吳文華
(洛陽(yáng)市氣象局,河南 洛陽(yáng) 471000)
洛陽(yáng)市位于暖溫地帶,全年四級(jí)分明,夏季炎熱,冬季干冷,一年當(dāng)中常常既出現(xiàn)高溫天氣,又出現(xiàn)低溫凍害。洛陽(yáng)地勢(shì)西高東低,境內(nèi)山川丘陵交錯(cuò),地形復(fù)雜多樣,因此高溫及低溫凍害又有明顯的空間分布特征。高溫天氣往往能夠加劇部分地區(qū)的干旱情況,而且會(huì)給人們的正常生活帶來(lái)負(fù)面的影響;低溫凍害對(duì)農(nóng)業(yè)作物小麥、水稻、蔬菜等影響重大,容易造成重大的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)損失,同時(shí)低溫天氣帶來(lái)的積雪、凍雨和冰霜等凍害天氣對(duì)工業(yè)生產(chǎn)、交通、通訊等方面也產(chǎn)生負(fù)面影響。
常軍[1]對(duì)河南省40個(gè)代表站1961-2005年夏季≥35℃高溫日數(shù)進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)正交函數(shù)(EOF)展開分析,得到第二、第三模態(tài)中洛陽(yáng)均處于正值區(qū),即在河南省的整個(gè)高溫日數(shù)分布中,部分年份洛陽(yáng)地區(qū)高溫日數(shù)較多。張雪芬等[2]指出河南省西南部為晚霜凍害的重發(fā)區(qū),洛陽(yáng)正處于這一區(qū)域。王記芳[3]等對(duì)2008年初河南省低溫雨雪冰凍天氣的氣候特征進(jìn)行分析,統(tǒng)計(jì)得出當(dāng)年洛陽(yáng)地區(qū)的冰凍日數(shù)明顯偏多。本文利用1961-2010年的氣象觀測(cè)資料,分析統(tǒng)計(jì)洛陽(yáng)地區(qū)高溫及低溫凍害的時(shí)空分布特征,希望對(duì)洛陽(yáng)地區(qū)的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等有指導(dǎo)意義。
統(tǒng)計(jì)洛陽(yáng)1961-2010年逐年35℃以上高溫天數(shù),全市年均15.7 天,偃師最多年均23.56 天,欒川最少年均2.88天;高溫日數(shù)最多的是1997年,全市平均33.33天,嵩縣達(dá)52 天,最少的是1983年,全市平均2 天,欒川0 天。年代際分布明顯,1961-1972年持續(xù)處于高位,1973-1996年高溫偏少,1997-2010年隔幾年高溫偏多。
統(tǒng)計(jì)歷年高溫天數(shù)發(fā)現(xiàn)(圖1),35℃以上的高溫集中在5-8月,其中73%~80%的高溫天氣出現(xiàn)在6~7月,8月占11%~18%,5月更少占5%~8%,4月和9月偶有出現(xiàn)。6月是一年中出現(xiàn)35℃以上高溫最多的月份,占36%~46%。
圖1 1961-2010年35℃以上高溫日數(shù)頻率月際分布
6、7月份為伏旱期,由于受穩(wěn)定而強(qiáng)大的副熱帶高壓控制,往往會(huì)出現(xiàn)38℃以上的高溫,與35℃以上的高溫分布相似,80%以上的高溫出現(xiàn)在6、7月,少數(shù)年份的5月和8月份也會(huì)出現(xiàn),其他月份基本無(wú)38℃以上的高溫,其頻率月分布如圖2。
圖2 1961-2010年38℃以上高溫日數(shù)頻率月際變化
35℃和38℃以上高溫的分布規(guī)律基本相同。由于洛陽(yáng)境內(nèi)山川丘陵交錯(cuò),海拔高度相差懸殊,地形地貌復(fù)雜,因此,高溫的空間分布差別顯著,其中偃師市處于群山環(huán)繞的伊、洛河谷地,由于氣流下沉增溫,兩項(xiàng)高溫均為最多,伊川、新安、宜陽(yáng)次之,欒川由于海拔高、林木覆蓋率較高,終年高溫天氣極少。統(tǒng)計(jì)1961-2010年洛陽(yáng)各縣區(qū)逐日最高氣溫≥38℃天數(shù)得到偃師245 天,宜陽(yáng)178 天,新安177 天,伊川161 天,嵩縣153 天,洛寧99 天,汝陽(yáng)98天,孟津95天,欒川僅有5天。
低溫冷害是指農(nóng)作物或經(jīng)濟(jì)林果生長(zhǎng)期間出現(xiàn)較長(zhǎng)時(shí)期低于作物生育要求的臨界溫度的致害低溫,主要包括寒潮、晚霜凍等,是洛陽(yáng)市農(nóng)業(yè)主要?dú)庀鬄?zāi)害之一,對(duì)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活都有重大影響。洛陽(yáng)市低溫冰凍天氣主要出現(xiàn)在冬季,也就是每年的12月至次年2月,因?yàn)槎纠淇諝饣顒?dòng)頻繁,經(jīng)常出現(xiàn)寒潮、大風(fēng)、大雪等災(zāi)害性天氣。11月、4月偶爾也會(huì)出現(xiàn)寒潮天氣,4月的寒潮天氣常造成晚霜凍害。
據(jù)1961-2010年氣象資料分析,位于洛陽(yáng)市西南部山區(qū)的欒川縣冰凍天數(shù)最多,最低氣溫小于-10.0℃(包括-10.0℃)的低溫日數(shù)累計(jì)達(dá)130 天,汝陽(yáng)次之,宜陽(yáng)最少。全市年極端最低氣溫除新安外,均出現(xiàn)在1969年1月31日,洛寧縣最低氣溫達(dá)零下21.3℃,其次是伊川零下21.2℃。從各月最低氣溫分布來(lái)看,洛陽(yáng)市1月的冰凍天數(shù)是一年當(dāng)中最多的,全市50年累計(jì)為44 天,占全部冰凍日數(shù)的54%,其次是2月21 天,12月16 天。從各站情況看,欒川1月冰凍天數(shù)50年累計(jì)達(dá)74 天,其次為汝陽(yáng)61天,宜陽(yáng)最少為25天。
從年代分布來(lái)看,20 世紀(jì)60年代冰凍日數(shù)最多,占全部冰凍日數(shù)的一半以上,之后逐年代減少,近10年冰凍日數(shù)最少,隨著氣候變暖,冰凍日數(shù)呈波動(dòng)減少趨勢(shì)。從空間分布來(lái)看,洛陽(yáng)的低溫冰凍日數(shù)也存在顯著分布特征(圖3),欒川一帶低溫冰凍天氣日數(shù)最多,宜陽(yáng)東部大部分地區(qū)及與新安、嵩縣、伊川臨界地帶低溫冰凍天氣日數(shù)最少,并以此為中心向外逐漸增多。
圖3 洛陽(yáng)1961-2010年低溫天氣日數(shù)空間分布圖(單位:天)
每年春季,最后一次出現(xiàn)的霜凍稱為晚霜凍。洛陽(yáng)境內(nèi)的晚霜凍主要出現(xiàn)在每年的4月份,統(tǒng)計(jì)1961-2010年4月份洛陽(yáng)各縣區(qū)地溫在零度以下的天數(shù)得到,欒川高達(dá)119 天,洛寧73 天,孟津70 天,汝陽(yáng)67 天,偃師63天,嵩縣60天,宜陽(yáng)54天,新安39天,伊川37天。在初春氣溫回暖季節(jié)里,受北方強(qiáng)冷空氣南下影響,短期內(nèi)近地面氣溫驟然降低至0 度以下,并使作物遭受凍害或死亡。氣溫驟降是形成霜凍的主要原因,洛陽(yáng)霜凍依據(jù)其形成的原因大致可分為三類:一是平流霜凍,北方低于0度的冷空氣爆發(fā)南下,呈水平流動(dòng),在廣大地面上形成霜凍。二是輻射霜凍,在寒冷、晴朗無(wú)風(fēng)(或微風(fēng))的夜間或早晨,地面和作物表面強(qiáng)烈地向外輻射熱能,使地面空氣冷卻到0 度以下而形成霜凍。三是平流輻射霜凍,冷空氣從北方侵襲過(guò)來(lái),地面溫度降低,再加上夜間地面散熱冷卻形成霜凍。晚霜凍的出現(xiàn)常常給返青的小麥、抽薹現(xiàn)蕾的油菜及其他幼苗造成凍害。
3.1 洛陽(yáng)地區(qū)高溫有明顯的年代際分布特征,1961-1972年持續(xù)處于高位,1973-1996年高溫偏少,1997-2010年隔幾年高溫偏多。
3.2 洛陽(yáng)地區(qū)高溫的空間分布差別顯著,其中偃師市處于群山環(huán)繞的伊、洛河谷地,由于氣流下沉增溫,高溫最多,伊川、新安、宜陽(yáng)次之,欒川由于海拔高、林木覆蓋率較高,終年高溫天氣極少。
3.3 從年代分布來(lái)看,洛陽(yáng)地區(qū)60年代冰凍日數(shù)最多,占全部冰凍日數(shù)的一半以上,之后逐年代減少,近10年冰凍日數(shù)最少,隨著氣候變暖,冰凍日數(shù)呈波動(dòng)減少趨勢(shì)。
3.4 洛陽(yáng)的低溫冰凍日數(shù)存在顯著的空間分布特征,欒川一帶低溫冰凍天氣日數(shù)最多,宜陽(yáng)東部大部分地區(qū)及與新安、嵩縣、伊川臨界地帶低溫冰凍天氣日數(shù)最少,并以此為中心向外逐漸增多。
[1]常軍,李素萍,等.河南夏季高溫日數(shù)的時(shí)空分布特征及500hPa環(huán)流型[J].氣象與環(huán)境科學(xué),2007,30(2):30-34.
[2] Zhang Xuefen,Zhang Youfei,Wang Chunyi,et al.Spatial distribution and temporal variation of the winter wheat late frost disaster in Henan,China[J].Acta Meteor.Sinica,2011,25(2):249-259.
[3]王記芳,顧萬(wàn)龍,等.2008年初河南低溫雨雪冰凍天氣的氣候特征及環(huán)流特點(diǎn)[J].氣象與環(huán)境科學(xué),2009,32(1):51-54.