吴忠市霜冻时空分布特征研究

魏月娥++杜宏娟++赵斯文

摘要 本文利用2008—2016年吴忠市逐日最低气温资料，根据霜冻定义统计出现霜冻的日数，并分析时空分布特征。结果表明，盐池北部是全市霜冻次数最多的地区，次数最少的是青铜峡市东部到利通区北部；统计时段内2016年全市发生霜冻的次数最少；灌区平均霜冻日数比山区少；全市平均初霜冻日数比终霜冻日数少；灌区平均初霜冻日数比山区少，平均终霜冻日数比山区多；灌区最早初霜冻日期比山区晚，最晚终霜冻日期比山区早。

关键词 霜冻；区域自动站；时空分布；宁夏吴忠

中图分类号 S425 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）08-0220-02

霜冻是发生在植物生长季节里，由强冷空气入侵或者辐射降温造成植株体温降至0 ℃以下时发生的一种冻害[1]。宁夏天气预报业务规定：4月15日（灌区4月5日）至10月15日期间，最低气温降至3 ℃以下，0 ℃以上为轻霜冻（3 ℃≥Tn>0）；最低气温降至0 ℃以下为霜冻（Tn≤0 ℃）。按发生时期可分为初霜冻和终霜冻，初霜冻是由暖季向寒冷季节过渡时发生的霜冻，终霜冻是由寒冷季节向暖季节过渡时发生的霜冻[2]。开展吴忠市霜冻特征的分析可为霜冻天气的预报预警提供可靠依据。张 磊等对宁夏霜冻有过细致的研究[3]，但所采用的资料是宁夏全区大监站的人工观测资料，不能满足吴忠市霜冻精细化预报预警工作的要求。本文采用2008年8月至2016年10月吴忠市6个大监站和19个区域自动站的日最低气温资料，统计逐年霜冻出现的日数，分析近10年来吴忠市霜冻的时空分布特征。

1 资料与方法

1.1 资料来源

本文所用资料为吴忠市6个大监站和19个区域自动站2008年8月至2016年12月的逐日最低气温资料。大监站为吴忠（53612）、青铜峡（53617）、盐池（53723）、麻黄山（53727）、同心（53810）、韦州（53881）；所选的19个区域自动站是建站时间早、资料连续性好、空间分布较均匀的站，即金积镇政府（Y2401）、扁担沟镇政府（Y2402）、孙家滩（Y2403）、太阳山开发区（Y2801）、太阳山镇沙泉村（Y2802）、南川乡南塬村（Y2803）、跃进村牛首山（Y2701）、大坝镇政府（Y2704）、青铜峡镇广武村（Y2707）、高沙窝镇政府（Y2501）、惠安堡镇政府（Y2503）、王乐井乡政府（Y2509）、青山乡青山村（Y2511）、下马关镇政府（Y2603）、豫海镇城北村（Y2604）、田老庄乡政府（Y2605）、王团镇圆枣村（Y2610）、马高庄乡政府（Y2622）、张家塬乡海棠湖村（Y2612）。

1.2 霜冻的定义和资料统计时段

宁夏天气预报业务中规定宁夏川区4月5日至10月15日、山区4月15日至10月15日，日最低气温≤3 ℃作为霜冻的指标，其中>0 ℃为轻霜冻，≤0 ℃为霜冻。由于吴忠市区域自动站是从2007年开始建站，所选区域自动站大部分是从2008年7月开始正式投入使用，所以在本文中统计时间为2008年8月至2016年10月期间每年4月5日（或4月15日）至10月15日。分别统计所选的25个站点在此期间出现霜冻的次数，记录霜冻出现的具体日期。

1.3 区域划分

根据吴忠市各地气候地理条件和农业种植结构，将吴忠市分为灌区和东南部山区。其中，灌区包括吴忠市利通区、青铜峡市和红寺堡区，站点有11个：53612、53617、Y2401、Y2402、Y2403、Y2801、Y2802、Y2803、Y2701、Y2704、Y2707。山区包括同心县和盐池县，站点有14個：53810、53881、53723、53727、Y2501）、Y2503、Y2509、Y2511、Y2603、Y2604、Y2605、Y2610、Y2622、Y2612。

2 结果与分析

2.1 空间分布特征

2.1.1 轻霜冻和霜冻。从2008年8月至2016年10月日最低气温≤3 ℃的霜冻统计资料看，霜冻出现次数最多的地区是盐池北部、同心中部吴忠市利通区南部、青铜峡市南部、红寺堡区大部分地区，近9年出现的次数都在90次以上；而出现次数最少的地区是利通区中北部、同心东北部到盐池县西南部以及同心县西部地区，近9年出现霜冻的次数不足60次；其他地区则在60～90次之间。

2.1.2 霜冻。统计了2008年8月至2016年10月日最低气温≤0 ℃的霜冻次数。从统计资料看，霜冻次数最多的地区是同心县中部和盐池北部地区，近9年来总次数超过30次；出现霜冻次数最少的地区是青铜峡市东部、利通区北部、同心县西部和东北部以及盐池西南部，近9年来总次数为2～17次；其他地区出现霜冻次数多的地区总次数为17～32次。

2.2 时间分布特征

2.2.1 霜冻年分布特征。从2009—2016年统计资料中日最低气温≤3 ℃的霜冻总次数的年分布来看，灌区2016年发生霜冻的次数最少，其次是2009年，2010年和2015年霜冻次数最多；山区也是2016年霜冻次数最少，其次则是2009年，2010年和2014年霜冻次数最多。

分析了日最低气温≤0 ℃的霜冻资料，发现灌区各站2016年霜冻次数最少，其次是2011年，2010年次数最多；山区各站2012年霜冻次数最少，其次是2011年，2010年出现霜冻次数最多。

2.2.2 全市霜冻日数统计。全市25个站点霜冻日数资料统计，日最低气温≤3 ℃的霜冻，全市平均霜冻日数为9日次，最少的是同心县下马关镇站，为3.6日次；最多的是16.3日次，是同心县王团站。灌区平均霜冻日数为9.0日次，山区为9.1日次。日最低气温≤0 ℃的霜冻，全市全年平均日数为2.3日次，占全年平均霜冻日数的25.6%，其中灌区和山区平均日数相当，为2.3日次。

2.2.3 霜冻的初、终日数统计。

（1）日最低气温≤3 ℃的霜冻。全市平均初霜冻日数为3.0日次，占全年霜冻的33.3%；最少的是青铜峡跃进村站，9年来初霜冻总次数只有4次；最多的是同心县王团站，总次数达54次。分别从灌区和山区来看，灌区平均初霜冻日数为2.3日次，山区平均初霜冻为3.6日次。全市平均终霜冻日数为6.0日次，占全年霜冻的66.7%；终霜冻最少的站是同心县预海镇站，8年来总共有16次；最多的是同心县田老庄乡站，8年来总次数达到82次。分别分析灌区和山区来看，灌区平均终霜冻的日数为6.7日次，山区平均终霜冻为5.5日次。

（2）日最低气温≤0 ℃的霜冻。全市平均初霜冻日数为0.7日次，占全年平均日数的30.4%。全市平均终霜冻日数是1.6日次，占总平均霜冻日数的69.6%。分别分析灌区和山区来看，灌区平均初霜冻日数为0.4日次，山区平均初霜冻日数为1日次；灌区平均终霜冻日数为2.1日次，山区平均终霜冻日数为1.3日次。

（3）最早初霜冻和最晚终霜冻分析。初霜冻到来时间越早对作物的危害越重，同样终霜冻结束时间越迟对作物危害越重[4]。分析吴忠市各站2008—2016年最早的初霜冻和最晚的终霜冻日，发现灌区大部分站点最早的初霜冻发生在9月21日，山区则是9月14—20日不等；灌区结束最晚的终霜冻日期为5月18日，山区结束最晚的则是5月26日，是同心县田老庄乡。

3 结论

（1）从空间分布分析，盐池县北部、利通区南部到红寺堡区、同心县中部3个区域是吴忠市霜冻发生次数最多的地区；青铜峡市东部到利通区北部、同心县西部、同心县东部到盐池县西南部3个区域则是吴忠市霜冻次数最少的地区。

（2）从时间分布分析，2008—2016年期间，全市霜冻次数最少的是2016年，最多的是2010年。

（3）资料统计时段内，全市各站平均年霜冻日数为9.0日次，其中日最低气温≤0 ℃的霜冻的年平均日数为2.3日次，占总日数的25.6%；灌区年平均霜冻日数为9.0日次，山区年平均霜冻日数为9.1日次。

（4）全市初霜冻的平均日数比终霜冻日数少3.0日次，灌区初霜冻日数比山区少1.3日次，灌区终霜冻平均日数比山区多1.1日次。

（5）灌区最早初霜冻开始时间比山区晚4 d左右，最晚终霜冻结束时间比山区早多达8 d。

4 参考文献

[1] 许燕，王国复，王盘兴.近50年中国霜期的变化特征分析[J].气象科学，2009，29（4）：427-433.

[2] 冯建明.宁夏天气预报手册[M].北京：气象出版社，2012.

[3] 张磊，杨洋，张晓煜，等.近50年宁夏霜冻日数基本特征及变化趋势[J].中国农学通报，2015，3（5）：214-219.

[4] 梁进秋.大同市近50年霜冻及其异常事件变化特征分析[J].中国农业氣象，2010，31（增刊1）：124-128.