石河子垦区霜冻风险区划研究 *

朱惠芝

（乌兰乌苏农业气象试验站，新疆 石河子 832003）

霜冻是一种限制作物生长期内热量资源充分利用的农业气象灾害。一般当最低气温降低到0℃时，大部分作物都开始受冻害。长期以来，农业气候区划一直是石河子垦区各级气象科技工作者十分重视的研究领域，但在区划工作中还存在一些不足，一是未能考虑气候变化对各地农业气候资源和农业气象灾害的影响，难以满足现代农业发展适应和应对气候变化的需求；二是未能考虑中、小尺度地理因素对农业气候资源和农业气象灾害空间分布的影响，区划的精细化程度较低[1-2]。另外，近几十年，石河子垦区的农业科技水平、种植方式和作物种类也发生了很大变化。因此，在对垦区气候变化时空分布规律进行研究分析的基础上，根据当地农业生产实际，探讨石河子垦区霜冻风险区划，对提高农业气候资源利用效率，降低气候变化风险，增强气象为农业增效、农民增收和环境改善的服务功能，促进区域经济的可持续发展，具有十分重要的意义[3-5]。

1 石河子垦区初、终霜冻日空间分布

1.1 终霜冻日

石河子垦区终霜冻日的空间分布总体呈现随海拔高度的升高逐渐推迟的特征（图略）。地处垦区西北部的一三六团、炮台、一三五团、一二一团、一三二团、一三三团、一三四团、一四一团、一二二团、一四二团和一四四团的终霜冻日出现较早，一般在4月6～10日；地处垦区中部、北部的莫索湾、一四九团和一五〇团西南部的终霜冻日在4月12～15日；地处海拔400 m 以上区域的乌兰乌苏、石河子、一四三团、一四七团以及南部区域终霜冻日出现较迟，一般在4月15～25日。

1.2 初霜冻日

石河子垦区初霜冻日的空间分布格局与终霜冻日大体相反，总体呈现随海拔高度的升高逐渐提前的特征（图略）。海拔450 m 以下的西北部和中部平原地带，包括一二一团、一二二团、一三二团、一三三团、一三四团、一三五团、一三六团、一四一团、一四七团和一四八团的初霜冻日出现较迟，一般在10月中旬末； 垦区南部海拔450 m 以上山麓地带的一四二团、一四三团和一四四团以及东北部的一四九团和一五〇团初霜冻日出现较早，一般在9月底至10月中旬。

2 石河子垦区霜冻风险区划指标

如霜冻发生在喜温作物开始生长、喜凉作物积极生长的≥10℃持续时期内，则春、秋季≥10℃初、终日期至终、初霜冻日期之间的热量就难以为农业所利用。春季终霜冻期出现愈迟，秋季初霜冻期出现愈早，对农业的危害愈严重。石河子垦区终霜冻日一般出现在春季日平均气温稳定≥10℃的初日之前3 d 左右，初霜冻日一般出现在秋季日平均气温稳定≥10℃的终日之后的6～9 d，即无霜冻期较日平均气温稳定≥10℃的日数多9～12 d，就多年平均而言，霜冻对垦区农作物（主要是棉花、玉米等）的影响较小。但由于石河子垦区位于西北内陆，春秋两季冷空气活动频繁，气温变化不稳定，初、终霜冻期的稳定性较差，终霜冻日出现在春季日平均气温稳定≥10℃的初日之后，或初霜冻日出现在秋季日平均气温稳定≥10℃的终日之前的现象也时有发生，常对农业生产造成较大影响。基于以上分析，我们将垦区终霜冻日出现在春季日平均气温稳定≥10℃的初日之后的频率以及初霜冻日出现在秋季日平均气温稳定≥10℃的终日之前的频率分别作为终霜冻和初霜冻风险区划的指标（见表1）。

图1 石河子垦区终霜冻分布图

3 石河子垦区霜冻风险区划及其评述

3.1 终霜冻风险区划及其评述

石河子垦区终霜冻风险的空间分布总体呈现东南部高，西北部低的特点（图1）。垦区东部的莫索湾、一五〇团、一四九团、一四八团和总场附近的一五二团、乌兰乌苏、一四三团、一四二团和一四四团，近50年终霜冻日出现在春季日平均气温稳定≥10℃的初日之后的频率相对较高，为13%～16%，迟来的终霜冻对早播喜温作物的危害风险相对较大，因此，是终霜重度冻害区。垦区中部的一三三团、一三四团、一二二团、一四一团以及一四七团终霜冻日出现在春季日平均气温稳定≥10℃的初日之后的频率次之，为9%～13%，是终霜冻危害的中等区。垦区自西北到东南一三六团、一三五团、炮台一三二团和一二一团终霜冻日出现在春季日平均气温稳定≥10℃的初日之后的频率较低，为4%～9%，终霜冻对农作物危害的风险较低，因此是轻霜冻区。

3.2 初霜冻风险区划及其评述

石河子垦区秋季初霜冻风险的空间分布格局与终霜冻基本一致，也总体呈现东北- 西南部高，西北部低的特点。垦区东北部的莫索湾、一五〇团、一四九团、一四八团以及石河子南部、乌兰乌苏、一四三团、一四二团和一四四团近50年初霜冻日出现在春季日平均气温稳定≥10℃的终日之前的频率相对较高，为20%～40%，提前的初霜冻对大秋作物的成熟影响较大，并影响作物的产量和品质，因此是初霜重度区。垦区中部的一三四团、一二二团和一四一团终霜冻日出现在春季日平均气温稳定≥10℃的初日之后的频率次之，为16%～20%，是初霜冻危害的中等区。垦区西北部的一三六团、一三五团、一三三团、一三二团、一二一团和一四七团初霜冻日出现在秋季日平均气温稳定≥10℃的终日之前的频率较低，为6%～16%，初霜冻对农作物危害的风险较低，因此是轻霜冻区。