■張科 楊艷玲

（哈密地區(qū)氣象局新疆哈密839000）

近50年哈密地區(qū)霜凍天氣氣候變化特征分析

■張科 楊艷玲

（哈密地區(qū)氣象局新疆哈密839000）

利用1961到2014年哈密地區(qū)氣象觀測(cè)站50多年逐日觀測(cè)資料，對(duì)哈密地區(qū)出現(xiàn)霜凍的初、終日期進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，闡述了近50年哈密地區(qū)霜凍天氣氣候變化特征。

哈密 霜凍 特征

霜凍是一種發(fā)生范圍廣、影響面積大、危害作物生長(zhǎng)的氣象災(zāi)害，哈密每年都遭受不同程度霜凍的危害，特別是終霜凍對(duì)棉花的影響尤為突出。本文通過(guò)對(duì)哈密1961到2014年初霜日、終霜日、無(wú)霜期資料，對(duì)哈密初、終霜凍日，無(wú)霜凍期，異常霜凍的氣候變化特征進(jìn)行分析，掌握其變化趨勢(shì)，同時(shí)有利于提高對(duì)霜凍災(zāi)害的預(yù)防能力。

1　哈密地區(qū)特點(diǎn)

1.1地形與氣候

天山山脈橫亙于哈密，把地區(qū)分為山南山北。山北森林、草原、雪山、冰川渾然一體，山南的哈密盆地是沖積平原上的一塊綠洲，被氣勢(shì)磅礴的戈壁大漠環(huán)抱縈繞。橫跨天山南北的獨(dú)特地貌使哈密地區(qū)地區(qū)，素有“新疆縮影”之稱(chēng)。哈密地區(qū)高山占總面積的4.5%，沙漠占總面積的1.5%，平原戈壁占總面積的27.9%，丘陵占總面積的65.5%，水面占總面積的0.1%，農(nóng)業(yè)耕地占總面積的0.5%。已開(kāi)發(fā)利用的耕地、草場(chǎng)、林地、水面約占總面積的29.35%，未被利用的戈壁、沙漠、高山約占總面積的70.65%。這種地形屬于典型的溫帶大陸性干旱氣候，干燥少雨，晴天多，年平均氣溫9.8度，年降水量33.8毫米，年蒸發(fā)量3300毫米，年均日照3358小時(shí)，無(wú)霜期182天。春季多風(fēng)、冷暖多變，夏季酷熱、蒸發(fā)強(qiáng)，秋季晴朗、降溫迅速，冬季寒冷、低空氣層穩(wěn)定。極端最高氣溫43℃，極端最低氣溫-32℃，無(wú)霜期平均182天。

1.2積溫

哈密、淖毛湖綠洲熱量豐富，日平均氣溫＞0℃的積溫4450～4650℃；≥10℃的積溫4000～4250℃。巴里坤、伊吾盆地，熱量不及哈密、淖毛湖綠洲，日平均氣溫＞0℃和≥10℃的積溫，分別為2350～2550℃和1750～2050℃。各地積溫的年際變化大，較不穩(wěn)定，哈密、淖毛湖綠洲，日平均氣溫＞0℃的積溫最大變化范圍可達(dá)680～750℃，較平均值偏多360～480℃，或偏少260～310℃；日平均氣溫≥10℃積溫最大變化范圍竟達(dá)730～810℃，較平均值偏多400～490℃，或偏少330℃。巴里坤、伊吾盆地，＞0℃積溫的變化范圍是420～570℃，分別較平均值偏多190～360℃，或偏少210～230℃；≥10℃積溫的變化范圍甚大，竟達(dá)700～930℃，分別較平均值偏多370～440℃，或偏少330～480℃。

2　霜凍氣候變化特征

2.1初霜凍日變化趨勢(shì)

通過(guò)分析哈密地區(qū)初霜凍日變化趨勢(shì)可以看出，哈密1961—2010年初霜凍日總體呈現(xiàn)推遲趨勢(shì)，以3.1天/10年的速率推后，50年約推后了15天，與時(shí)間的相關(guān)系數(shù)為0.446，通過(guò)了顯著性水平為0.05的檢驗(yàn)，表明哈密初霜凍日推遲趨勢(shì)較顯著。哈密平均初霜凍日為10月15日，最早是1969年9月29日，最晚是1989年10月30日，相差31天。初霜凍日有27年提前，27年推遲。連續(xù)推遲的年份多于連續(xù)提前的年份，提前10天以上的有6年，20世紀(jì)80年代以前出現(xiàn)過(guò)4年，以后出現(xiàn)過(guò)3年；推遲10天以上的有8年，80年代以前出現(xiàn)過(guò)2年，以后出現(xiàn)過(guò)6年，有2年出現(xiàn)在21世紀(jì)初。20世紀(jì)60年代和21世紀(jì)初初霜凍日年際變化較大。初霜凍多發(fā)生在秋冬轉(zhuǎn)換季節(jié)。哈密近50年來(lái)氣溫在波動(dòng)中不斷升高，特別是最低氣溫升溫非常顯著，入冬期偏晚，0℃界限溫度日推遲，造成初霜凍日明顯推遲。

圖1　近50年哈密地區(qū)初霜日

2.2終霜凍日變化趨勢(shì)

哈密終霜凍日氣候趨勢(shì)以0.2天/10年的速率推后，50年約推后了1天，與時(shí)間的相關(guān)系數(shù)僅為0.026，未通過(guò)顯著性水平為0.05的檢驗(yàn)，表明哈密1961—2014年終霜凍日整體推遲趨勢(shì)不明顯，基本保持不變。哈密1961—2014年平均終霜凍日為4月13日，最早為1997年3月21日，最晚為1991年5月6日，差47天。終霜凍日有24年提早，30年推遲。提前10天以上的年份有10年，其中2年出現(xiàn)在20世紀(jì)80年代以前；推遲10天以上的有9年，其中3年出現(xiàn)在80年代以前，且連續(xù)推遲的年份一般為1～2年。60年代到80年代初期、90年代中后期到21世紀(jì)初終霜日年際變化較大，80年代中期到90年代中期年際變化較小。

圖2　近50年哈密地區(qū)終霜日

2.3無(wú)霜凍期變化趨勢(shì)

哈密各地的初秋和春季，在地面或近地面物體上，偶可見(jiàn)到白色松脆冰晶（霜），但由于空氣干燥，溫度雖低，水汽也難以凝結(jié)成霜，致使當(dāng)氣溫降到0℃或以下時(shí)，雖無(wú)白色松脆水晶（霜）出現(xiàn)，可是多數(shù)喜溫作物、蔬菜、瓜果卻遭凍害。故以日最低氣溫≤0℃視為“霜凍”標(biāo)準(zhǔn)；以日最低氣溫＞0℃初、終之間的時(shí)段視為無(wú)霜凍期。哈密、淖毛湖綠洲，無(wú)霜凍期180到182天，個(gè)別年份長(zhǎng)達(dá)210天左右或僅為145到149天；一般始于4月中旬，終于10月中旬，個(gè)別年份的初期可提前到3月下旬或推遲到5月上、中旬；終期提前到9月下旬或延續(xù)到10月底。巴里坤與伊吾，雖同屬山間盆地，可無(wú)霜凍期長(zhǎng)短卻不相近。伊吾盆地?zé)o霜凍期為134天，巴里坤盆地僅為108天。偶爾伊吾無(wú)霜凍期可長(zhǎng)達(dá)160天，巴里坤139天；可是個(gè)別年份，伊吾、巴里坤無(wú)霜凍期分別僅為110天和82天。哈密初霜凍日顯著推遲、終霜凍日無(wú)顯著變化，造成無(wú)霜凍期明顯延長(zhǎng)的趨勢(shì)。

3　年代際變化及異常霜凍分析

線(xiàn)性回歸計(jì)算方式：據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，哈密市近50年以來(lái)，出現(xiàn)的年平均霜凍日數(shù)156天。霜凍日數(shù)最少是1997年有176天，次之是2000年，有189天，最多的是1968年，最多的時(shí)候有225天，可以說(shuō)有的時(shí)候夏天還沒(méi)過(guò)完冬天就來(lái)了。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，1961—1970年是無(wú)霜凍日遞增的年代、1971—1980是無(wú)霜凍日趨于穩(wěn)定的年代、1981—1990年是無(wú)霜凍日遞增的年代、1991—2000年氣候變化大總體趨勢(shì)無(wú)霜凍日遞增、2001—2014無(wú)霜凍日區(qū)域穩(wěn)定的年代。2001—2014無(wú)霜凍日數(shù)比20世紀(jì)60年代平均增長(zhǎng)12天?？梢?jiàn)，哈密市無(wú)霜凍天氣是在明顯在增多的，這與全球氣候變化引起氣溫變化不穩(wěn)定性有關(guān)。利用xi表示樣本量為n的低溫（霜凍）日數(shù)氣候變量，用ti表示xi所對(duì)應(yīng)的時(shí)間，建立xi與ti之間的一元線(xiàn)性回歸方程：t=a+bti，i=1，2，……，n霜凍日數(shù)呈明顯下降趨勢(shì)，特別是近10年來(lái)，隨著近年來(lái)全球氣候的變暖，無(wú)霜凍的年份越來(lái)越多。進(jìn)一步運(yùn)用霜凍日數(shù)，通過(guò)相關(guān)系數(shù)檢驗(yàn)表可以檢驗(yàn)出，哈密市霜凍日數(shù)隨時(shí)間變化顯著減少。

4　結(jié)束語(yǔ)

哈密1961—2014年近50年來(lái)平均初霜凍日為10月15日，平均終霜凍日為4月13日，平均無(wú)霜凍期為182天。初霜凍日呈明顯推遲趨勢(shì)，約以3.1天/10年的速率推遲；終霜凍日變化趨勢(shì)不明顯，約以0.2天/10年的速率推遲；無(wú)霜凍期呈顯著增加的趨勢(shì)，約以2.3天/10年的速率增加。進(jìn)入21世紀(jì)后，初霜凍日和無(wú)霜凍期的變化較顯著，前者每年推遲1.3天，后者則以2.2天/年的速率延長(zhǎng)，終霜凍日變化不明顯，但年際波動(dòng)較大。哈密異常早初霜凍、異常早終霜凍和異常短無(wú)霜凍期出現(xiàn)的概率較大，均超過(guò)20%；60年代最多，以80年代末為界限，表現(xiàn)為先減少后增加的趨勢(shì)；對(duì)農(nóng)作物影響較大的極端偏早初霜凍和極端偏晚終霜凍發(fā)生的概率分別為10%和6%，大多發(fā)生在60到70年代。

[1]林良勛，哈密天氣預(yù)報(bào)技術(shù)手冊(cè) [M].北京：氣象出版社，2013.

[2]中國(guó)氣象局，地面氣象觀測(cè)規(guī)范 [M].北京：氣象出版社，2013.

[3]施能，氣象科研與預(yù)報(bào)中的多元分析方法 [M].2版.北京：氣象出版社，2012.

S425[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-7-394-2