顧軍明，努 加，黃玖珺

巴音郭楞蒙古自治州氣象局，新疆庫爾勒 841000

焉耆盆地位于新疆維吾爾自治區(qū)中部，巴音郭楞蒙古自治州（簡稱巴州）東北部，是新疆地區(qū)重要的農(nóng)副產(chǎn)品集散地和物流中心，“三紅”產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展，2021年辣椒種植面積2.99萬hm2，釀酒葡萄1.24萬hm2，工業(yè)番茄0.52萬hm2，已成為新疆最大的工業(yè)番茄種植區(qū)。2020年焉耆盆地小麥種植面積大幅增加，達(dá)3.6萬hm2，比上年增加1萬hm2。巴州“第十四五發(fā)展規(guī)劃”指出，要提高焉耆盆地“三紅”產(chǎn)業(yè)（加工番茄、工業(yè)辣椒、釀酒葡萄）集中度，推進(jìn)焉耆盆地蔬菜批發(fā)市場向集散地市場轉(zhuǎn)型，提升物流運(yùn)力，將焉耆盆地建設(shè)成烏魯木齊市“菜籃子”生產(chǎn)基地。

春季（3—5月）是焉耆盆地春耕春播的農(nóng)事關(guān)鍵期，釀酒葡萄開墩上架，工業(yè)番茄、辣椒幼苗出棚移栽，然而焉耆盆地春季多寒潮、大風(fēng)、霜凍等災(zāi)害性天氣，晝夜溫差較大，經(jīng)常因天氣的突變造成剛出土的葡萄嫩芽和移栽的番茄、辣椒幼苗受損，甚至全部死亡，嚴(yán)重制約了焉耆盆地農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展和經(jīng)濟(jì)效益的提高。

氣候變化會導(dǎo)致農(nóng)作物受災(zāi)而減產(chǎn)，造成農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境惡化，也會使農(nóng)業(yè)種植制度以及農(nóng)作物生產(chǎn)布局發(fā)生改變，尤其是春耕春播農(nóng)業(yè)關(guān)鍵期的氣候變化對農(nóng)業(yè)的影響尤為顯著。學(xué)者們也針對低溫陰雨[1]、春季降水[2-3]、春季大風(fēng)[4]等對農(nóng)業(yè)的影響進(jìn)行了大量研究，尤其是針對影響設(shè)施農(nóng)業(yè)的氣象災(zāi)害[5-6]進(jìn)行了詳細(xì)分析，并提出了相應(yīng)的防御措施。

1 研究區(qū)概況

焉耆盆地位于新疆巴州東北部，是南天山之間的中生代斷陷盆地，總面積約1.3×104km2， 海拔高度1~2 km，地勢北高南低，西高東低，包括焉耆縣、和靜縣、和碩縣、博湖縣及農(nóng)二師8個(gè)農(nóng)業(yè)團(tuán)場。焉耆盆地屬于暖溫帶大陸性干旱與半干旱地帶氣候，年降水量75~200 mm，平均氣溫為8.5℃，日平均氣溫≥10℃的活動積溫達(dá)3 511℃·d，平均無霜期185 d，年蒸發(fā)量2 000~2 500 mm[6]。焉耆盆地冬季漫長嚴(yán)寒，夏季溫?zé)?，春季回溫迅速，兼具南北疆氣候特征，光熱資源較豐富、晝夜溫差較大、降水稀少、蒸發(fā)大，具有典型干旱區(qū)綠洲氣候特征。

2 資料來源與方法

焉耆盆地境內(nèi)設(shè)有焉耆國家基準(zhǔn)氣象站，以及和靜、和碩一般氣象站（表1），采用3個(gè)氣象站1961—2020年春季（3—5月）逐日氣象資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。霜日是指日最低氣溫≤0℃的日數(shù)，春季最后一次出現(xiàn)日最低氣溫≤0℃的日期為終霜日，初終霜日的間隔日數(shù)為無霜凍期。采用線性傾向估計(jì)法分析焉耆盆地近60年災(zāi)害性天氣的演變特征。

表1 焉耆盆地各氣象站點(diǎn)地理位置

3 結(jié)果與分析

3.1 霜凍

焉耆盆地1961—2020年終霜日線性趨勢、霜期變化趨勢顯著，整體均呈顯著波動式提早變化趨勢（圖1），其中焉耆、和靜最晚終霜日出現(xiàn)在2016年和2013年，均出現(xiàn)在近10年，從5年滑動平均來看，近10年終霜日都呈現(xiàn)出明顯的提早變化趨勢，和靜提早速率最大，為1.84 d/10年（P=0.05）；焉耆為1.32 d/10年（P=0.05）；和碩最小，為0.81 d/10年（P=0.05），終霜凍期提早將使春播作物苗期遭受凍害的幾率減小，有利于春播作物的生長發(fā)育。焉耆盆地60年來霜期年際變化均呈明顯的減少趨勢，和靜、焉耆、和碩減少速率分別為1.92 d/10年（P=0.05）、2.32 d/10年（P=0.05）和1.04 d/10年（P=0.05），最短的霜期都出現(xiàn)在近10年，尤其是盆地偏南的焉耆霜期減少更明顯。

圖1 焉耆盆地1961—2020年終霜日、霜期變化趨勢

3.2 寒潮

寒潮是重大的災(zāi)害性天氣之一，它具有降溫幅度大、影響范圍廣、致災(zāi)嚴(yán)重等特點(diǎn)，不僅造成國民經(jīng)濟(jì)、農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)的巨大損失，而且還會嚴(yán)重的影響和危害人們的生活和健康。按照中國氣象局寒潮的劃分標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)焉耆盆地寒潮天氣次數(shù)，焉耆盆為天山山區(qū)的山間盆地，春季冷高壓入侵后變性快，多從西路或偏北路徑入侵本區(qū)，易出現(xiàn)大風(fēng)、寒潮等災(zāi)害性天氣。

焉耆盆地1961—2020年春季平均共有寒潮天氣88次，年均1.5次；和靜位于盆地西北部，冷空氣影響最直接，最多為117次，焉耆、和碩較少，和靜出現(xiàn)寒潮最多的是2010年，為6次，和碩最多為5次，出現(xiàn)在1995年。春季寒潮天氣最多出現(xiàn)在4月（春季氣溫起伏大），平均48次，月均0.8次；而3月相對較少，共23次，月均0.4次；5月最少，為16次（表2）。

表2 焉耆盆地1961—2020年春季寒潮 按年代分布 次

3.3 大風(fēng)

大風(fēng)是一種災(zāi)害性天氣現(xiàn)象，氣象部門把瞬時(shí)風(fēng)速≥17.1 m/s或風(fēng)力≥8級作為大風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)。大風(fēng)日數(shù)指瞬時(shí)風(fēng)速≥17.1 m/s的日數(shù)。大風(fēng)是焉耆盆地主要的氣象災(zāi)害之一，對當(dāng)?shù)剞r(nóng)工牧業(yè)及人民的生產(chǎn)、生活帶來較大危害，特別是春季大風(fēng)暴發(fā)性強(qiáng)、風(fēng)速大，可使新翻種土壤快速失墑而加劇春旱，對春播生產(chǎn)及設(shè)施農(nóng)業(yè)構(gòu)成嚴(yán)重危害，大風(fēng)卷走地表浮土，造成土壤肥力下降，對春播進(jìn)度及全年作物的產(chǎn)量造成影響。

焉耆盆地春季大風(fēng)天氣一般伴隨冷空氣爆發(fā)而發(fā)生，根據(jù)表3可知，1961—2020年春季平均共有大風(fēng)天氣375 d，年均6.3 d，其中和靜最多，為610 d，年均10.2 d；其次為焉耆，合計(jì)298 d，年均5.0 d；和碩北部為高聳的天山山脈，大風(fēng)天氣最少。春季大風(fēng)天氣最多均出現(xiàn)在5月，月均2.8次，3月最少。從表2中可以看出，20世紀(jì)70年代大風(fēng)天氣出現(xiàn)最多，20世紀(jì)90年代最少，近10年大風(fēng)天氣又開始增多。

表3 焉耆盆地1961—2020年春季大風(fēng) 按年代分布 d

3.4 大霧

大霧（或濃霧）是指大量微小水滴浮游在空中，使水平能見度小于1.0 km的天氣現(xiàn)象。大霧災(zāi)害往往引發(fā)重大的交通事故，其引起的大氣污染對人體健康的危害也不可低估。焉耆盆地冬春季大霧天氣時(shí)有發(fā)生，大霧天氣發(fā)生時(shí)地面能見度降低，使地面接收的太陽輻射嚴(yán)重減少，尤其是對連續(xù)的陰霧天氣會導(dǎo)致溫室大棚作物光合作用減弱，進(jìn)而導(dǎo)致作物花期延遲、發(fā)育不良，嚴(yán)重減產(chǎn)。

焉耆盆地1961—2020年春季平均共有大霧天氣10 d（表4），年均0.2 d，焉耆位于盆地西南部，海拔較低，且靠近博斯騰湖，地面水汽條件較好，大霧天氣最多，年均0.3 d，而和靜、和碩大霧天氣年均不足0.1 d，總之焉耆盆地春季大霧天氣較少，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響較小。

表4 焉耆盆地1961—2020年春季大霧 天氣分布 d

3.5 降水

焉耆盆地位于我國西北干旱地區(qū)，空氣干燥，降水稀少，為典型干旱區(qū)綠洲氣候，尤其是春季降水更少，但早春焉耆盆地降水主要以降雪為主，當(dāng)降雪量較大時(shí)，積雪會壓垮大棚，壓死新苗，地面形成積水時(shí)會造成水澇，降水也會導(dǎo)致地面返堿，影響幼苗生長。近60年各地春季降水量均呈明顯增多的線性趨勢，和靜增加速率最大為1.72 mm/10年（P=0.05），焉耆為2.4 mm/10年（P=0.05），和碩最小為1.9 mm/10年（P=0.05），從5年滑動平均來看，近10年各地春季降水量對都呈現(xiàn)出明顯的增多趨勢。

4 氣候變化對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響

4.1 對釀酒葡萄的影響

焉耆盆地終霜日最早出現(xiàn)在3月中、下旬，最早出現(xiàn)在4月上旬，最晚出現(xiàn)在5月中旬，時(shí)間跨度較大。而焉耆盆地的釀酒葡萄一般在4月中旬出土，當(dāng)早春氣溫回升偏早時(shí)，葡萄的芽期也會提前，當(dāng)遭遇寒潮天氣時(shí)葡萄將可能遭受較為嚴(yán)重的凍害。

根據(jù)觀測，當(dāng)氣溫降至0℃時(shí)葡萄花芽會受凍，低至-1℃時(shí)嫩梢和葉片受凍，嚴(yán)重影響葡萄的發(fā)育和產(chǎn)量。終霜日提前會減小霜凍對葡萄芽期的影響，但葡萄出土過早會使遭受凍害的風(fēng)險(xiǎn)增大。焉耆盆地春季大風(fēng)天氣年均6.3 d，和靜最多，和碩最少，最多均出現(xiàn)在5月。

大風(fēng)天氣對葡萄生產(chǎn)的影響主要表現(xiàn)在強(qiáng)風(fēng)會吹折新梢、刮掉果穗，尤其是焉耆盆地大部葡萄園都建在戈壁灘，周圍防護(hù)林還不完善，更容易遭受大風(fēng)危害，大風(fēng)甚至?xí)档蛊咸鸭?，?yán)重影響葡萄產(chǎn)量。因此，相關(guān)部門一方面應(yīng)加強(qiáng)抗風(fēng)、抗凍優(yōu)良葡萄品種的培育與種植；另一方面，應(yīng)加強(qiáng)葡萄幼芽期的栽培管理。

4.2 對工業(yè)番茄、辣椒的影響

焉耆盆地目前種植的工業(yè)番茄、辣椒95%以上使用大棚穴盤育苗，育苗需要45～50 d，移栽普遍期在4月中、下旬至5月上旬，此時(shí)段焉耆盆地多寒潮、大風(fēng)天氣，晝夜溫差較大，棚內(nèi)秧苗經(jīng)常因溫度的突變或持續(xù)低溫而受損，終霜期提前將使幼苗受凍害的風(fēng)險(xiǎn)減小，5月上、中旬霜凍較少。

建議種植晚熟品種，減少霜凍的危害。大風(fēng)天氣對辣椒、工業(yè)番茄的影響一方面表現(xiàn)在大風(fēng)會損壞育苗大棚，對苗期安全造成威脅；另一方面，大風(fēng)天氣會造成弱苗發(fā)生凍害或苗床被大風(fēng)吹干導(dǎo)致幼苗死亡。

4.3 對設(shè)施農(nóng)業(yè)的影響

大風(fēng)天氣對設(shè)施農(nóng)業(yè)的影響主要表現(xiàn)在大風(fēng)能使設(shè)施農(nóng)業(yè)大棚棚體受毀，棚膜被風(fēng)撕裂，造成棚內(nèi)溫度急劇下降，使培育幼苗遭受低溫冷害，作物的質(zhì)量和產(chǎn)量降低，甚至?xí)斐勺魑锷L停滯。寒潮天氣帶來的低溫使大棚內(nèi)幼苗生長發(fā)育減慢，當(dāng)溫度下降至一定程度時(shí)，會造成幼苗凍傷甚至死亡。大霧天氣時(shí)大棚內(nèi)的幼苗接收不到充足的光照，光合作用無法正常進(jìn)行，造成幼苗生長緩慢甚至產(chǎn)生凍害。春季降雪時(shí)積雪一方面會遮蓋大棚棚頂，阻礙陽光進(jìn)入，影響幼苗光合作用；另一方面，較厚的積雪會壓塌棚體、損壞設(shè)備，造成幼苗嚴(yán)重凍害。

5 結(jié)語

焉耆盆地春季的災(zāi)害性天氣有霜凍、寒潮、大風(fēng)、大霧，近60年來不同災(zāi)害性天氣的變化特征不同，對釀酒葡萄、工業(yè)番茄、辣椒、設(shè)施農(nóng)業(yè)的影響較大。雖然焉耆盆地近60年來春季終霜日均呈提早變化趨勢，霜期年際變化也呈明顯的減少趨勢，但5月上旬仍有寒潮、霜凍發(fā)生。

5月也是大風(fēng)天氣最多的月份，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響很大，故釀酒葡萄應(yīng)選擇發(fā)芽晚的葡萄品種，采取延遲發(fā)芽的管理措施，澆水、薰煙等方式降低霜凍災(zāi)害。葡萄園建設(shè)應(yīng)考慮地形影響，避開風(fēng)口地帶，完善防護(hù)林帶建設(shè)，葡萄種植時(shí)因結(jié)合當(dāng)?shù)仫L(fēng)向等氣象因素，盡量減輕風(fēng)災(zāi)的影響。春季寒潮、大風(fēng)來臨時(shí)，設(shè)施農(nóng)業(yè)要及時(shí)采取保溫增溫措施，提前扣棚以保持棚內(nèi)較高的基礎(chǔ)溫度，采取多層覆蓋的保溫、增溫措施。工業(yè)番茄、辣椒出棚移栽前應(yīng)避開寒潮、大風(fēng)、降水等不利的天氣，減少幼苗損傷。