2018年4月漳平市永福鎮(zhèn)霜凍成因及對(duì)茶葉的影響*

華桃春 劉素惠 華曉白

(1.福建省漳平市氣象局，福建 龍巖 364400；2.福建省漳平市茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展中心，福建 龍巖 364400；3.福建省羅源縣氣象局，福建 福州 350600)

0 引言

福建是中國(guó)第一產(chǎn)茶大省，是烏龍茶、紅茶、白茶和茉莉花茶的發(fā)源地以及主產(chǎn)區(qū)[1]，2000年以來(lái)福建茶園面積整體呈上升態(tài)勢(shì)，2013年首次突破20萬(wàn)hm2，2019年達(dá)到21.98萬(wàn)hm2，較2018年增長(zhǎng)4.23%。自2000年起，福建茶葉總量呈逐年上升趨勢(shì)，從2000年的12.60萬(wàn)t增加到2019年的43.99萬(wàn)t，同比增長(zhǎng)5.16%。主要產(chǎn)茶區(qū)可分為閩東、閩南、閩北三大區(qū)域。閩南茶區(qū)主要以烏龍茶為主，安溪鐵觀音最為出名。

近年來(lái)，閩西南茶區(qū)的永福鎮(zhèn)高山茶名聲突顯，永福鎮(zhèn)茶區(qū)地處博平嶺山脈東南部，是福建省最南端的高山盆地，年平均氣溫僅 17.3℃，氣候條件非常優(yōu)越[2]，與臺(tái)灣文山、南投等茶業(yè)專區(qū)相近，被臺(tái)商譽(yù)為“大陸阿里山”，1996年臺(tái)商在漳平市永福鎮(zhèn)引進(jìn)高山茶試種成功后，陸續(xù)吸引了眾多臺(tái)商前來(lái)投資，種植面積逐年增加。2005年高山茶種植逐漸形成規(guī)模并且形成品牌，2008年“漳平臺(tái)灣農(nóng)民創(chuàng)業(yè)園”被批準(zhǔn)列入國(guó)家級(jí)臺(tái)灣農(nóng)民創(chuàng)業(yè)園。目前永福鎮(zhèn)高山茶種植面積約5.5萬(wàn)hm2，年產(chǎn)干茶3000t，產(chǎn)值可達(dá)7億元，主要包括軟枝烏龍、金萱、翠玉、四季春等四個(gè)茶樹(shù)品種的種植加工生產(chǎn)。永福鎮(zhèn)高山茶區(qū)由于獨(dú)特的氣候環(huán)境，茶葉發(fā)育期偏晚，3月下旬茶芽才開(kāi)始萌動(dòng)，新梢生長(zhǎng)至5葉開(kāi)始采摘，一般開(kāi)采時(shí)間在4月下旬前期。雖然春季氣候呈變暖趨勢(shì)，但氣溫波動(dòng)大，清明前后常有強(qiáng)冷空氣南下影響，華南地區(qū)頻繁遭遇霜凍，導(dǎo)致茶葉受凍，造成重大經(jīng)濟(jì)損失[3-4]。浙江省茶葉發(fā)育期早，遭遇茶葉低溫霜凍概率高，因此在茶葉低溫霜凍方面研究很多，提出了很多實(shí)用性很強(qiáng)的指標(biāo)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并開(kāi)展了一系列氣象服務(wù)和政策性保險(xiǎn)[5-10]。福建省茶葉低溫霜凍發(fā)生相對(duì)偏少，因此側(cè)重對(duì)冬季寒潮研究，將入侵福建的寒潮分為西路、中路和東路，90年代以來(lái)寒潮次數(shù)明顯減少[11-13]。

本文針對(duì)2018年4月8日漳平市永福鎮(zhèn)茶葉低溫霜凍過(guò)程，分析其形成的氣候背景和天氣形勢(shì)，并結(jié)合茶園小氣候，對(duì)茶葉低溫霜凍災(zāi)害情況進(jìn)行分析，以便提前預(yù)防類似的氣候背景和天氣形勢(shì)，防止或減輕低溫霜凍對(duì)茶葉造成的危害。

1 材料與方法

1.1 資料來(lái)源

氣象資料來(lái)源于福建省龍巖市氣象局，包含漳平市基本氣象站和1個(gè)茶園小氣候觀測(cè)站的氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)，茶園小氣候觀測(cè)站(25°01′N(xiāo),117°30′E，海拔822.5m)位于永福鎮(zhèn)上林水庫(kù)邊(1km之內(nèi))，距離地面高度為1.5m，距離茶園5km之內(nèi)，氣象數(shù)據(jù)主要包括逐小時(shí)平均氣溫和最低氣溫，數(shù)據(jù)使用前已通過(guò)人工質(zhì)量控制。

1.2 霜凍氣象指標(biāo)

氣象學(xué)上霜凍的指標(biāo)一般采用日最低氣溫≤4℃，此時(shí)近地面氣溫可在0℃以下，也可在0～4℃的范圍內(nèi)，產(chǎn)生霜。

1.3 茶葉霜凍標(biāo)準(zhǔn)

茶葉低溫霜凍評(píng)估參考茶樹(shù)霜凍等級(jí)(QX/T410-2017)。0級(jí)，茶樹(shù)生長(zhǎng)正常。1級(jí)，茶樹(shù)輕度霜凍，茶園內(nèi)小時(shí)最低氣溫0～2℃，持續(xù)2～4h；或茶園內(nèi)小時(shí)最低氣溫2～4℃，持續(xù)≥4h。2級(jí)，茶樹(shù)中度霜凍，茶園內(nèi)小時(shí)最低氣溫-2～0℃，持續(xù)<4h；或茶園內(nèi)小時(shí)最低氣溫0～2℃，持續(xù)≥4h。3級(jí)，茶樹(shù)重度霜凍，茶園內(nèi)小時(shí)最低氣溫<-2℃，持續(xù)<4h；或茶園內(nèi)小時(shí)最低氣溫-2～0℃，持續(xù)≥4h。4級(jí)，茶樹(shù)特重霜凍，茶園內(nèi)小時(shí)最低氣溫<-2℃，持續(xù)≥4h。

2 結(jié)果與分析

2.1 氣候背景分析

氣候有一定的規(guī)律性但又不斷變化，主要表現(xiàn)為冷暖、干濕的周期性交替。厄爾尼諾和拉尼娜是赤道中、東太平洋海溫冷暖交替變化的異常表現(xiàn)，拉尼娜現(xiàn)象發(fā)生時(shí)中國(guó)的冷空氣強(qiáng)度偏強(qiáng)，使內(nèi)陸地區(qū)冬季溫度低，春夏氣溫高，降雨量減少，大風(fēng)頻繁，易形成春旱，必然會(huì)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成不小的影響。

2018年，距離2015—2017年的超級(jí)厄爾尼諾現(xiàn)象年已經(jīng)過(guò)去1年。2018年冬季赤道中東太平洋已經(jīng)形成了一次弱的東部型拉尼娜事件，2月份開(kāi)始，赤道中東太平洋海溫負(fù)距平強(qiáng)度有所減弱，到春夏季轉(zhuǎn)為正常狀態(tài)。因此，2018年4月福建省氣候背景為受拉尼娜事件影響。

2.2 天氣形勢(shì)分析

2018年4月8日低溫霜凍氣候形勢(shì)屬于東亞大槽型。霜凍天氣出現(xiàn)前，500hPa高度場(chǎng)經(jīng)向度加大，西西伯利亞槽加深，烏拉爾山阻高建立，引導(dǎo)極地冷空氣南下。隨著東亞大槽不斷加深發(fā)展，東移入海，福建省從槽前暖濕氣流影響轉(zhuǎn)為槽后西北冷氣流影響，北方強(qiáng)冷空氣擴(kuò)散南下，出現(xiàn)明顯降水降溫[14]。

4月7日20時(shí)東亞大槽正東移入海(見(jiàn)圖1)，福建剛好處于大槽底部，槽底非常深，壓至福建南部，地面有冷高壓中心，強(qiáng)冷空氣中心已經(jīng)影響到福建省北部，并繼續(xù)東移南壓，影響福建全域，迫使氣溫不斷下降。

圖1 2018年4月7日20時(shí)500hPa高空?qǐng)D和地面圖

到了8日08時(shí)(見(jiàn)圖2)，500hPa東亞大槽偏東，主體在125°E以東，并有-41℃的冷中心與之配合，東亞大槽移至黑龍江東北部到臺(tái)灣以東，福建省處于槽后西北氣流控制下，冷空氣不斷南下；地面圖上冷空氣主體從西路南下控制華南大部地區(qū)，福建省受冷高壓控制，在這樣的高低空配置下，福建省天氣晴朗，出現(xiàn)強(qiáng)輻射降溫，早晨氣溫低，出現(xiàn)輻射型低溫霜凍天氣。

圖2 2018年4月8日08時(shí)500hPa高空?qǐng)D和地面圖

2.3 永福鎮(zhèn)4月上旬日低溫變化趨勢(shì)

從漳平市氣象站和永福鎮(zhèn)上林水庫(kù)區(qū)域自動(dòng)站2018年4月上旬日最低氣溫變化趨勢(shì)可以看出(見(jiàn)圖3)，兩者氣溫變化趨勢(shì)一致，最低氣溫均出現(xiàn)在8日早晨，兩地溫差5.6℃。4月1日開(kāi)始永福鎮(zhèn)氣溫逐漸上升，日最低氣溫均>10℃，5日最低氣溫上升到15.6℃，非常適宜茶葉生長(zhǎng)，茶葉生長(zhǎng)速度明顯偏快，3葉一芽長(zhǎng)度4～6cm，芽節(jié)間距離較長(zhǎng)，已經(jīng)接近開(kāi)采期；6日開(kāi)始出現(xiàn)降水，日最低氣溫下降，8日天氣夜間受偏北風(fēng)影響，云量稀少，出現(xiàn)輻射型降溫，8日早晨最低氣溫下降到0.8℃，雖然受凍時(shí)間只有1天，但極端溫度接近0℃，出現(xiàn)霜凍，造成永福鎮(zhèn)茶葉受凍減產(chǎn)，經(jīng)濟(jì)損失嚴(yán)重。

圖3 2018年4月上旬漳平市氣象站和上林水庫(kù)區(qū)域站日最低氣溫變化趨勢(shì)

2.4 茶葉霜凍害情況分析

根據(jù)氣象行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)茶樹(shù)霜凍害等級(jí)(QX/T410-2017)，結(jié)合4月6—8日上林水庫(kù)區(qū)域自動(dòng)氣象觀測(cè)站資料，分析此次霜凍害對(duì)永福鎮(zhèn)茶葉生產(chǎn)的影響。結(jié)果如圖4所示，此次低溫霜凍過(guò)程，小時(shí)最低氣溫在4℃及以下的時(shí)間持續(xù)7h，在2℃及以下的時(shí)間持續(xù)4h，茶葉霜凍害等級(jí)達(dá)2級(jí)，災(zāi)害程度為中度。

圖4 2018年4月6—8日上林水庫(kù)區(qū)域站小時(shí)最低氣溫和小時(shí)相對(duì)濕度變化趨勢(shì)

霜凍發(fā)生時(shí)，永福鎮(zhèn)高山茶已經(jīng)生長(zhǎng)至3葉一芽或2葉一芽，再經(jīng)過(guò)一段時(shí)間就可以開(kāi)采，如持續(xù)前期同樣的溫度，日最低氣溫均在10℃以上，過(guò)5～7天就可以提前開(kāi)采；但在遭遇接近0℃的低溫霜凍后，幾乎全部茶園都出現(xiàn)比較厚的霜結(jié)晶，太陽(yáng)出來(lái)后，溫度迅速升高，相對(duì)濕度很低，茶芽很快變黑，已經(jīng)展開(kāi)的茶葉萎蔫變熟發(fā)黑，頭茶幾乎全部絕收，只能再等新芽重新生長(zhǎng)。據(jù)漳平市農(nóng)業(yè)部門(mén)統(tǒng)計(jì)，2018年4月8日的低溫霜凍造成永福鎮(zhèn)高山茶園受災(zāi)，受災(zāi)程度達(dá)到重度，受災(zāi)面積1.61萬(wàn)畝，經(jīng)濟(jì)損失1億多元。

根據(jù)茶葉霜凍標(biāo)準(zhǔn)得到的災(zāi)害等級(jí)與茶園實(shí)際受災(zāi)程度出現(xiàn)1個(gè)等級(jí)差異，其原因可能是區(qū)域氣象站建設(shè)在水庫(kù)邊上，有水體的保溫效應(yīng)，距離茶園有一定距離(4.7km)，茶園本身還有海拔高度差(760～1100m)，且普遍高于水庫(kù)，茶園實(shí)際溫度比上林水庫(kù)區(qū)域自動(dòng)氣象站的溫度更低，接近0℃或0℃以下，導(dǎo)致受災(zāi)程度更重，因此，實(shí)際受災(zāi)程度比根據(jù)自動(dòng)氣象站觀測(cè)數(shù)據(jù)的分析結(jié)果更重。

3 結(jié)論與討論

①2018年4月8日低溫霜凍，其氣候背景為受拉尼娜事件影響，高空東亞大槽東移入海，槽底很深，南壓到福建省南部是關(guān)鍵，引導(dǎo)了地面強(qiáng)冷空氣南下影響到福建南部，引起劇烈的輻射降溫。

②4月8日永福鎮(zhèn)上林水庫(kù)最低氣溫僅0.8℃，考慮到有百葉箱影響，以及距離上林水庫(kù)站的距離和海拔等因素，實(shí)際上茶園的溫度更低，接近0℃或0℃以下，幾乎全部茶園出現(xiàn)比較厚的霜結(jié)晶，茶葉霜凍災(zāi)害等級(jí)達(dá)到重度，局部特重，頭茶絕收，造成重大經(jīng)濟(jì)損失。

③全球氣候趨勢(shì)變暖，但春季氣溫波動(dòng)變大，永福鎮(zhèn)茶區(qū)在清明前后遭遇低溫霜凍的概率也增大，2015年、2020年也出現(xiàn)過(guò)低溫霜凍，受災(zāi)嚴(yán)重、經(jīng)濟(jì)損失大。因此，加強(qiáng)低溫氣候背景和天氣形勢(shì)分析，提高低溫天氣預(yù)報(bào)技術(shù)和準(zhǔn)確率，提前采取搶采和防御霜凍等措施，可以有效降低霜凍造成的危害；此外，茶農(nóng)還可進(jìn)行茶葉低溫政策性保險(xiǎn)，以降低經(jīng)濟(jì)損失。