酒泉市霜冻天气环流特征

张玉香 于海跃

摘要 本文分析了酒泉市霜冻特征和霜冻的危害，根据多年的历史资料，归纳总结酒泉市霜冻天气的形成原因。结果表明，酒泉市霜冻天气的环流分型为低槽型、西北气流型和高压脊型。分型特征可为今后霜冻的预报提供依据，以提高预报的准确率，为防灾减灾提供更好的服务。

关键词 霜冻；环流特征；甘肃酒泉

中图分类号 S425 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2018）13-0213-02

霜冻为地面最低温度<-2 ℃而引起的农作物植株体茎叶伤害或死亡的冻害[1]。酒泉市位于河西走廊西端，地处祁连山脉以北马鬃山以南[2]，霜冻是酒泉市主要的农业气象灾害之一，每年造成巨大的经济损失。甘肃河西走廊气候干燥地区空气湿度小，当地表面最低温度下降到-2 ℃以下时，虽不形成白色的冰晶物，但对农作物已造成了冻害，该现象被称之为“黑霜”。霜冻可分平流霜冻、辐射霜冻和平流辐射霜冻3种类型。根据酒泉市多年资料分析，强霜冻多属于平流霜冻。河西地区在春季、秋季出现的霜冻多属于混合霜冻（平流+辐射霜冻），辐射霜冻强度一般较轻，而且多以局地性特征为主。

1 酒泉市霜冻特征

霜冻可分为早霜冻和晚霜冻，纬度高、海拔高的地区早霜冻发生日期先于纬度低、海拔低的地区，晚霜冻发生规律和结束日期与早霜冻相反。玉门以东地区早霜冻出现在9月下旬前期，瓜州、敦煌早霜冻出现在10月上旬中期；敦煌晚霜冻于4月下旬中后期结束，其他地区于5月上中旬结束。

2 霜冻的危害

霜冻发生时的低温会使植物细胞结冰，进而损伤植物，严重时可致其死亡[3]。一般情况下，晚霜冻对植物的危害大于早霜冻，早霜冻出现得越早，晚霜冻结束得越迟，对植物的危害就越重。河西地区早霜冻出现时期正值秋作物灌浆、乳熟和黄熟期，若此时穗粒尚未进入蜡熟阶段，则危害会较严重，常导致作物大幅减产。河西地区晚霜冻结束时期正值大秋作物幼苗期、经济林果开花授粉坐果期，可导致农作物冻伤甚至死亡，造成严重减产[4-5]。

3 霜冻天气的环流特征

在环流形势上，平流霜冻、辐射霜冻和平流辐射霜冻分别对应低槽型、高压脊型和西北气流型。河西地区低槽型霜冻、西北气流型霜冻、高压脊型霜冻出现概率分别为26%、53%、21%。低槽型和西北气流型造成的霜冻强度最强，受高压脊型环流影响的霜冻强度最弱。

3.1 低槽型

由图1～2可知，槽区位于新疆东部到敦煌之间，高度槽和温度槽属同位相环流，且径向度较大。500 hPa槽前为正涡度，槽区为负涡度。700 hPa环流形势场与500 hPa相似。酒泉市地面有弱的降水和大風天气出现。冷中心位于贝加尔湖南侧，乌兰巴托温度<-32 ℃。北疆东部至河西走廊位于冷槽底部，东疆地区至河西西部温度（包括敦煌、马鬃山）均<-20 ℃，负变温最大区域位于新疆东部至酒泉以西；700 hPa高空在贝加尔湖南侧有-20 ℃以下的闭合冷中心。

3.2 西北气流型

由图3可知，35°～45°N，85°～100°E受西北气流控制，但该区域内有温度槽存在。700 hPa环流形势场与500 hPa相似，酒泉市处在地面高压区内，105°E以西属晴空区。冷槽在远东地区，但河西走廊上空仍以负变温为主，高空风速不大，且湿度较小。700 hPa为弱的偏东风，湿度很小，河西走廊仍为地面高压控制，形势场反映为升压降温型，酒泉市地面风速较小（图4）。

3.3 高压脊型

由图5可知，高压脊区位于35°～55°N，90°～105°E范围内。700 hPa高空环流与500 hPa形势场一致，且没有明显的冷平流，700、500 hPa高空风速较小，700 hPa新疆东部至河西走廊T-Td≥20 ℃，说明低层大气处于干燥状况。地面图上属变形场控制区，呈现出缓慢的升温降压趋势，在脊区内均为晴空微风区（图6）。

4 短期霜冻天气的预报着眼点

了解酒泉市霜冻天气出现的气候规律，对预报早、晚霜冻的强度至关重要。5月7日以前为晚霜冻最强时段；8—12日多为中等及偏强霜冻的出现时段；13日以后以轻霜冻为主。根据数值预报资料，密切关注大气环流形势的调整及演变，准确把握冷空气入侵时段、影响地域及强度。高空（500、700 hPa）冷平流与地面系统是一个整体，冷平流越强，地面冷高压强度就越强，造成的霜冻也就越强。应密切关注300、500 hPa强锋区的演变。由于地面系统受高空引导气流制约，只有准确把握高空系统的位置变化，才能对地面影响系统作出准确预报。由于环流分型是预报霜冻强度的重要依据之一，因而一般预报短期霜冻的流程要遵循“平流霜冻→平流辐射霜冻→辐射霜冻”的原则[6]。

5 参考文献

[1] 杨晓玲，郭丽梅，丁文魁.武威市霜冻气候特征及预报[J].中国农业气象，2010，31（4）：612-616.

[2] 于海跃，李红英，张玉香.酒泉风电基地风况变化对风力发电的影响[J].安徽农学通报，2016，22（1）：92-95.

[3] 雷淑琴，韩世昌，李诚，等.玉门市农业气候资源特征及气象灾害防御分析[J].现代农业科技，2017（22）：199-201.

[4] 靳荣.酒泉市农村公共气象服务现状及对策分析[J].现代农业科技，2017（21）：228-229.

[5] 李艳丽，王迎春，孙忠富.山西省霜冻灾害现状及其防御对策分析[J].中国农业资源与区划，2006，27（1）：57-59.

[6] 龚建福，高振荣，邓宏涛.酒泉地区区域性短期霜冻预报的着眼点[J].干旱气象，1999（4）：10-11.