洛陽市高溫及低溫凍害的時空分布特征

吳文華

（洛陽市氣象局，河南 洛陽 471000）

洛陽市位于暖溫地帶，全年四級分明，夏季炎熱，冬季干冷，一年當中常常既出現(xiàn)高溫天氣，又出現(xiàn)低溫凍害。洛陽地勢西高東低，境內(nèi)山川丘陵交錯，地形復雜多樣，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，而且會給人們的正常生活帶來負面的影響；低溫凍害對農(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)濟損失，同時低溫天氣帶來的積雪、凍雨和冰霜等凍害天氣對工業(yè)生產(chǎn)、交通、通訊等方面也產(chǎn)生負面影響。

常軍［1］對河南省40個代表站1961-2005年夏季≥35℃高溫日數(shù)進行經(jīng)驗正交函數(shù)（EOF）展開分析，得到第二、第三模態(tài)中洛陽均處于正值區(qū)，即在河南省的整個高溫日數(shù)分布中，部分年份洛陽地區(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)，洛陽正處于這一區(qū)域。王記芳［3］等對2008年初河南省低溫雨雪冰凍天氣的氣候特征進行分析，統(tǒng)計得出當年洛陽地區(qū)的冰凍日數(shù)明顯偏多。本文利用1961-2010年的氣象觀測資料，分析統(tǒng)計洛陽地區(qū)高溫及低溫凍害的時空分布特征，希望對洛陽地區(qū)的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等有指導意義。

1 高溫時空分布特征

統(tǒng)計洛陽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)定而強大的副熱帶高壓控制，往往會出現(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月份也會出現(xiàn)，其他月份基本無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。由于洛陽境內(nèi)山川丘陵交錯，海拔高度相差懸殊，地形地貌復雜，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，兩項高溫均為最多，伊川、新安、宜陽次之，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1961-2010年洛陽各縣區(qū)逐日最高氣溫≥38℃天數(shù)得到偃師245 天，宜陽178 天，新安177 天，伊川161 天，嵩縣153 天，洛寧99 天，汝陽98天，孟津95天，欒川僅有5天。

2 低溫凍害時空分布特征

低溫冷害是指農(nóng)作物或經(jīng)濟林果生長期間出現(xiàn)較長時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，是洛陽市農(nóng)業(yè)主要氣象災害之一，對工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活都有重大影響。洛陽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，因為冬季冷空氣活動頻繁，經(jīng)常出現(xiàn)寒潮、大風、大雪等災害性天氣。11月、4月偶爾也會出現(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)累計達130 天，汝陽次之，宜陽最少。全市年極端最低氣溫除新安外，均出現(xiàn)在1969年1月31日，洛寧縣最低氣溫達零下21.3℃，其次是伊川零下21.2℃。從各月最低氣溫分布來看，洛陽市1月的冰凍天數(shù)是一年當中最多的，全市50年累計為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年累計達74 天，其次為汝陽61天，宜陽最少為25天。

從年代分布來看，20 世紀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)呈波動減少趨勢。從空間分布來看，洛陽的低溫冰凍日數(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。洛陽境內(nèi)的晚霜凍主要出現(xiàn)在每年的4月份，統(tǒng)計1961-2010年4月份洛陽各縣區(qū)地溫在零度以下的天數(shù)得到，欒川高達119 天，洛寧73 天，孟津70 天，汝陽67 天，偃師63天，嵩縣60天，宜陽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，在廣大地面上形成霜凍。二是輻射霜凍，在寒冷、晴朗無風（或微風）的夜間或早晨，地面和作物表面強烈地向外輻射熱能，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來，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 小結(jié)

3.1 洛陽地區(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 從年代分布來看，洛陽地區(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)呈波動減少趨勢。

3.4 洛陽的低溫冰凍日數(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)的時空分布特征及500hPa環(huán)流型［J］.氣象與環(huán)境科學，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［J］.氣象與環(huán)境科學，2009，32（1）：51-54.