暴雪量线性趋势图。可见，秋季与全年和春季的线性趋势分布截然相反，除北部个别测站出现微弱的增加趋势外，大部分地区暴雪呈现出减少趋势，其中南部和北部大多数测站暴雪量均表现出异常的下降趋势，其线性趋势为-3 mm/10a。

3 结论

本文通过对我国东北地区近50年逐日温度和降水资料的筛选、整理和统计，分析了我国东北地区暴雪的时空变化特征以及线性变化趋势，主要结论如下：

(1) 东北地区暴雪发生呈现出显著的季节性分布特征：春季(3—4月)和秋季(10—11月)由于冷暖空气交汇频繁，有利于暴雪的出现，这期间是东北地区暴雪的多发期，雪量也较大；

(2) 东北地区的暴雪分布具有明显的空间差异，其中东南部的长白山区、南部的辽东半岛和西北部的大兴安岭山区为暴雪的主要高发区；

(3) 在年际变化上东北地区暴雪量和暴雪日数均存在明显振荡，普遍存在准3年的振荡周期；

(4) 近50年来，东北地区全年及春季暴雪量呈现出一定的增加趋势，其中春季北部和南部地区暴雪存在明显的增加趋势，而秋季大部分地区暴雪呈现出减少的趋势。

由于东北地区面积广大，南北纬跨度较大，本文依据文献[12]确定的暴雪标准在计算上比较简便，但对于在春秋季气温较高的南部辽东半岛而言，这样定义的暴雪天气过程有时间包含了雨夹雪，这需要今后针对不同区域的气候特征确定不同的暴雪标准。

致谢：感谢国家气象信息中心气象资料室提供了东北地区台站逐日观测的温度和降水资料。