漢中市兩次春茶倒春寒凍害特征分析

楊利霞，劉元珺

(漢中市氣象局，陜西漢中 723000)

漢中市有著悠久的茶葉生產(chǎn)歷史，近年來，在市委、市政府大力支持下，茶產(chǎn)業(yè)在規(guī)模、品質(zhì)、效益和影響力上都大幅提升，發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁，茶葉已成為漢中經(jīng)濟(jì)的特色主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)[1]。截至2018年底，全市茶園總面積達(dá)到8.17萬hm2，茶葉總產(chǎn)量5.65萬t，綜合產(chǎn)值超過300億元。茶葉面積、產(chǎn)量、產(chǎn)值均居全省第一。由于漢中市屬于中國(guó)北緣茶區(qū)，特殊的地理位置和氣候環(huán)境造就了優(yōu)異的茶葉品質(zhì)，漢中仙豪品牌獲國(guó)家質(zhì)檢總局地理標(biāo)志產(chǎn)品認(rèn)證，并獲得“巴拿馬國(guó)際博覽會(huì)金獎(jiǎng)”和“中國(guó)優(yōu)秀茶葉區(qū)域公用品牌”稱號(hào)。全市茶園大多分布在巴山北麓丘陵山地，茶葉生產(chǎn)以春茶為主,期間常有倒春寒凍害發(fā)生。茶樹的生長(zhǎng)發(fā)育、茶芽萌發(fā)生長(zhǎng)及鮮葉采摘與天氣氣候條件密切相關(guān)，干旱、低溫、凍害等氣象災(zāi)害對(duì)茶樹生長(zhǎng)和茶葉品質(zhì)影響較大[2-4]。楊利霞等[5-6]對(duì)漢中茶樹種植適宜性、茶樹凍害特征進(jìn)行了研究，張維敏[7]對(duì)2017年陜西茶葉主要生長(zhǎng)季氣候做了影響評(píng)價(jià)分析，杜莉麗等[8]對(duì)陜西2018年4月強(qiáng)寒潮天氣過程的決策氣象服務(wù)進(jìn)行了探討，為茶葉生產(chǎn)中趨利避害、做好氣象服務(wù)、減輕氣象災(zāi)害影響起到重要作用。本文通過對(duì)比分析2018年4月5—7日與2020年3月27—30日兩次春茶倒春寒凍害特征，并總結(jié)氣象服務(wù)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)提高氣象為農(nóng)服務(wù)水平具有積極作用。

1 兩次春茶凍害概況

2018年4月5—7日，漢中市出現(xiàn)一次強(qiáng)降溫、雨雪霜凍天氣過程,造成境內(nèi)茶園出現(xiàn)大面積凍害。據(jù)農(nóng)技部門調(diào)查統(tǒng)計(jì)，全市茶園遭受凍害面積達(dá)3.4萬hm2，普遍存在茶樹芽葉凍后變黃褐色或紫色進(jìn)而萎蔫枯萎，少部分新建無性系茶樹受凍后芽葉枯萎。其中一級(jí)凍害茶園2.34萬hm2，二級(jí)及以上凍害茶園1.06萬hm2。

2020年3月27—30日，漢中市出現(xiàn)一次強(qiáng)降溫、雨雪低溫凍害天氣過程，造成正處于采摘期的春茶遭受不同程度凍害。經(jīng)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，全市遭受凍害茶園近1.47萬hm2。其中西鄉(xiāng)縣高川、堰口、峽口等鎮(zhèn)部分高海拔有積雪區(qū)域一級(jí)凍害0.27萬hm2，名優(yōu)茶產(chǎn)量損失約6%；南鄭區(qū)一級(jí)以下凍害面積0.08萬hm2；鎮(zhèn)巴縣一級(jí)凍害0.15萬hm2，二級(jí)凍害0.11萬hm2；勉縣一、二級(jí)凍害茶園面積0.31萬hm2左右，主要集中在漆樹壩、阜川等地，800米以上高海拔茶園全部覆蓋積雪；寧強(qiáng)縣茶園凍害面積0.48萬hm2，其中一級(jí)凍害0.35萬hm2，二級(jí)凍害0.12萬hm2，三級(jí)凍害0.01萬hm2；城固縣一級(jí)凍害0.1萬hm2，二級(jí)凍害0.09萬hm2。

2 倒春寒凍害氣象特征

2.1 降溫幅度對(duì)比

漢中市茶葉種植區(qū)主要分布在西鄉(xiāng)、鎮(zhèn)巴、城固、南鄭、勉縣、寧強(qiáng)縣境內(nèi)，略陽、洋縣境內(nèi)有小面積種植，文中主要對(duì)上述8縣區(qū)氣象站日平均氣溫和日最低氣溫的降溫幅度，以及過程最低氣溫(表1)進(jìn)行分析。

表1 2018-04-04—07與2020-03-27—30倒春寒過程對(duì)比

2018年4月5—7日降溫過程前的4日，茶葉種植區(qū)縣日平均氣溫在17.8～20.2 ℃之間，4月7日日平均氣溫下降至9.5～11.9 ℃，降溫幅度達(dá)8.0～9.4 ℃；茶葉種植區(qū)縣4日最低氣溫普遍在10.5 ℃以上，7日最低溫度降至4.1 ℃以下，大部分地方低于4 ℃，達(dá)到茶葉受凍臨界指標(biāo)；西鄉(xiāng)最低氣溫<2 ℃，達(dá)到中度凍害指標(biāo)；鎮(zhèn)巴、寧強(qiáng)、略陽最低氣溫<0 ℃，達(dá)到重度凍害指標(biāo)。

2020年3月27—30日降溫過程前的26日，茶葉種植區(qū)縣日平均氣溫在11.9～16.6 ℃之間，日最低氣溫普遍在7.8 ℃以上，27—29日持續(xù)降溫，降幅達(dá)5.5～10.5 ℃。28、29日西鄉(xiāng)、城固、寧強(qiáng)、略陽日最低氣溫低于4 ℃，達(dá)到茶葉受凍臨界指標(biāo)；鎮(zhèn)巴日最低氣溫<2 ℃，達(dá)到中度凍害指標(biāo)。

比較兩次過程的日平均氣溫和日最低氣溫降幅、以及過程最低氣溫和凍害程度，可以看出，2018年4月4—7日過程比2020年3月27—30日過程氣溫降幅更大，氣溫更低，凍害程度更大。

進(jìn)一步分析鄉(xiāng)鎮(zhèn)自動(dòng)氣象站監(jiān)測(cè)資料(圖1)，2018年4月5—7日過程中，漢中市平川谷地及南部山區(qū)最低氣溫普遍在4 ℃以下，南部山區(qū)大部分在2 ℃以下，寧強(qiáng)的大部分地區(qū)、城固、西鄉(xiāng)、鎮(zhèn)巴的部分茶區(qū)最低氣溫在0 ℃以下。2020年3月27—30日過程中，寧強(qiáng)西部、勉縣西南部、南鄭東南部最低氣溫在4 ℃以上，平川谷地和南部山區(qū)大部分最低氣溫在2～4 ℃之間，僅南鄭區(qū)西南部局部最低氣溫在2 ℃以下。 可以看出：2018年4月4—7日過程最低氣溫低于2 ℃和0 ℃的鄉(xiāng)鎮(zhèn)覆蓋范圍明顯比2020年3月27—30日過程覆蓋范圍大，造成的影響更大。由于這兩次倒春寒均出現(xiàn)在漢中仙毫高檔茶的主采期，致使耐寒能力弱的茶樹新芽遭受明顯凍害，春茶損失嚴(yán)重。

圖1 2018-04-05—07(a)和 2020-03-27—30(b)漢中倒春寒天氣過程最低氣溫分布

2.2 降水量對(duì)比

2018年4月5—7日倒春寒天氣過程，降水主要出現(xiàn)在5日，天氣轉(zhuǎn)晴后6—7日輻射降溫明顯。2020年3月27—30日過程表現(xiàn)為持續(xù)陰雨雪，降水主要出現(xiàn)在27日至28日，降雪出現(xiàn)28日夜間至29日上午。2018年4月5—7日降水明顯比2020年3月27—30日持續(xù)時(shí)間短，降水量和降水強(qiáng)度大(表2)。

表2 漢中市兩次過程降水量 單位：mm

3 倒春寒凍害產(chǎn)生原因

3.1 氣候背景

分析兩次過程前30、10 d氣溫距平發(fā)現(xiàn)，前期氣溫異常偏高，給后期大幅降溫埋下了伏筆。2018年過程前30、10 d平均氣溫距平分別高達(dá)3.4、5.5 ℃，2020年過程前30、10 d平均氣溫距平分別高達(dá)3.3、4.4 ℃，均屬異常偏高。分析過程前30 d≥10 ℃積溫發(fā)現(xiàn)，2018年過程前積溫偏多64.3 ℃·d，2020年過程前積溫偏多145.2 ℃·d，≥10 ℃積溫明顯偏多，造成茶芽萌發(fā)早，生長(zhǎng)快，開采期提前。春茶新芽抗寒能力弱，一旦遇上寒流侵襲，出現(xiàn)強(qiáng)降溫和4 ℃以下低溫，就極容易造成凍害，氣溫低于2 ℃的茶區(qū)嫩芽?jī)龊γ黠@，低于0 ℃凍害會(huì)明顯加重。

3.2 天氣學(xué)原因

2018年4月5—7日過程，500 hPa高空?qǐng)D上中高緯為兩槽一脊型，巴爾克什湖有低槽存在，溫度場(chǎng)落后于高度場(chǎng)。新疆北部的高壓脊后有暖平流，使高壓脊繼續(xù)發(fā)展加強(qiáng)，巴湖低槽東移加深，中緯度環(huán)流經(jīng)向度加大，有利于地面冷空氣迅速南下。地面圖上，貝湖西部的冷高壓中心維持在1 045 hPa，高壓前部等壓線密集，氣壓差達(dá)到15 hPa。強(qiáng)冷空氣從西北路影響漢中市，造成此次強(qiáng)降溫過程，并伴有雷電、短時(shí)暴雨、大風(fēng)等對(duì)流天氣。

2020年3月27—30日過程，500 hPa高空?qǐng)D上中緯度歐亞環(huán)流形勢(shì)為一槽一脊型，西西伯利亞為一長(zhǎng)波脊，貝加爾湖以東有低渦存在，配合有-44 ℃的冷中心，在40°N～50°N有≥12 ℃高空鋒區(qū)，表明冷空氣在貝加爾湖附近堆積。陜西處于槽前弱的西南暖濕氣流中，槽后強(qiáng)冷平流沿高空西北氣流向東南輸送，引導(dǎo)冷空氣從河西入侵陜西，在冷空氣主力繼續(xù)東移南下中，低層冷空氣沿華北南下折向西，并伴有明顯的偏東濕冷急流，不僅帶來了持續(xù)降溫，還為持續(xù)降水提供了水汽條件。地面圖上冷高壓在貝加爾湖以東地區(qū)堆積，中心達(dá)1 057.5 hPa，冷空氣經(jīng)蒙古、華北南下，從東路回流影響漢中市，此次天氣過程冷空氣強(qiáng)，影響時(shí)間長(zhǎng)，造成持續(xù)降溫和陰雨雪天氣。

可以看出，2018年4月5—7日過程是西北路冷空氣入侵，天氣現(xiàn)象劇烈，降溫幅度大，天氣轉(zhuǎn)晴后出現(xiàn)強(qiáng)輻射降溫，低溫持續(xù)時(shí)間短；2020年3月27—30日過程先是北路冷空氣入侵，然后隨著系統(tǒng)東移，冷空氣從東路回流繼續(xù)影響漢中市，造成持續(xù)降溫和低溫雨雪天氣。氣溫低是凍害發(fā)生的直接原因，溫度越低，凍害越嚴(yán)重；低溫持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)，受凍程度會(huì)越重。

3.3 其他原因

在春季3—4月，茶芽一經(jīng)萌動(dòng)，芽梢伸展，茶樹、茶芽的抗寒能力明顯降低，受凍的可能性明顯提高。茶樹的品種、樹齡、天氣、茶園的地理位置及種植管理技術(shù)都直接影響茶樹早春凍害發(fā)生的程度。凍害災(zāi)情調(diào)查過程中發(fā)現(xiàn)，小葉種茶樹抗寒能力好于大葉種茶樹，本地原生品種茶樹抗寒能力明顯強(qiáng)于從南方引種茶樹，老茶樹以及樹勢(shì)好的茶樹抗寒能力明顯強(qiáng)于幼樹和弱勢(shì)茶樹。在低洼地、坡地下部、坡頂以及無樹木及防護(hù)林遮擋的風(fēng)口地帶，茶樹受凍較重；山坡地中部，有樹木遮擋和背風(fēng)處，茶樹受凍較輕。有蓄水池塘或者靠近河流的茶園、以及有噴灌設(shè)施的茶園，由于小氣候調(diào)節(jié)作用，茶樹受凍較輕。茶園種植管理水平高、長(zhǎng)勢(shì)好的茶園抗寒能力強(qiáng)，受凍輕。

4 氣象服務(wù)

針對(duì)兩次春茶凍害過程，漢中市氣象局及時(shí)做了預(yù)測(cè)和服務(wù)。2018年4月春茶凍害發(fā)生前的4月2日，漢中市氣象臺(tái)發(fā)布了重要天氣消息，指出“4月4日至6日有一次強(qiáng)降溫、吹風(fēng)、降水天氣過程，日平均氣溫下降6～8 ℃，最低氣溫出現(xiàn)在6日或7日凌晨，山區(qū)3～5 ℃，平川6～8 ℃”。4月3日漢中市氣象局在為農(nóng)氣象服務(wù)專報(bào)中指出“清明節(jié)前后有一次強(qiáng)降溫降水過程，注意防御不利影響，建議茶企茶農(nóng)搶抓有利天氣采摘制茶，規(guī)避降溫降水天氣的不利影響”。災(zāi)情發(fā)生后，4月10日及時(shí)制作了凍害評(píng)估和未來天氣影響及預(yù)估的重大信息專報(bào)，提出生產(chǎn)建議。對(duì)于2020年3月倒春寒凍害過程，早在3月4日，市氣象局就分析了2020年以來茶葉氣象條件特點(diǎn)，結(jié)合冬春氣候條件、未來天氣趨勢(shì)和茶樹生長(zhǎng)狀況，作出了“今年春茶萌動(dòng)生長(zhǎng)和開采期整體提前，春季氣溫變化大，乍暖還寒，倒春寒天氣時(shí)有發(fā)生，各地要注意天氣預(yù)報(bào)預(yù)警，提早預(yù)防降溫及低溫凍害”重大氣象信息專報(bào)服務(wù)材料。3月23日在農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)專報(bào)中繼續(xù)提到“預(yù)計(jì)27—28日有較明顯降水降溫過程，對(duì)春茶幼芽不利，提醒各地茶園茶企茶農(nóng)春茶幼芽抗寒能力弱，注意預(yù)防降溫和低溫凍害，對(duì)達(dá)到采摘條件的新芽要做到搶時(shí)宜采盡采”。 3月24日18時(shí)市氣象臺(tái)發(fā)布重要天氣消息，指出“預(yù)計(jì)26—29日我市有一次降溫、降水、吹風(fēng)天氣過程，主要降水時(shí)段在27—29日，過程日平均氣溫下降6～8 ℃，東部下降8～10 ℃，最低氣溫出現(xiàn)在29或30日早晨，平川3～5 ℃，山區(qū) 0～2 ℃”，提醒相關(guān)部門要注意預(yù)防強(qiáng)降溫和低溫凍害對(duì)春茶的不利影響。3月26日，市氣象局連線市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局緊急會(huì)商，針對(duì)這次降溫可能引起的災(zāi)害和應(yīng)對(duì)措施，農(nóng)村農(nóng)業(yè)局緊急發(fā)文，要求各地各級(jí)部門、茶企、茶農(nóng)加強(qiáng)茶園管理，積極采取防御措施。災(zāi)害發(fā)生后，市氣象局及時(shí)調(diào)查災(zāi)情，與茶葉辦溝通交流，聯(lián)合制作發(fā)布“3月27—30日低溫雨雪天氣對(duì)漢中茶葉影響評(píng)估”服務(wù)材料，提出救災(zāi)恢復(fù)生產(chǎn)建議。氣象服務(wù)除直接報(bào)送漢中市政府市委農(nóng)業(yè)相關(guān)部門外，還通過網(wǎng)絡(luò)、日?qǐng)?bào)、微信、微博等多渠道登載宣傳，擴(kuò)大受眾面，最大限度地減輕凍害損失。

對(duì)比兩次過程氣象服務(wù)，2020年倒春寒的跟蹤氣象服務(wù)做得更扎實(shí)細(xì)致，預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)時(shí)效和準(zhǔn)確度也明顯提高，決策氣象服務(wù)和公眾氣象服務(wù)的影響力和效益亦最大化。據(jù)市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局信息，由于預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)和氣象服務(wù)準(zhǔn)確及時(shí)，茶葉技術(shù)員指導(dǎo)到位，茶企茶農(nóng)采取措施有效，凍害損失比預(yù)想的輕，服務(wù)效果明顯比2018年倒春寒好。但是氣象預(yù)測(cè)和服務(wù)也存在短板，比如4—7天的冷空氣活動(dòng)強(qiáng)度、降溫幅度以及最低氣溫預(yù)報(bào)的精細(xì)性和準(zhǔn)確性還有待繼續(xù)提高，對(duì)強(qiáng)降溫可能造成的災(zāi)害程度和影響范圍的預(yù)估預(yù)判也有待提高，決策服務(wù)的提前量和信息發(fā)布的覆蓋面需繼續(xù)提高。

5 結(jié)論和討論

(1)2018年4月5—7日倒春寒天氣降溫幅度、低溫程度、凍害影響均比2020年3月27—30日倒春寒大。茶區(qū)日平均氣溫、日最低氣溫平均降幅超過8 ℃，最低氣溫低于4 ℃會(huì)引起春茶凍害，最低氣溫低于2(0)℃會(huì)造成中(重)度凍害，前期氣候越暖，入侵冷空氣越強(qiáng)，降溫幅度越大，最低氣溫越低且持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)范圍越大，造成的凍害越嚴(yán)重。

(2)加強(qiáng)春季強(qiáng)降溫和低溫預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)研究，尤其是最低氣溫≤4 ℃的低溫天氣過程的提前預(yù)報(bào)和影響預(yù)估，提高決策服務(wù)的提前量，建立多渠道、覆蓋面廣的氣象災(zāi)害預(yù)報(bào)信息服務(wù)，可為各級(jí)部門、茶企和農(nóng)戶采取應(yīng)對(duì)措施爭(zhēng)取充足的時(shí)間。

(3)漢中茶區(qū)倒春寒天氣發(fā)生頻繁，預(yù)防和減輕春茶凍害，需要在種植和管理統(tǒng)籌安排、因地制宜，增加抗寒品種，加強(qiáng)水肥管理提升樹勢(shì)；倒春寒天氣前后積極采取防凍措施和補(bǔ)救措施，也可在一定程度上減輕春茶凍害。