新疆生產建設兵團第二師36團初、終霜期分布規律及特征分析

李鎖勝

摘要：利用第二師3 6團1981～2019年39年初霜期、終霜期及無霜期等地面氣象觀測資料，運用標準差分析、線性趨勢、距平分析、5年滑動平均等方法，分析了該區域內初霜日、終霜日及無霜期的基本特征及其變化趨勢。

關鍵詞：初霜日；終霜日；線性趨勢；第二師36團

全球氣候變暖的背景下，我國多數地區有初霜期推遲、終霜期提前，無霜期延長的趨勢，但因受海拔高度、緯度、地形等因素的影響，第二師36團初霜期、終霜期以及無霜期的變化趨勢與全國趨勢存在明顯差異。紅棗、棉花等作物是該地區主要經濟作物，初霜期、終霜日以及無霜期則是分析、評價區域內農業氣候資源的主要指標之一。霜凍災害的防御是第二師36團農業氣象服務中的重要服務項目之一，本文對第二師36團轄區內初霜日、終霜日以及無霜期進行了分析，對了解該地區的霜凍變化特征、研究霜凍成因及防御霜凍具有一定的參考價值。同時，有效利用農業氣候資料，因地制宜，對于夯實農業基礎地位，推動產業結構優化升級， 加快區域內戰略性新興產業的快速發展都具有十分重要的意義。

1 材料與方法

農業氣象上把霜凍定義為植物生長季內，由于土壤表面及近地層溫度降至0℃以下，引起植物體凍傷的現象。初霜期是指每年秋末冬初第一次出現白霜的日期，終霜期是指每年冬末春初最后一次出現白霜的日期。本文選取第二師36團1981～2019年39年初霜期、終霜期和無霜期資料等地面氣象觀測資料，初霜期觀測資料以10月12日為基點，終霜觀測資料以4月8日為基點。首先，根據第二師36團歷年終霜期和初霜期的原始數據，重建各氣象站初霜期和終霜期的數據序列，將當年終霜期和初霜期日期之間的日數統計為無霜期，利用算術平均法建立1981～2019年該區域初霜期、終霜期和無霜期序列，再進行平均值和標準差的計算分析。

2 結果與分析

2.1 初霜日、終霜日及無霜期年際變化的穩定性分析

標準差是反映研究對象穩定程度的參量。初霜期、終霜期及無霜期的標準差能夠反映其年際變化的穩定程度，如果標準差值大，則表明霜期開始和結束的時間波動較大，出現霜期異常偏早或偏晚的概率也相應的增大；若標準差數值小，則表明每年初霜期、終霜期都在氣候值附近變化，對應的波動趨勢也較小。計算出第二師36團從1981～2019年39年初霜期的標準差為6.3，終霜期的標準差為11.5，無霜期的標準差為11.8。通過分析數據可看出，第二師36團初霜期的標準差明顯小于終霜期和無霜期的標準差；3個特征量中，無霜期是年際變化最大的特征量，其次是終霜期，初霜期則是年際變化最小的特征量。分析資料顯示，第二師36團無霜期的年較差最長達到55天，終霜期年較差最大長達47天，初霜期年較差最大長達28天，可見該區域內初霜期的變化趨勢較穩定，其年際差異相對較小。通過對第二師36團1981～2019年的初霜期、終霜期及無霜期年代際標準差的變化進行統計分析（表略），結果表明，初霜期各年代的標準差均相對較小，穩定出現在氣候值附近，且呈現逐漸減小趨勢。該區域80年代和00年代的終霜期和無霜期的標準差增加較明顯，表明該區域上述年代的終霜期和無霜期的變化呈增大的趨勢。

2.2 初霜期、終霜期的年際變化分析

通過將第二師36團各年代的初霜期與歷年氣候值進行比較，以分析其初霜期的變化趨勢，距平為正值表示該年份的初霜期偏晚，為負值時則表示初霜期偏早。第二師36團80年代和00年代的初霜期比氣候值推遲3天；90年代的初霜期與歷年氣候值持平，2011年以后的初霜期較歷年氣候值偏早1天，與歷年氣候值相比變化不大。通過分析第二師36團初霜期的時間序列可看出（見圖1），近39年初霜期歷年平均值為10月12日，最早出現在10月1日（ 1991年、2004年、2015年） ， 最晚出現在10月29日 （1982年） ，極差為28天。從各年代的初霜期變化趨勢可看出，90年代到00年代是初霜期的分水嶺，初霜期與氣候值相比由偏晚逐步趨于略偏早的趨勢。從第二師36團初霜期的統計值可看出，該區域初霜期變化是隨著年代的增加而略有提前的。通過分析其初霜期的5年滑動的線性趨勢可得，初霜期的年變化率為-0.0983/年，分析表明，大約每10年偏早0.098天。

通過分析第二師36團終霜期的時間序列可看出（見表1），近39年終霜期年平均初霜期日序為94（4月6日），初霜期發生最早日序為71（1986年3月12日），最晚發生日序為118（出現在1982年4月28日），極差為 47天。

通過分析可看出（見圖2），終霜期的5年滑動的線性傾向呈上升趨勢，即終霜期為偏晚的變化趨勢；終霜期的年變化率為0.116天/年，分析表明，大約每10年偏晚1.16天。

對于初霜日來說，正（負）值 表示該年代初霜凍來得晚（早）；對于終霜日而言，正 （負）值表示該年代終霜凍結束晚（早）。結果得出，第二師36團各年代霜凍發生平均日序及其與多年平均值的差與歷年平均氣候值相比，80～00年代平均初霜期偏晚1～4天，2011年以后與歷年平均值持平。近39年各年代平均終霜期較歷年偏晚8～15天。

2.3 無霜期的年際變化分析

近39年最長無霜期為219 天，出現在1987年，較歷年平均氣候值偏長32天；最短無期為164天，出現在1983年，較歷年平均氣候值偏短23天（見圖3）。80～90年代的無霜期較歷年值偏長1.3～3.4天，00年代以后無霜期呈逐漸縮短的趨勢；無霜期的年變化率為 -0.0579天/年，分析表明，大約每10年縮短0.579天。

3 小結

受海拔高度、地形以及該區域植被覆蓋情況等綜合因素的影響，第二師36團的初霜日、終霜日及無霜期的變化趨勢與新疆整體變化趨勢表現有所差異，變化程度也略顯不同。通過氣候變化分析得出， 第二師36團初霜期提前，終霜日推后，無霜期縮短。該區域初霜期各年代的標準差均相對較小，穩定出現在氣候值附近，且呈現逐漸減小趨勢。80年代和00年代的終霜期和無霜期的標準差增加較明顯，表明該區域的終霜日和無霜期的變化呈增大的趨勢。該區域無霜期的年較差最長達到55天，終霜期年較差最大長達47天，初霜期年較差最大長達28天。通過分析該區域的初霜期、終霜期及無霜期的線性趨勢分析得出，初霜期的年變化率為-0.0983/年，即每10年偏早0.098天；終霜期的年變化率為0.116天/年，即每10年偏晚1.16天；無霜期的年變化率為 -0.0579天/年，即每10年縮短0.579天。