河套北部地區嚴重初、終霜凍預報方法

摘 要：研究嚴重霜凍指標和預報方法很多，本文采用日最低氣溫和地面最低氣溫綜合考慮，對本地經常發生平流霜凍和輻射霜凍以及混合型霜凍的給予同等重視，更有利防御霜凍對農業生產的危害。預報方程均通過0.01的信度檢驗，歷史擬合分別為79.5%、84.6%，試報兩年均正確。

關鍵詞：嚴重霜凍指標 預報方程 歷史擬合 試報

中圖分類號：P4 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）11（a）-0203-01

霜凍是指作物生長季節里植株因體溫降到零度以下而受到損害甚至死亡的現象。河套北部地區位于陰山南麓的河套平原，地處西風帶，冷空氣比較活躍，加上地勢高，氣溫變化劇烈，有初霜凍來的早，終霜凍結束晚的特點。終霜凍主要發生在作物苗期，危害作物幼苗；初霜凍主要發生在作物成熟期，危害未成熟的大秋作物；霜凍常常造成作物嚴重減產甚至絕收。該地區耕地面積3333 km2，是國家著名的商品糧基地，隨著現代農業的推進，種植的品種越來越多，霜凍帶來的損失也隨之加大。1963年，9月2日，杭錦后旗受凍面積4457公頃，減產10%左右。2006年9月9日，五原縣、杭錦后旗6296公頃農田遭受霜凍襲擊，經濟損失1160萬元。因此研究霜凍預報方法，對防災減災至關重要。

1 資料與方法

選用能夠代表河套地區北部氣候特點的五原縣氣象站的氣象資料，年代為1971—2010年。嚴重霜凍指標為：日最低氣溫≤-2 ℃或地面最低溫度≤-4 ℃，兩者日期不一致時，初霜凍以出現早的為日期為準，終霜凍以晚的出現日期為準。初霜凍以9月1日為1進行日期編碼，9月20日，編為20。終霜凍以5月1日為1進行日期編碼，5月20日為20，4月28日為-2。

2 嚴重初、終霜凍發生特點和變化規律

嚴重初霜凍平均日期為10月5日，最早出現在9月8日（1977、1978年），最晚出現在10月23日（1996、2008年），兩者相差45天。近40年，五原初霜凍日期呈逐漸后推的趨勢。

嚴重終霜凍平均日期為5月4日，最早結束在4月20日（2003年），最晚結束于5月17日（2005年），早晚相差27天。近40年，五原終霜凍日期呈總體提前的趨勢（見表1）。

3 預報方程的建立與檢驗

3.1 預報方程的建立

氣象要素有前后照應的韻律關系，利用嚴重初、終霜凍編碼數據，與氣象因子進行相關普查。選擇因子相關系數及相關概率均大且獨立性較好的因子，通過多元線性回歸，建立河套北部嚴重初、終霜凍預報方程。

3.1.1 嚴重初霜凍預報方程

Y1=100.2713+1.6112X1+0.5844X2-0.1135X3-0.1553X4-0.4865X5 （1）

式中：Y1為嚴重初霜凍編碼值；

X1為上年4月中旬到5月上旬平均日最低氣溫；

X2為上年6月上旬平均日最低氣溫；

X3為上年1月下到2月上旬日照時數；

X4為上年7月中旬日照時數；

X5為當年4月中日照時數。

3.1.2 嚴重終霜凍預報方程

Y2=9.2372-1.2424z1-1.7461z2-0.8607z3+0.1777z4+0.1611z5 （2）

式中：Y1為嚴重終霜凍編碼值；

z1為上年6月上旬平均日最低氣溫；

z2為上年10月上中旬平均日最高氣溫；

z3為當年1月中旬到2月上旬平均日最低氣溫；

z4為當年2月下旬日照時數；

z5為當年4月上旬日照時數。

3.2 方程的檢驗（見表2）

3.3 歷史擬合

（1）方程：①擬合：39年中誤差大于8天的年份為8年，歷史擬合概率為79.5%（見圖1）。

（2）方程：②擬合：39年中誤差大于8天的年份為6年，歷史擬合概率為84.6%（見圖2）。

4 試報及生產指導效果

將預報年的5個因子的數值代入方程（1）、（2），即可算出預報年嚴重初、終霜凍編碼值，根據編碼值確定霜凍日。根據嚴重終霜凍日，可確定玉米、向日葵、番茄、馬鈴薯等作物的安全出苗期，依據嚴重初霜凍日，可確定作物的安全成熟期，根據無霜期可當年確定種植的作物品種和熟性。

4.1 嚴重初霜試報

2011年預報值Y2011=25，預報為9月25日，實況值為9月26日；2012年預報值Y2012=36，預報為10月6日年，實況值為，10月5日。2年預報值正確。

4.2 嚴重終霜試報

2011年預報值Y2011=-2，預報為4月28日，實況值為，4月30日；2012年預報值Y2012=5，預報為5月5日，實況值為，5月3日。2年預報值正確。

參考文獻

[1]吳鴻賓，王長根.內蒙古主要氣象災害分析[M].北京：氣象出版社，1990，12.

[2]曹建華，尹清華，李俊有.赤峰市霜凍災害風險分析[J].內蒙古農業科技，2009，（1）：68-69.

[3]王文輝，王長根，汪厚基，等.內蒙古氣候[M].北京：氣象出版社，1990.