酒泉市霜凍天氣環流特征

張玉香 于海躍

摘要 本文分析了酒泉市霜凍特征和霜凍的危害，根據多年的歷史資料，歸納總結酒泉市霜凍天氣的形成原因。結果表明，酒泉市霜凍天氣的環流分型為低槽型、西北氣流型和高壓脊型。分型特征可為今后霜凍的預報提供依據，以提高預報的準確率，為防災減災提供更好的服務。

關鍵詞 霜凍；環流特征；甘肅酒泉

中圖分類號 S425 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2018）13-0213-02

霜凍為地面最低溫度<-2 ℃而引起的農作物植株體莖葉傷害或死亡的凍害[1]。酒泉市位于河西走廊西端，地處祁連山脈以北馬鬃山以南[2]，霜凍是酒泉市主要的農業氣象災害之一，每年造成巨大的經濟損失。甘肅河西走廊氣候干燥地區空氣濕度小，當地表面最低溫度下降到-2 ℃以下時，雖不形成白色的冰晶物，但對農作物已造成了凍害，該現象被稱之為“黑霜”。霜凍可分平流霜凍、輻射霜凍和平流輻射霜凍3種類型。根據酒泉市多年資料分析，強霜凍多屬于平流霜凍。河西地區在春季、秋季出現的霜凍多屬于混合霜凍（平流+輻射霜凍），輻射霜凍強度一般較輕，而且多以局地性特征為主。

1 酒泉市霜凍特征

霜凍可分為早霜凍和晚霜凍，緯度高、海拔高的地區早霜凍發生日期先于緯度低、海拔低的地區，晚霜凍發生規律和結束日期與早霜凍相反。玉門以東地區早霜凍出現在9月下旬前期，瓜州、敦煌早霜凍出現在10月上旬中期；敦煌晚霜凍于4月下旬中后期結束，其他地區于5月上中旬結束。

2 霜凍的危害

霜凍發生時的低溫會使植物細胞結冰，進而損傷植物，嚴重時可致其死亡[3]。一般情況下，晚霜凍對植物的危害大于早霜凍，早霜凍出現得越早，晚霜凍結束得越遲，對植物的危害就越重。河西地區早霜凍出現時期正值秋作物灌漿、乳熟和黃熟期，若此時穗粒尚未進入蠟熟階段，則危害會較嚴重，常導致作物大幅減產。河西地區晚霜凍結束時期正值大秋作物幼苗期、經濟林果開花授粉坐果期，可導致農作物凍傷甚至死亡，造成嚴重減產[4-5]。

3 霜凍天氣的環流特征

在環流形勢上，平流霜凍、輻射霜凍和平流輻射霜凍分別對應低槽型、高壓脊型和西北氣流型。河西地區低槽型霜凍、西北氣流型霜凍、高壓脊型霜凍出現概率分別為26%、53%、21%。低槽型和西北氣流型造成的霜凍強度最強，受高壓脊型環流影響的霜凍強度最弱。

3.1 低槽型

由圖1～2可知，槽區位于新疆東部到敦煌之間，高度槽和溫度槽屬同位相環流，且徑向度較大。500 hPa槽前為正渦度，槽區為負渦度。700 hPa環流形勢場與500 hPa相似。酒泉市地面有弱的降水和大風天氣出現。冷中心位于貝加爾湖南側，烏蘭巴托溫度<-32 ℃。北疆東部至河西走廊位于冷槽底部，東疆地區至河西西部溫度（包括敦煌、馬鬃山）均<-20 ℃，負變溫最大區域位于新疆東部至酒泉以西；700 hPa高空在貝加爾湖南側有-20 ℃以下的閉合冷中心。

3.2 西北氣流型

由圖3可知，35°～45°N，85°～100°E受西北氣流控制，但該區域內有溫度槽存在。700 hPa環流形勢場與500 hPa相似，酒泉市處在地面高壓區內，105°E以西屬晴空區。冷槽在遠東地區，但河西走廊上空仍以負變溫為主，高空風速不大，且濕度較小。700 hPa為弱的偏東風，濕度很小，河西走廊仍為地面高壓控制，形勢場反映為升壓降溫型，酒泉市地面風速較小（圖4）。

3.3 高壓脊型

由圖5可知，高壓脊區位于35°～55°N，90°～105°E范圍內。700 hPa高空環流與500 hPa形勢場一致，且沒有明顯的冷平流，700、500 hPa高空風速較小，700 hPa新疆東部至河西走廊T-Td≥20 ℃，說明低層大氣處于干燥狀況。地面圖上屬變形場控制區，呈現出緩慢的升溫降壓趨勢，在脊區內均為晴空微風區（圖6）。

4 短期霜凍天氣的預報著眼點

了解酒泉市霜凍天氣出現的氣候規律，對預報早、晚霜凍的強度至關重要。5月7日以前為晚霜凍最強時段；8—12日多為中等及偏強霜凍的出現時段；13日以后以輕霜凍為主。根據數值預報資料，密切關注大氣環流形勢的調整及演變，準確把握冷空氣入侵時段、影響地域及強度。高空（500、700 hPa）冷平流與地面系統是一個整體，冷平流越強，地面冷高壓強度就越強，造成的霜凍也就越強。應密切關注300、500 hPa強鋒區的演變。由于地面系統受高空引導氣流制約，只有準確把握高空系統的位置變化，才能對地面影響系統作出準確預報。由于環流分型是預報霜凍強度的重要依據之一，因而一般預報短期霜凍的流程要遵循“平流霜凍→平流輻射霜凍→輻射霜凍”的原則[6]。

5 參考文獻

[1] 楊曉玲，郭麗梅，丁文魁.武威市霜凍氣候特征及預報[J].中國農業氣象，2010，31（4）：612-616.

[2] 于海躍，李紅英，張玉香.酒泉風電基地風況變化對風力發電的影響[J].安徽農學通報，2016，22（1）：92-95.

[3] 雷淑琴，韓世昌，李誠，等.玉門市農業氣候資源特征及氣象災害防御分析[J].現代農業科技，2017（22）：199-201.

[4] 靳榮.酒泉市農村公共氣象服務現狀及對策分析[J].現代農業科技，2017（21）：228-229.

[5] 李艷麗，王迎春，孫忠富.山西省霜凍災害現狀及其防御對策分析[J].中國農業資源與區劃，2006，27（1）：57-59.

[6] 龔建福，高振榮，鄧宏濤.酒泉地區區域性短期霜凍預報的著眼點[J].干旱氣象，1999（4）：10-11.