近50年哈密地區霜凍天氣氣候變化特征分析

■張科 楊艷玲

（哈密地區氣象局新疆哈密839000）

近50年哈密地區霜凍天氣氣候變化特征分析

■張科 楊艷玲

（哈密地區氣象局新疆哈密839000）

利用1961到2014年哈密地區氣象觀測站50多年逐日觀測資料，對哈密地區出現霜凍的初、終日期進行統計分析，闡述了近50年哈密地區霜凍天氣氣候變化特征。

哈密 霜凍 特征

霜凍是一種發生范圍廣、影響面積大、危害作物生長的氣象災害，哈密每年都遭受不同程度霜凍的危害，特別是終霜凍對棉花的影響尤為突出。本文通過對哈密1961到2014年初霜日、終霜日、無霜期資料，對哈密初、終霜凍日，無霜凍期，異常霜凍的氣候變化特征進行分析，掌握其變化趨勢，同時有利于提高對霜凍災害的預防能力。

1　哈密地區特點

1.1地形與氣候

天山山脈橫亙于哈密，把地區分為山南山北。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，被氣勢磅礴的戈壁大漠環抱縈繞。橫跨天山南北的獨特地貌使哈密地區地區，素有“新疆縮影”之稱。哈密地區高山占總面積的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%，農業耕地占總面積的0.5%。已開發利用的耕地、草場、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，年蒸發量3300毫米，年均日照3358小時，無霜期182天。春季多風、冷暖多變，夏季酷熱、蒸發強，秋季晴朗、降溫迅速，冬季寒冷、低空氣層穩定。極端最高氣溫43℃，極端最低氣溫-32℃，無霜期平均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

通過分析哈密地區初霜凍日變化趨勢可以看出，哈密1961—2010年初霜凍日總體呈現推遲趨勢，以3.1天/10年的速率推后，50年約推后了15天，與時間的相關系數為0.446，通過了顯著性水平為0.05的檢驗，表明哈密初霜凍日推遲趨勢較顯著。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。連續推遲的年份多于連續提前的年份，提前10天以上的有6年，20世紀80年代以前出現過4年，以后出現過3年；推遲10天以上的有8年，80年代以前出現過2年，以后出現過6年，有2年出現在21世紀初。20世紀60年代和21世紀初初霜凍日年際變化較大。初霜凍多發生在秋冬轉換季節。哈密近50年來氣溫在波動中不斷升高，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年哈密地區初霜日

2.2終霜凍日變化趨勢

哈密終霜凍日氣候趨勢以0.2天/10年的速率推后，50年約推后了1天，與時間的相關系數僅為0.026，未通過顯著性水平為0.05的檢驗，表明哈密1961—2014年終霜凍日整體推遲趨勢不明顯，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年出現在20世紀80年代以前；推遲10天以上的有9年，其中3年出現在80年代以前，且連續推遲的年份一般為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年哈密地區終霜日

2.3無霜凍期變化趨勢

哈密各地的初秋和春季，在地面或近地面物體上，偶可見到白色松脆冰晶（霜），但由于空氣干燥，溫度雖低，水汽也難以凝結成霜，致使當氣溫降到0℃或以下時，雖無白色松脆水晶（霜）出現，可是多數喜溫作物、蔬菜、瓜果卻遭凍害。故以日最低氣溫≤0℃視為“霜凍”標準；以日最低氣溫＞0℃初、終之間的時段視為無霜凍期。哈密、淖毛湖綠洲，無霜凍期180到182天，個別年份長達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月下旬或延續到10月底。巴里坤與伊吾，雖同屬山間盆地，可無霜凍期長短卻不相近。伊吾盆地無霜凍期為134天，巴里坤盆地僅為108天。偶爾伊吾無霜凍期可長達160天，巴里坤139天；可是個別年份，伊吾、巴里坤無霜凍期分別僅為110天和82天。哈密初霜凍日顯著推遲、終霜凍日無顯著變化，造成無霜凍期明顯延長的趨勢。

3　年代際變化及異常霜凍分析

線性回歸計算方式：據資料統計，哈密市近50年以來，出現的年平均霜凍日數156天。霜凍日數最少是1997年有176天，次之是2000年，有189天，最多的是1968年，最多的時候有225天，可以說有的時候夏天還沒過完冬天就來了。統計結果表明，1961—1970年是無霜凍日遞增的年代、1971—1980是無霜凍日趨于穩定的年代、1981—1990年是無霜凍日遞增的年代、1991—2000年氣候變化大總體趨勢無霜凍日遞增、2001—2014無霜凍日區域穩定的年代。2001—2014無霜凍日數比20世紀60年代平均增長12天?？梢姡苁袩o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定性有關。利用xi表示樣本量為n的低溫（霜凍）日數氣候變量，用ti表示xi所對應的時間，建立xi與ti之間的一元線性回歸方程：t=a+bti，i=1，2，……，n霜凍日數呈明顯下降趨勢，特別是近10年來，隨著近年來全球氣候的變暖，無霜凍的年份越來越多。進一步運用霜凍日數，通過相關系數檢驗表可以檢驗出，哈密市霜凍日數隨時間變化顯著減少。

4　結束語

哈密1961—2014年近50年來平均初霜凍日為10月15日，平均終霜凍日為4月13日，平均無霜凍期為182天。初霜凍日呈明顯推遲趨勢，約以3.1天/10年的速率推遲；終霜凍日變化趨勢不明顯，約以0.2天/10年的速率推遲；無霜凍期呈顯著增加的趨勢，約以2.3天/10年的速率增加。進入21世紀后，初霜凍日和無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，終霜凍日變化不明顯，但年際波動較大。哈密異常早初霜凍、異常早終霜凍和異常短無霜凍期出現的概率較大，均超過20%；60年代最多，以80年代末為界限，表現為先減少后增加的趨勢；對農作物影響較大的極端偏早初霜凍和極端偏晚終霜凍發生的概率分別為10%和6%，大多發生在60到70年代。

[1]林良勛，哈密天氣預報技術手冊 [M].北京：氣象出版社，2013.

[2]中國氣象局，地面氣象觀測規范 [M].北京：氣象出版社，2013.

[3]施能，氣象科研與預報中的多元分析方法 [M].2版.北京：氣象出版社，2012.

S425[文獻碼]B

1000-405X（2016）-7-394-2