石河子墾區(qū)霜凍風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃研究 *

朱惠芝

（烏蘭烏蘇農(nóng)業(yè)氣象試驗(yàn)站，新疆 石河子 832003）

霜凍是一種限制作物生長(zhǎng)期內(nèi)熱量資源充分利用的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害。一般當(dāng)最低氣溫降低到0℃時(shí)，大部分作物都開始受凍害。長(zhǎng)期以來，農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃一直是石河子墾區(qū)各級(jí)氣象科技工作者十分重視的研究領(lǐng)域，但在區(qū)劃工作中還存在一些不足，一是未能考慮氣候變化對(duì)各地農(nóng)業(yè)氣候資源和農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的影響，難以滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展適應(yīng)和應(yīng)對(duì)氣候變化的需求；二是未能考慮中、小尺度地理因素對(duì)農(nóng)業(yè)氣候資源和農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害空間分布的影響，區(qū)劃的精細(xì)化程度較低[1-2]。另外，近幾十年，石河子墾區(qū)的農(nóng)業(yè)科技水平、種植方式和作物種類也發(fā)生了很大變化。因此，在對(duì)墾區(qū)氣候變化時(shí)空分布規(guī)律進(jìn)行研究分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)際，探討石河子墾區(qū)霜凍風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃，對(duì)提高農(nóng)業(yè)氣候資源利用效率，降低氣候變化風(fēng)險(xiǎn)，增強(qiáng)氣象為農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收和環(huán)境改善的服務(wù)功能，促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，具有十分重要的意義[3-5]。

1 石河子墾區(qū)初、終霜凍日空間分布

1.1 終霜凍日

石河子墾區(qū)終霜凍日的空間分布總體呈現(xiàn)隨海拔高度的升高逐漸推遲的特征（圖略）。地處墾區(qū)西北部的一三六團(tuán)、炮臺(tái)、一三五團(tuán)、一二一團(tuán)、一三二團(tuán)、一三三團(tuán)、一三四團(tuán)、一四一團(tuán)、一二二團(tuán)、一四二團(tuán)和一四四團(tuán)的終霜凍日出現(xiàn)較早，一般在4月6～10日；地處墾區(qū)中部、北部的莫索灣、一四九團(tuán)和一五〇團(tuán)西南部的終霜凍日在4月12～15日；地處海拔400 m 以上區(qū)域的烏蘭烏蘇、石河子、一四三團(tuán)、一四七團(tuán)以及南部區(qū)域終霜凍日出現(xiàn)較遲，一般在4月15～25日。

1.2 初霜凍日

石河子墾區(qū)初霜凍日的空間分布格局與終霜凍日大體相反，總體呈現(xiàn)隨海拔高度的升高逐漸提前的特征（圖略）。海拔450 m 以下的西北部和中部平原地帶，包括一二一團(tuán)、一二二團(tuán)、一三二團(tuán)、一三三團(tuán)、一三四團(tuán)、一三五團(tuán)、一三六團(tuán)、一四一團(tuán)、一四七團(tuán)和一四八團(tuán)的初霜凍日出現(xiàn)較遲，一般在10月中旬末； 墾區(qū)南部海拔450 m 以上山麓地帶的一四二團(tuán)、一四三團(tuán)和一四四團(tuán)以及東北部的一四九團(tuán)和一五〇團(tuán)初霜凍日出現(xiàn)較早，一般在9月底至10月中旬。

2 石河子墾區(qū)霜凍風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃指標(biāo)

如霜凍發(fā)生在喜溫作物開始生長(zhǎng)、喜涼作物積極生長(zhǎng)的≥10℃持續(xù)時(shí)期內(nèi)，則春、秋季≥10℃初、終日期至終、初霜凍日期之間的熱量就難以為農(nóng)業(yè)所利用。春季終霜凍期出現(xiàn)愈遲，秋季初霜凍期出現(xiàn)愈早，對(duì)農(nóng)業(yè)的危害愈嚴(yán)重。石河子墾區(qū)終霜凍日一般出現(xiàn)在春季日平均氣溫穩(wěn)定≥10℃的初日之前3 d 左右，初霜凍日一般出現(xiàn)在秋季日平均氣溫穩(wěn)定≥10℃的終日之后的6～9 d，即無霜凍期較日平均氣溫穩(wěn)定≥10℃的日數(shù)多9～12 d，就多年平均而言，霜凍對(duì)墾區(qū)農(nóng)作物（主要是棉花、玉米等）的影響較小。但由于石河子墾區(qū)位于西北內(nèi)陸，春秋兩季冷空氣活動(dòng)頻繁，氣溫變化不穩(wěn)定，初、終霜凍期的穩(wěn)定性較差，終霜凍日出現(xiàn)在春季日平均氣溫穩(wěn)定≥10℃的初日之后，或初霜凍日出現(xiàn)在秋季日平均氣溫穩(wěn)定≥10℃的終日之前的現(xiàn)象也時(shí)有發(fā)生，常對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成較大影響?；谝陨戏治?，我們將墾區(qū)終霜凍日出現(xiàn)在春季日平均氣溫穩(wěn)定≥10℃的初日之后的頻率以及初霜凍日出現(xiàn)在秋季日平均氣溫穩(wěn)定≥10℃的終日之前的頻率分別作為終霜凍和初霜凍風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃的指標(biāo)（見表1）。

圖1 石河子墾區(qū)終霜凍分布圖

3 石河子墾區(qū)霜凍風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃及其評(píng)述

3.1 終霜凍風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃及其評(píng)述

石河子墾區(qū)終霜凍風(fēng)險(xiǎn)的空間分布總體呈現(xiàn)東南部高，西北部低的特點(diǎn)（圖1）。墾區(qū)東部的莫索灣、一五〇團(tuán)、一四九團(tuán)、一四八團(tuán)和總場(chǎng)附近的一五二團(tuán)、烏蘭烏蘇、一四三團(tuán)、一四二團(tuán)和一四四團(tuán)，近50年終霜凍日出現(xiàn)在春季日平均氣溫穩(wěn)定≥10℃的初日之后的頻率相對(duì)較高，為13%～16%，遲來的終霜凍對(duì)早播喜溫作物的危害風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較大，因此，是終霜重度凍害區(qū)。墾區(qū)中部的一三三團(tuán)、一三四團(tuán)、一二二團(tuán)、一四一團(tuán)以及一四七團(tuán)終霜凍日出現(xiàn)在春季日平均氣溫穩(wěn)定≥10℃的初日之后的頻率次之，為9%～13%，是終霜凍危害的中等區(qū)。墾區(qū)自西北到東南一三六團(tuán)、一三五團(tuán)、炮臺(tái)一三二團(tuán)和一二一團(tuán)終霜凍日出現(xiàn)在春季日平均氣溫穩(wěn)定≥10℃的初日之后的頻率較低，為4%～9%，終霜凍對(duì)農(nóng)作物危害的風(fēng)險(xiǎn)較低，因此是輕霜凍區(qū)。

3.2 初霜凍風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃及其評(píng)述

石河子墾區(qū)秋季初霜凍風(fēng)險(xiǎn)的空間分布格局與終霜凍基本一致，也總體呈現(xiàn)東北- 西南部高，西北部低的特點(diǎn)。墾區(qū)東北部的莫索灣、一五〇團(tuán)、一四九團(tuán)、一四八團(tuán)以及石河子南部、烏蘭烏蘇、一四三團(tuán)、一四二團(tuán)和一四四團(tuán)近50年初霜凍日出現(xiàn)在春季日平均氣溫穩(wěn)定≥10℃的終日之前的頻率相對(duì)較高，為20%～40%，提前的初霜凍對(duì)大秋作物的成熟影響較大，并影響作物的產(chǎn)量和品質(zhì)，因此是初霜重度區(qū)。墾區(qū)中部的一三四團(tuán)、一二二團(tuán)和一四一團(tuán)終霜凍日出現(xiàn)在春季日平均氣溫穩(wěn)定≥10℃的初日之后的頻率次之，為16%～20%，是初霜凍危害的中等區(qū)。墾區(qū)西北部的一三六團(tuán)、一三五團(tuán)、一三三團(tuán)、一三二團(tuán)、一二一團(tuán)和一四七團(tuán)初霜凍日出現(xiàn)在秋季日平均氣溫穩(wěn)定≥10℃的終日之前的頻率較低，為6%～16%，初霜凍對(duì)農(nóng)作物危害的風(fēng)險(xiǎn)較低，因此是輕霜凍區(qū)。