吳忠市霜凍時(shí)空分布特征研究

魏月娥++杜宏娟++趙斯文

摘要 本文利用2008—2016年吳忠市逐日最低氣溫資料，根據(jù)霜凍定義統(tǒng)計(jì)出現(xiàn)霜凍的日數(shù)，并分析時(shí)空分布特征。結(jié)果表明，鹽池北部是全市霜凍次數(shù)最多的地區(qū)，次數(shù)最少的是青銅峽市東部到利通區(qū)北部；統(tǒng)計(jì)時(shí)段內(nèi)2016年全市發(fā)生霜凍的次數(shù)最少；灌區(qū)平均霜凍日數(shù)比山區(qū)少；全市平均初霜凍日數(shù)比終霜凍日數(shù)少；灌區(qū)平均初霜凍日數(shù)比山區(qū)少，平均終霜凍日數(shù)比山區(qū)多；灌區(qū)最早初霜凍日期比山區(qū)晚，最晚終霜凍日期比山區(qū)早。

關(guān)鍵詞 霜凍；區(qū)域自動(dòng)站；時(shí)空分布；寧夏吳忠

中圖分類號(hào) S425 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2017）08-0220-02

霜凍是發(fā)生在植物生長季節(jié)里，由強(qiáng)冷空氣入侵或者輻射降溫造成植株體溫降至0 ℃以下時(shí)發(fā)生的一種凍害[1]。寧夏天氣預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)規(guī)定：4月15日（灌區(qū)4月5日）至10月15日期間，最低氣溫降至3 ℃以下，0 ℃以上為輕霜凍（3 ℃≥Tn>0）；最低氣溫降至0 ℃以下為霜凍（Tn≤0 ℃）。按發(fā)生時(shí)期可分為初霜凍和終霜凍，初霜凍是由暖季向寒冷季節(jié)過渡時(shí)發(fā)生的霜凍，終霜凍是由寒冷季節(jié)向暖季節(jié)過渡時(shí)發(fā)生的霜凍[2]。開展吳忠市霜凍特征的分析可為霜凍天氣的預(yù)報(bào)預(yù)警提供可靠依據(jù)。張 磊等對(duì)寧夏霜凍有過細(xì)致的研究[3]，但所采用的資料是寧夏全區(qū)大監(jiān)站的人工觀測(cè)資料，不能滿足吳忠市霜凍精細(xì)化預(yù)報(bào)預(yù)警工作的要求。本文采用2008年8月至2016年10月吳忠市6個(gè)大監(jiān)站和19個(gè)區(qū)域自動(dòng)站的日最低氣溫資料，統(tǒng)計(jì)逐年霜凍出現(xiàn)的日數(shù)，分析近10年來吳忠市霜凍的時(shí)空分布特征。

1 資料與方法

1.1 資料來源

本文所用資料為吳忠市6個(gè)大監(jiān)站和19個(gè)區(qū)域自動(dòng)站2008年8月至2016年12月的逐日最低氣溫資料。大監(jiān)站為吳忠（53612）、青銅峽（53617）、鹽池（53723）、麻黃山（53727）、同心（53810）、韋州（53881）；所選的19個(gè)區(qū)域自動(dòng)站是建站時(shí)間早、資料連續(xù)性好、空間分布較均勻的站，即金積鎮(zhèn)政府（Y2401）、扁擔(dān)溝鎮(zhèn)政府（Y2402）、孫家灘（Y2403）、太陽山開發(fā)區(qū)（Y2801）、太陽山鎮(zhèn)沙泉村（Y2802）、南川鄉(xiāng)南塬村（Y2803）、躍進(jìn)村牛首山（Y2701）、大壩鎮(zhèn)政府（Y2704）、青銅峽鎮(zhèn)廣武村（Y2707）、高沙窩鎮(zhèn)政府（Y2501）、惠安堡鎮(zhèn)政府（Y2503）、王樂井鄉(xiāng)政府（Y2509）、青山鄉(xiāng)青山村（Y2511）、下馬關(guān)鎮(zhèn)政府（Y2603）、豫海鎮(zhèn)城北村（Y2604）、田老莊鄉(xiāng)政府（Y2605）、王團(tuán)鎮(zhèn)圓棗村（Y2610）、馬高莊鄉(xiāng)政府（Y2622）、張家塬鄉(xiāng)海棠湖村（Y2612）。

1.2 霜凍的定義和資料統(tǒng)計(jì)時(shí)段

寧夏天氣預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)中規(guī)定寧夏川區(qū)4月5日至10月15日、山區(qū)4月15日至10月15日，日最低氣溫≤3 ℃作為霜凍的指標(biāo)，其中>0 ℃為輕霜凍，≤0 ℃為霜凍。由于吳忠市區(qū)域自動(dòng)站是從2007年開始建站，所選區(qū)域自動(dòng)站大部分是從2008年7月開始正式投入使用，所以在本文中統(tǒng)計(jì)時(shí)間為2008年8月至2016年10月期間每年4月5日（或4月15日）至10月15日。分別統(tǒng)計(jì)所選的25個(gè)站點(diǎn)在此期間出現(xiàn)霜凍的次數(shù)，記錄霜凍出現(xiàn)的具體日期。

1.3 區(qū)域劃分

根據(jù)吳忠市各地氣候地理?xiàng)l件和農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)，將吳忠市分為灌區(qū)和東南部山區(qū)。其中，灌區(qū)包括吳忠市利通區(qū)、青銅峽市和紅寺堡區(qū)，站點(diǎn)有11個(gè)：53612、53617、Y2401、Y2402、Y2403、Y2801、Y2802、Y2803、Y2701、Y2704、Y2707。山區(qū)包括同心縣和鹽池縣，站點(diǎn)有14個(gè)：53810、53881、53723、53727、Y2501）、Y2503、Y2509、Y2511、Y2603、Y2604、Y2605、Y2610、Y2622、Y2612。

2 結(jié)果與分析

2.1 空間分布特征

2.1.1 輕霜凍和霜凍。從2008年8月至2016年10月日最低氣溫≤3 ℃的霜凍統(tǒng)計(jì)資料看，霜凍出現(xiàn)次數(shù)最多的地區(qū)是鹽池北部、同心中部吳忠市利通區(qū)南部、青銅峽市南部、紅寺堡區(qū)大部分地區(qū)，近9年出現(xiàn)的次數(shù)都在90次以上；而出現(xiàn)次數(shù)最少的地區(qū)是利通區(qū)中北部、同心東北部到鹽池縣西南部以及同心縣西部地區(qū)，近9年出現(xiàn)霜凍的次數(shù)不足60次；其他地區(qū)則在60～90次之間。

2.1.2 霜凍。統(tǒng)計(jì)了2008年8月至2016年10月日最低氣溫≤0 ℃的霜凍次數(shù)。從統(tǒng)計(jì)資料看，霜凍次數(shù)最多的地區(qū)是同心縣中部和鹽池北部地區(qū)，近9年來總次數(shù)超過30次；出現(xiàn)霜凍次數(shù)最少的地區(qū)是青銅峽市東部、利通區(qū)北部、同心縣西部和東北部以及鹽池西南部，近9年來總次數(shù)為2～17次；其他地區(qū)出現(xiàn)霜凍次數(shù)多的地區(qū)總次數(shù)為17～32次。

2.2 時(shí)間分布特征

2.2.1 霜凍年分布特征。從2009—2016年統(tǒng)計(jì)資料中日最低氣溫≤3 ℃的霜凍總次數(shù)的年分布來看，灌區(qū)2016年發(fā)生霜凍的次數(shù)最少，其次是2009年，2010年和2015年霜凍次數(shù)最多；山區(qū)也是2016年霜凍次數(shù)最少，其次則是2009年，2010年和2014年霜凍次數(shù)最多。

分析了日最低氣溫≤0 ℃的霜凍資料，發(fā)現(xiàn)灌區(qū)各站2016年霜凍次數(shù)最少，其次是2011年，2010年次數(shù)最多；山區(qū)各站2012年霜凍次數(shù)最少，其次是2011年，2010年出現(xiàn)霜凍次數(shù)最多。

2.2.2 全市霜凍日數(shù)統(tǒng)計(jì)。全市25個(gè)站點(diǎn)霜凍日數(shù)資料統(tǒng)計(jì)，日最低氣溫≤3 ℃的霜凍，全市平均霜凍日數(shù)為9日次，最少的是同心縣下馬關(guān)鎮(zhèn)站，為3.6日次；最多的是16.3日次，是同心縣王團(tuán)站。灌區(qū)平均霜凍日數(shù)為9.0日次，山區(qū)為9.1日次。日最低氣溫≤0 ℃的霜凍，全市全年平均日數(shù)為2.3日次，占全年平均霜凍日數(shù)的25.6%，其中灌區(qū)和山區(qū)平均日數(shù)相當(dāng)，為2.3日次。

2.2.3 霜凍的初、終日數(shù)統(tǒng)計(jì)。

（1）日最低氣溫≤3 ℃的霜凍。全市平均初霜凍日數(shù)為3.0日次，占全年霜凍的33.3%；最少的是青銅峽躍進(jìn)村站，9年來初霜凍總次數(shù)只有4次；最多的是同心縣王團(tuán)站，總次數(shù)達(dá)54次。分別從灌區(qū)和山區(qū)來看，灌區(qū)平均初霜凍日數(shù)為2.3日次，山區(qū)平均初霜凍為3.6日次。全市平均終霜凍日數(shù)為6.0日次，占全年霜凍的66.7%；終霜凍最少的站是同心縣預(yù)海鎮(zhèn)站，8年來總共有16次；最多的是同心縣田老莊鄉(xiāng)站，8年來總次數(shù)達(dá)到82次。分別分析灌區(qū)和山區(qū)來看，灌區(qū)平均終霜凍的日數(shù)為6.7日次，山區(qū)平均終霜凍為5.5日次。

（2）日最低氣溫≤0 ℃的霜凍。全市平均初霜凍日數(shù)為0.7日次，占全年平均日數(shù)的30.4%。全市平均終霜凍日數(shù)是1.6日次，占總平均霜凍日數(shù)的69.6%。分別分析灌區(qū)和山區(qū)來看，灌區(qū)平均初霜凍日數(shù)為0.4日次，山區(qū)平均初霜凍日數(shù)為1日次；灌區(qū)平均終霜凍日數(shù)為2.1日次，山區(qū)平均終霜凍日數(shù)為1.3日次。

（3）最早初霜凍和最晚終霜凍分析。初霜凍到來時(shí)間越早對(duì)作物的危害越重，同樣終霜凍結(jié)束時(shí)間越遲對(duì)作物危害越重[4]。分析吳忠市各站2008—2016年最早的初霜凍和最晚的終霜凍日，發(fā)現(xiàn)灌區(qū)大部分站點(diǎn)最早的初霜凍發(fā)生在9月21日，山區(qū)則是9月14—20日不等；灌區(qū)結(jié)束最晚的終霜凍日期為5月18日，山區(qū)結(jié)束最晚的則是5月26日，是同心縣田老莊鄉(xiāng)。

3 結(jié)論

（1）從空間分布分析，鹽池縣北部、利通區(qū)南部到紅寺堡區(qū)、同心縣中部3個(gè)區(qū)域是吳忠市霜凍發(fā)生次數(shù)最多的地區(qū)；青銅峽市東部到利通區(qū)北部、同心縣西部、同心縣東部到鹽池縣西南部3個(gè)區(qū)域則是吳忠市霜凍次數(shù)最少的地區(qū)。

（2）從時(shí)間分布分析，2008—2016年期間，全市霜凍次數(shù)最少的是2016年，最多的是2010年。

（3）資料統(tǒng)計(jì)時(shí)段內(nèi)，全市各站平均年霜凍日數(shù)為9.0日次，其中日最低氣溫≤0 ℃的霜凍的年平均日數(shù)為2.3日次，占總?cè)諗?shù)的25.6%；灌區(qū)年平均霜凍日數(shù)為9.0日次，山區(qū)年平均霜凍日數(shù)為9.1日次。

（4）全市初霜凍的平均日數(shù)比終霜凍日數(shù)少3.0日次，灌區(qū)初霜凍日數(shù)比山區(qū)少1.3日次，灌區(qū)終霜凍平均日數(shù)比山區(qū)多1.1日次。

（5）灌區(qū)最早初霜凍開始時(shí)間比山區(qū)晚4 d左右，最晚終霜凍結(jié)束時(shí)間比山區(qū)早多達(dá)8 d。

4 參考文獻(xiàn)

[1] 許燕，王國復(fù)，王盤興.近50年中國霜期的變化特征分析[J].氣象科學(xué)，2009，29（4）：427-433.

[2] 馮建明.寧夏天氣預(yù)報(bào)手冊(cè)[M].北京：氣象出版社，2012.

[3] 張磊，楊洋，張曉煜，等.近50年寧夏霜凍日數(shù)基本特征及變化趨勢(shì)[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2015，3（5）：214-219.

[4] 梁進(jìn)秋.大同市近50年霜凍及其異常事件變化特征分析[J].中國農(nóng)業(yè)氣象，2010，31（增刊1）：124-128.