2022年河套平原终霜冻过程分析及防灾措施

黄元媛

（巴彦淖尔市气象局，内蒙古 巴彦淖尔 015000）

0 引言

河套平原是指黄河“几”字弯和其周边流域，由贺兰山以东的银川平原，内蒙古狼山、大青山以南的后套平原和土默川平原组成。内蒙古自治区巴彦淖尔市位于黄河“几”字弯顶部，阴山山脉横贯东西，其南部即为后套平原，又被称为河套平原。河套平原有优质耕地超73.33万hm2，是亚洲最大的一首制自流灌区，是全国水土条件最好的3个粮食主产区之一，是国家重要的商品粮油生产基地和绿色食品原料基地，素有“天下黄河、唯富一套”的美誉。河套平原春秋季冷空气活动频繁，气温变化剧烈，因此，霜冻灾害对河套平原农业生产影响较大。

通常，将秋季第一次出现日最低气温≤2 ℃的日期称为初霜冻，将次年春季最后一次出现日最低气温≤2 ℃的日期称为终霜冻。河套地区的霜冻灾害引起了许多专家、学者的关注［1-3］。例如，仇巧玲［4］分析河套地区初、终霜日变化得出，河套地区初霜冻日期推后，终霜冻日期提前，无霜期逐步延长，霜冻灾害呈逐年减少趋势。李建军等［5］对河套地区霜冻发生频率进行分析得出，霜冻灾害发生频率与地区经纬度、海拔呈正相关，终霜冻危害频率大的区域为阴山南麓山脚下。笔者通过对2022年河套平原终霜冻的发生原因及预报着眼点进行分析，并给出终霜冻灾害的一些防御建议，以此为河套平原终霜冻预报及防灾减灾提供参考。

1 天气实况

2022年5月13日、14日清晨，河套平原大部地区出现霜冻，乌拉特前旗南部出现轻霜冻，最低气温-3.4～6.2 ℃，地面最低温度-4.6～0.2 ℃。此次终霜冻天气过程较常年偏晚16 d，对农业生产造成较大影响。据初步统计，此次霜冻灾害导致巴彦淖尔市临河区、磴口县部分乡镇番茄受灾，杭锦后旗、乌拉特后旗部分果树受灾减产，乌拉特前旗、乌拉特后旗南部、五原县部分乡镇农作物受灾，受灾面积达4 670.99 hm2。

2 环流形势分析

2.1 高空环流形势分析

5月上旬，500 hPa环流形势欧亚中高纬度地区呈纬向型环流。5月10日开始，乌拉尔山高压脊发展，脊前高空槽加深，在贝加尔湖东部形成冷涡，引导强冷空气南下，导致温度梯度加大、锋区加强。由图1可知，5月13日08:00，500 hPa欧亚中高纬度为“两低一高”型，高压脊位于新疆维吾尔自治区北部，同时贝加尔湖冷涡东移至东北，形成东北冷涡，冷中心强度达-36 ℃，河套平原处于涡后脊前西北气流控制，温度场在-28～-24 ℃线控制；700 hPa为偏北气流，温度场在-8～-4 ℃线控制，高度场与温度场夹角接近90°，有强冷平流，850 hPa在河套平原存在冷中心，中心强度为4 ℃，因此整层的冷空气有利于地面降温。5月14日08:00，500 hPa系统减弱，东北冷涡减弱为高空槽东移，河套平原处于槽后脊前偏西气流控制，700、850 hPa冷平流较弱，因此考虑14日最低气温较13日略高。

图1 5月13日08:00 500 hPa与700 hPa高度场

2.2 地面形势分析

地面图上，冷空气移动路径为西北路径，5月12日08:00冷高压中心位于贝加尔湖西部，中心强度达1 037.5 hPa；20:00冷高压向北移动至内蒙古自治区西部；13日02:00—05:00冷高压强度维持在1 035.0～1 037.5 hPa，冷高压外围向西北方向伸展，河套平原受高压前部1 020.0～1 025.0 hPa控制；13日08:00冷高压向北移动，河套平原受高压前部1 022.5～1 025.0 hPa控制。因此，地面气温从12日夜间开始下降，13日08:00最低，从地面自动站监测到大部地区最低气温为-3.4～4.0 ℃。14日08:00冷高压减弱至1 030 hPa，河套平原受高压前部1 020.0～1 022.5 hPa控制，因此，14日当 地最低气温较13日高，从地面自动站监测到大部地区最低气温为-1.4～9.4 ℃。

3 智能网格预报应用与检验

近年来，智能网格预报产品投入应用，为灾害性天气预报预警及重大活动气象服务提供了重要支撑。当前，该产品可提供24 h内逐小时预报，2～10 d内逐3 h预报，空间分辨率达5 km。此研究就5月12日23:00至13日08:00临河逐小时智能网格预报与实况进行对比检验。由表1和图2可知，12日23:00临河最低气温7.6 ℃，智能网格预报7.0 ℃，预报误差在1.0 ℃以内；13日00:00—03:00，临河最低气温分别为5.1、3.9、2.9、3.0 ℃，智能网格预报分别为5.0、4.0、3.0、3.0 ℃，预报误差仅有0.1 ℃，且03:00预报与实况一致；04:00智能网格预报比实况略偏低，05:00—08:00智能网格预 报比实况偏高0.2～2.8 ℃。12日23:00至13日00:00智能网格预报风速比实况偏高0.2～0.6 m/s，13日01:00—08:00智能网格预报风速比实况偏低0.3～3.3 m/s。整体来看，智能网格预报结果接近实况，对预报员开展精细化预报服务及决策气象服务起到了很好的指导作用。

图2 5月12日23:00至13日08:00临河智能网格客观精细化逐小时预报

表1 5月12日23:00至13日08:00临河逐小时智能网格预报与实况最低气温及风速值

4 终霜冻灾害防御措施

在5月13—14日霜冻天气过程中，气象部门精准预报、精细服务，最大限度地挽回了农业经济损失。据初步了解，霜冻影响区域大部分农户均采取了灌水、熏烟、喷施叶面肥等防霜冻措施，农作物基本未受损或受损程度较轻，少部分未采取措施的农田受损程度高或绝收。例如，杭锦后旗蒙海镇西渠口村部分农户因未采取防霜冻措施，导致24.87 hm2葫芦苗受冻严重或死亡；乌拉特前旗大佘太镇及时组织菜农采取熏烟防霜冻措施，全镇100.00 hm2瓜果蔬菜苗均未受损。此外，根据预报信息，巴彦淖尔市多地暂缓移苗或播种0.42万hm2，也有效减少了霜冻灾害损失。现就具体成功做法进行分析总结，为今后开展霜冻天气气象服务提供参考。

4.1 提前7 d精准预报，为做好防霜工作赢得提前量

5月中旬出现霜冻天气对河套地区农作物幼苗危害较大，会对地区粮食安全产生较大影响。巴彦淖尔市气象局提前7 d开始密切跟踪天气形势演变，按照“ 731-631-137 ”（巴彦淖尔市气象局制定的重大天气过程精细化预报服务流程）全流程服务模式，于5月6日在全市天气会商时提醒各旗（县）关注13日、14日清晨霜冻或轻霜冻天气，提前发布相关预报预警信息。5月7日上午，巴彦淖尔市气象局向市政府及农牧业局报送了《霜冻天气信息专报》1期，明确指出河套地区气温将下降至0 ℃左右，并给出了灾害防御对策：①在霜冻来临前暂缓移苗；②霜冻来临前的夜晚，在保护地段的上风向位置点燃杂草、树叶等使烟幕笼罩整个防护地段，减少地面辐射降温，提高近地层空气温度，达到防霜目的；③用塑料薄膜或苇草覆盖刚出苗的幼苗，隔绝幼苗与外界空气的接触，达到防御霜冻目的；④在霜冻来临前给农田进行浇水，通过水温保护幼苗，减轻冻害；⑤在霜冻来临前给农作物喷施叶面肥，增加农作物抗逆性，减轻或避免霜冻危害。

4.2 周密部署、科学研判，强化政府决策参谋作用

5月10日上午早间会商结束后，巴彦淖尔市气象局针对此次霜冻天气服务工作进行安排部署，要求巴彦淖尔市气象局及各旗（县）气象局高度重视，主要领导要坚守一线、靠前指挥，密切监视天气变化，第一时间向地方政府汇报情况，全力组织做好防霜各项服务工作。5月10日下午，巴彦淖尔市气象台发布《霜冻重要天气信息》，并通过发送手机短信、电子邮件、微信等方式向市委，市政府领导及相关部门报告最新天气情况及预防决策建议。各旗（县）气象局相继向当地政府及有关部门发布霜冻天气信息。

4.3 部门联动及时高效，形成防霜减灾工作合力

5月10日下午，巴彦淖尔市气象局、国家农业气象试验站与巴彦淖尔市农牧业局召开联合会商会，双方就近期天气对农业的影响进行了研讨，认为此次霜冻天气主要对玉米、大豆、蔬菜、瓜果等作物产生影响，并联合发布了《霜冻天气专题预报》。

4.4 全媒体广泛传播，霜冻信息直达“最后一公里”

为确保天气预报预警信息能及时送达农民手中，气象部门通过手机短信、官方微博、微信公众号等多种渠道传播相关信息。巴彦淖尔市电视台、巴彦淖尔市广播电台、巴彦淖尔市日报、巴彦淖尔晚报等媒体对此次天气过程进行全程跟踪报道，并通过“掌上巴彦淖尔”“河套微传媒”等新媒体实时发布预报预警气象信息，提升气象信息服务覆盖率，确保霜冻信息直达“最后一公里”。

4.5 跟踪监测精细服务，助力防霜工作科学有效

精准预报、精细服务是气象部门做好防灾减灾工作的基础。为做好此次霜冻天气的气象服务工作，5月10—14日市、旗（县）气象部门加密天气会商，跟踪天气形势演变，滚动发布精细化预报信息。12日夜间至13日清晨、13日夜间至14日清晨，气象部门工作人员通宵值班，紧盯气象监测站气温、风速变化，通过微信、短信、电话等逐小时向各相关部门、新闻媒体、社会公众发布天气实况，对农业种植大户开展直通式气象服务，提出针对性的防御建议。在此期间，巴彦淖尔市气象局发布《重要天气信息》3期、《霜冻蓝色预警信号》1期、《农牧业气象灾害风险预警》1期、《霜冻天气逐小时精细化专题预报产品》3期、《霜冻天气实况通报》16期。

4.6 联合开展灾情调查，指导农户进行灾后补救

霜冻天气过程结束后，市、旗（县）两级气象部门立即与应急、农牧等部门联合开展灾情调查，制作了《13日清晨我市大部地区出现霜冻，预计明后两天我市仍有霜冻或轻霜冻》《巴彦淖尔市气象局关于5月13日至14日霜冻灾害天气应对情况的报告》《立夏以来气温偏低，套区终霜冻偏晚16天》3期决策服务产品，为政府灾后救助提供科学的决策依据。农业气象专家深入田间地头，向当地农民详细了解受灾作物品种、播种时间、田间管理等情况，根据农作物受损情况指导农民开展灾后补救工作。

5 结论

笔者通过对2022年河套平原终霜冻过程进行分析，得出以下结论。

①霜冻天气出现前，500 hPa有一次大尺度环流形势调整，经向度开始加大，500 hPa高度场由纬向型转为经向型，乌拉尔山高压脊发展，西西伯利亚槽加深，在贝加尔湖形成冷涡，受涡后脊前的强冷平流影响，河套平原出现大范围霜冻。

②河套平原这次大范围霜冻是由平流降温与辐射降温共同作用造成的。700、850 hPa温度场与高度场夹角达90°，高空冷平流较强，同时地面受冷高压前部控制，天空晴朗微风，辐射降温明显。

③智能网格预报结果和实况十分接近，对预报员及决策气象服务起到了很好的指导作用。

④气象部门精准预报、精细服务，最大限度地挽回了农业经济损失；对作物幼苗采取烟熏、浇水、喷施叶面肥等保温防冻措施，可减轻或避免霜冻危害。