李裕赫 陈欣彤 喇果涛

1.黑龙江空管分局 黑龙江 哈尔滨 150000;2.张家口市气象局 河北 张家口 075000

哈尔滨机场冬季降雪较多能见度低，跑道积雪积冰对冬季除雪除冰难度较大，对飞行有较大的影响。2019年-2020年的冬季，哈尔滨机场经历多次数的降雪天气。与2018年-2019年的冬季较为少雪的天气状况形成了鲜明的对比。2018年-2019年的降雪次数以及天数在十年中都属于较低水平。人们主观感受一个冬季的降雪多与少往往降水量和降雪的频次都有关系，但是更多还是与发生的频次和天数有关。影响冬季降雪的因素有很多，如ENSO事件(厄尔尼诺-南方涛动)。本文对1986-2019完整冬季的降雪频次和1986-2019年ENSO的的起止时间和强度等级进行数据处理，并分析ENSO事件与哈尔滨太平机场降雪频次的相关性，探究冬季的降雪频次和ENSO事件的关系，对机场预报方面具有指示意义，还能给相关的除雪单位带来预警和帮助。

1 数据处理

1.1 数据的识别及处理 由于电子化月总簿信息从2000开始，通过整理分析2000年以后天气簿的记录降雪信息和1986-2000年气象要素降雪频次获得哈尔滨机场冬季降雪频次，并对其进行数据标准化处理。设定标准化公式：zij=(xij-xi)/si，其中zij为标准化后的变量值；xij为实际变量值。通过计算得到哈尔滨太平机场1986年-2019年标准化处理的降雪频次及标准化处理过后的34年中逐个的年频次以及月频次。

1.2 统计年限的划分 由于哈尔滨冬季漫长，按自然年份的统计易忽视冬季实际降雪月份和ENSO发生时长，为了更好的研究ENSO和冬季降雪频次的关系，除自然年的频次统计，还因按实际降雪的起止统计1986-2019完整冬季的降雪频次。

1.3 相关性数据分析 对统计的数据，利用相关系数公式，如下：

计算出具体数据，得到各个指数之间的相关性。

2 结果与分析

2.1 1986-2019年ENSO的起止时间和强度等级 根据中国气象局国家气候中心提供的《ENSO事件特征量综合表(气候场81-10)》和中国气象局国家气候中心产品赤道太平洋海温指数序列B(自92年至今)。分析得到1989和1990年无明显的冷暖事件，未查到赤道太平洋海温指数，数据统计时为中性，以零代替。通过对NioZ区海温指数分割冷暖事件分析发现，1986-2011年的ENSO事件特征量综合表分析得到暖事件7次、冷事件七次，冷暖事件长度不同，最长的暖事件持续16个月，最长的冷事件持续31个月。1986年、1987年、1991年、1992年、1994年、1997年(98年因冬季降雪月份为拉尼娜事件排除)存在厄尔尼诺。2001-2013年全球变暖速度缓慢，2015-2016年发生了近十多年来最强的厄尔尼诺事件。从整体来看，冷暖时间发生时间和发生长度均不同，1986-1988年发生一次极强的暖事件，之后1997-1998年极强暖事件，1998-2001年发生强的冷事件，到2015末-2016初发生最强的暖事件，见表1-2。

表1 1983年-2012年冷暖事件判别表

表2 1992年-2019年冷暖事件补充判别表

3.2 哈尔滨太平机场降雪频次变化趋势 在1999年前哈尔滨机场降雪频次处在一个较低的水平，1999-2001年处在较高水平，2001年后进入低频次阶段，2009年再次处于高频次阶段，2018年降雪频次降低，2019年后回升到高频水平。哈尔滨太平机场整体从2009年后始终处于降雪次数较多的水平。由于两种数据有差异，对1995年、2004年、2008年、2009年、2011年、2012年、2016年和2019年的按实际降雪频次更有参考价值。实际冬季标准化频次数据得到，2018年、2011年和2015年冬季处在降雪较低频次，2004年降雪频次最少，2013年频次最多。完整冬季数据得到2002年冬季频次最少，2010和2012年冬季最多，见图1，正值表示34年内较高的降雪频次，负值代表较低的降雪频次。

图1 34年哈尔滨太平机场两种方式统计降雪频次

3.3 ENSO事件与哈尔滨太平机场降雪频次的相关性 1989和1990无厄尔尼诺年或者拉尼娜年，无指数，标定为0。暖事件人为标定为+2，冷事件标定为-2。冷暖指数处在正值时(暖事件)，频次大部分处在低频次区域，反之亦然。1993年和1998年降雪月份的差异，冷暖标定存在争议。1996年、2003年、2013年和2016年全年冷暖事件的交替，指数较弱，人指数标定绝对值设定为1，体现差异见图2。得到1986 -1994年标准化降雪频次较低，1988年为冷事件标定。1995年降雪频次较高，标定冷事件。1999-2001年间降雪频次较高，标定冷事件。2002 -2008年降雪频次较低，2002-2006年标为暖事件，2007年和2008年标定为冷事件。2009 -2017年降雪较高水平，2009年标定为暖事件，2010-2013年和2017年标定为冷事件，2014-2016年标定为暖事件。2018年降雪频次降到十年来最低水平，2019年大幅度提升。但是18,19两年都是暖事件。从完整冬季标准化的数据来看，大部分和年标准化数据一致，差异集中在1995年、2004年、2008年和2011年差异较小。1998年之前只要有冷暖事件发生，降雪量几乎都处在34年中低频次的范围内。1998年后大部分年际和冬季的冷暖判定中，冷事件时往往会出现降雪频次大幅增高的情况。如相对明显的1999年、2000年、2008年、2010年、2012年、2013年和2017年。暖事件标定时，往往会出现降雪频次有所降低的情况，如最明显的2002年-2006年和2018年。

图2 1986-2019年的年标准化降雪频次和完整冬季标准化降雪频次

根据相关性数据公式，设X为年标准化降雪频次指数，Y为完整冬季标准化降雪频次指数，Z为冷暖标定指数，得相关系数，见表4.得到年标准化降雪频次和冷暖事件呈弱负相关性，暖事件发生时降雪频次易出现下降趋势。完整冬季标准化降雪频次与冷暖事件相关性较低。对完整冬季标准化降雪频次与年标准化降雪频次做散点图，见图。完整冬季标准化降雪频次与年标准化降雪频次趋势相同。

表3 年标准化降雪频次和冷暖事件相关性

图3 完整冬季标准化降雪频次与年标准化降雪频次

5 结论

1.986-2019年，1999年前哈尔滨太平机场降雪频次较低，1999-2001短暂上升，2002-2008年短暂低频，2009-2019年再次进入高频次降雪阶段。冷暖事件的交替，影响降雪频次大幅度变化。

2.986-2019年哈尔滨太平机场降雪频次和暖事件呈负相关，暖年会导致降雪频次减少，冷年降雪频次增加。在降雪的频次的多种要素中ENSO事件具有一定的启示预报作用。