連云港市霜凍客觀預報方法

摘要利用連云港市1971～2010年的逐年最低氣溫、最低地面、云量、氣壓、風速等資料以及相關站點探空位勢高度、風向、露點、溫度等資料，采用探空、地面觀測資料相結合，運用數學逐步回歸方法，利用SPSS統計軟件，建立測站的日最低氣溫和日最低地溫的短期預報方程；根據霜凍與氣溫和地溫的關系，通過當地預報霜凍的標準，用短期預報方程判斷連云港市有無霜凍發生。通過天氣實時監測、準確及精細預報和預警，建立連云港市霜凍短期客觀預報業務系統，并進行全方位傳播渠道的有效服務。

關鍵詞霜凍；客觀預報；預報預警

中圖分類號S161文獻標識碼A文章編號0517-6611（2014）24-08279-04

連云港市地處中國沿海中部的黃海之濱，江蘇省北部。具有季風特點的海洋性氣候，地處暖溫帶與北亞熱帶過渡地帶，溫度適宜，溫和濕潤，光照充足，雨量適中，寒暑相宜，四季分明。近些年，華北區域的氣候將繼續變暖，預計未來50年氣溫將升高1～2 ℃[1]。許艷等研究表明到1990年后全國霜期發生轉型，霜期縮短更加明顯[2]。1993年開始連云港無霜期從一個相對偏短期躍變為一個相對偏長期[3]。連云港20世紀90年代后期以來，雖然總的氣溫處于偏暖，但強烈的年際變化造成變暖大背景下異常低溫，如2010年4月15 日新浦最低溫度0～1 ℃、灌云達-0.9 ℃，全市地面溫度低至0 ℃以下。在有歷史數據以來，淮北地區在4月持續發生低溫災害是極為罕見的。由于連云港春、秋季氣溫變幅大，霜凍災害發生頻繁，溫度的變化促使作物生育期普遍提前，給當地的農業生產帶來相當大的影響。一旦霜凍異常提前或異常推后，將會給農業造成嚴重的災害。楊曉霞等對山東省霜凍天氣分區進行客觀預報[4]。但近年來對連云港附近霜凍進行預報的文章未見報道，為了提高霜凍預報準確率，減少霜凍帶來的經濟損失，筆者應用數值預報產品和觀測資料，建立了一套適應于連云港市預報的霜凍天氣短期客觀預報業務系統，并進行全方位傳播渠道的有效服務。

1資料與方法

1.1霜凍定義和連云港霜凍基本氣候特征霜凍是指地面（或葉面）的溫度突然下降到農作物生長溫度以下時，農作物遭受凍害的現象。各種農作物遭受凍害的溫度指標是不同的，但大多數農作物當地面（或葉面）最低溫度降到0 ℃以下時就要遭受凍害，故將地面最低溫度降到0 ℃（包括0 ℃）作為出現霜凍的標準。據統計，連云港市初霜凍日是11月19日，最早出現在10月23日（1974年），最晚出現在12月5日（2008年），極差44 d；終霜凍日是3月20日，最早出現在2月20日（2002年），最晚出現在4月14日（1980年），極差53 d。無霜期為243 d，最長280 d（2007年），最短203 d（1974年），極差77 d[3]。

1.2數據和軟件霜凍的預報實質上是日最低氣溫和日最低地面溫度的預報，在此選取日最低氣溫和日最低地面溫度作為預報量[5]。根據以上統計1971～2010年的初、終霜凍和無霜期，初、終霜凍的時空分布和對農作物的影響，霜凍的發生與氣溫和地面溫度密切相關，以及初、終霜凍對農作物的危害和連云港市對霜凍預報的評分標準，將3～4和10～11月期間日最低氣溫<5.0 ℃且最低0 cm地溫<0 ℃定為一個霜凍日。

應用高空探測資料和本地14：00和20：00地面觀測資料，選取的氣象要素為該時段的高溫、低溫、濕度、風向、風速、云量、氣壓、濕度，高空探測資料選取青島、徐州高空站925和850 hPa層的溫度、濕度、風、露點等資料，參與回歸分析建模。應用逐步回歸方法建立每個預報站的日最低氣溫和最低地面溫度的預報方程。利用SPSS統計軟件進行回歸分析建模，從而建立連云港市秋季和春季24 h霜凍客觀預報系統。根據以上預報的日最低氣溫和地面最低溫度預報模式對2012年進行試報且逐個進行判別，再與實際對照檢驗[6]。

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圖2春霜、秋霜與最低氣溫（a）和地面最低溫度（b）檢驗2.3霜凍預報、預警服務流程首先進行實況監測包括實時地面監測、地面要素實況、歷史資料查詢等子模塊。用連云港各類氣象數據進行歷史資料查詢。針對不同農作物的生長特點，應用不同時期霜凍預報方程，進行預報和預警服務。服務產品主要面向政府、農業、林業、專業種植戶等部門。通過為農服務網站、手機短信發布網，將霜凍災害性天氣預警信號、霜凍災害性天氣實時監測信息和相關農業氣象服務產品進行傳播，服務產品有作物生長發育農用天氣預報（作物適宜種植期、移栽期、收獲期、花期、農業病蟲害發生發展氣象條件等級等預報）、農業霜凍氣象災害預報及其影響評估（霜凍重大農業氣象災害天氣過程）等氣象服務產品，對全市相關農業進行全方位的防御，實現了連云港霜凍氣象災害預報預警立體實時監測、預報服務全覆蓋，大幅度提高農民的經濟效益。

3結論

（1）建立連云港市霜凍預報模型對樣本有較高的擬合和較好的預報效果，具有較好的應用價值。

（2）建立連云港市秋季和春季24 h霜凍客觀預報系統，針對不同用戶不同需求，通過為農服務網站、手機短信發布網等手段進行預報和預警氣象服務，進行全方位的防御。

參考文獻

[1] 劉學峰，阮新，李元華.河北省冷暖變化氣候特征分析[J].氣象科學，2005，25（6）：638-644.

[2] 許艷，王國復，王盤興.近50 a中國霜期的變化特征分析[J].氣象科學，2009，29（4）：427-433.

[3] 任曙霞，朱敏華，時敦倫.連云港市霜凍變化趨勢分析[J].江蘇農業科學，2011，39（3）：492-494.

[4] 楊曉霞，高留喜，袁從軍.山東省霜凍天氣分區客觀預報方法[J].氣象，2009，25（6）：31-34.

[5] 王秀萍，任國玉，趙春雨.近46年大連地區初、終霜凍事件和無霜凍期變化[J].應用氣象學報，2008，12（6）：673-678.

[6] 江蘇省氣象局.江蘇省決策氣象服務手冊[K].北京：氣象出版社，2001.

[7] 施能.氣象統計預報中的多元分析方法[M].北京：氣象出版社，1992：100-126，394-422.