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(biāo)準(zhǔn)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(qū)域內(nèi)初霜日、終霜日及無霜期的基本特征及其變化趨勢。

關(guān)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(shù)地區(qū)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(qū)主要經(jīng)濟作物，初霜期、終霜日以及無霜期則是分析、評價區(qū)域內(nèi)農(nóng)業(yè)氣候資源的主要指標(biāo)之一。霜凍災(zāi)害的防御是第二師36團農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)中的重要服務(wù)項目之一，本文對第二師36團轄區(qū)內(nèi)初霜日、終霜日以及無霜期進行了分析，對了解該地區(qū)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(nóng)業(yè)氣候資料，因地制宜，對于夯實農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)地位，推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級， 加快區(qū)域內(nèi)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展都具有十分重要的意義。

1 材料與方法

農(nóng)業(yè)氣象上把霜凍定義為植物生長季內(nèi)，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(xiàn)象。初霜期是指每年秋末冬初第一次出現(xiàn)白霜的日期，終霜期是指每年冬末春初最后一次出現(xiàn)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(jù)第二師36團歷年終霜期和初霜期的原始數(shù)據(jù)，重建各氣象站初霜期和終霜期的數(shù)據(jù)序列，將當(dāng)年終霜期和初霜期日期之間的日數(shù)統(tǒng)計為無霜期，利用算術(shù)平均法建立1981～2019年該區(qū)域初霜期、終霜期和無霜期序列，再進行平均值和標(biāo)準(zhǔn)差的計算分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 初霜日、終霜日及無霜期年際變化的穩(wěn)定性分析

標(biāo)準(zhǔn)差是反映研究對象穩(wěn)定程度的參量。初霜期、終霜期及無霜期的標(biāo)準(zhǔn)差能夠反映其年際變化的穩(wěn)定程度，如果標(biāo)準(zhǔn)差值大，則表明霜期開始和結(jié)束的時間波動較大，出現(xiàn)霜期異常偏早或偏晚的概率也相應(yīng)的增大；若標(biāo)準(zhǔn)差數(shù)值小，則表明每年初霜期、終霜期都在氣候值附近變化，對應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)差為6.3，終霜期的標(biāo)準(zhǔn)差為11.5，無霜期的標(biāo)準(zhǔn)差為11.8。通過分析數(shù)據(jù)可看出，第二師36團初霜期的標(biāo)準(zhǔn)差明顯小于終霜期和無霜期的標(biāo)準(zhǔn)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(qū)域內(nèi)初霜期的變化趨勢較穩(wěn)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(biāo)準(zhǔn)差的變化進行統(tǒng)計分析（表略），結(jié)果表明，初霜期各年代的標(biāo)準(zhǔn)差均相對較小，穩(wěn)定出現(xiàn)在氣候值附近，且呈現(xiàn)逐漸減小趨勢。該區(qū)域80年代和00年代的終霜期和無霜期的標(biāo)準(zhǔn)差增加較明顯，表明該區(qū)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(fù)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(xiàn)在10月1日（ 1991年、2004年、2015年） ， 最晚出現(xiàn)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(tǒng)計值可看出，該區(qū)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(fā)生最早日序為71（1986年3月12日），最晚發(fā)生日序為118（出現(xiàn)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(fù)）值 表示該年代初霜凍來得晚（早）；對于終霜日而言，正 （負(fù)）值表示該年代終霜凍結(jié)束晚（早）。結(jié)果得出，第二師36團各年代霜凍發(fā)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(xiàn)在1987年，較歷年平均氣候值偏長32天；最短無期為164天，出現(xiàn)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(jié)

受海拔高度、地形以及該區(qū)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(xiàn)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(qū)域初霜期各年代的標(biāo)準(zhǔn)差均相對較小，穩(wěn)定出現(xiàn)在氣候值附近，且呈現(xiàn)逐漸減小趨勢。80年代和00年代的終霜期和無霜期的標(biāo)準(zhǔn)差增加較明顯，表明該區(qū)域的終霜日和無霜期的變化呈增大的趨勢。該區(qū)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(qū)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。