大兴安岭地区初霜冻分析与预测

大兴安岭地处高纬度地区,农业生产对无霜期的依赖性很大,初霜早晚直接影响农业生产,对初霜的分析与预测具有非常重要的意义。本文利用1997-2021年大兴安岭地区7个国家站资料,采用气候统计方法,分析初霜日时空分布、变化特征;用天气学原理方法对2021年高、低空实况图、EC细网格预报图的分析,总结气象要素阈值,预测初霜;用Mann-Kendall方法对大兴安岭地区初霜日进行检验。结果表明:2021年大兴安岭地区平均初霜日在9月18日,比历年平均初霜日偏晚7 d,其中漠河站偏晚14 d,北极村站只偏晚1 d。大兴安岭北部地区比南部地区初霜日偏早,非沿江地区比沿江地区初霜日偏早;14时气温和露点温度、EC细网格地表温度、2 m露点温度、24 h变温、零度层高度预报图,对预报未来24 h、48 h初霜冻有很好的指示意义;大兴安岭地区1997-2020年初霜日突变时间在2012年,初霜日突变后较突变前平均推迟了5 d。     

吉林省初霜的气候特征及分型预测方法研究

利用地面最低温度小于等于0℃初日作为初霜日,统计了吉林省近30年初霜的分布特征、年代际气候变化特征;利用EOF将吉林省初霜分解为3种模态:(1)全省一致早(晚)型(占总体方差57.9%);(2)松原、四平和通化早(晚),其它地方晚(早)型(占总体方差6.8%);(3)中西部早(晚),东南部晚(早)型(占总体6.0%)。根据三种初霜发生的模态对应9月500h Pa高度场不同的影响关键区,利用国家气候中心动力气候模式产品确定初霜的发生类型。经2012-2013年初霜的预测应用,效果很好。     

1961—2007年我国霜冻变化特征

利用1961—2007年我国577个测站的均一化逐日最低气温资料, 根据通用的霜冻气候统计指标计算历年初、终霜冻日期及无霜冻期。结果显示:初、终霜冻日期及无霜冻期标准差和极差北方地区较南方地区偏小; 全国大部地区终霜冻日期的年际间差异比初霜冻日期大, 无霜冻期的年际变化又比终霜冻日期大; 从线性变化趋势看, 近47年, 全国平均终霜冻日期提早2.0d/10a, 初霜冻日期推迟1.3d/10a, 无霜冻期延长3.4d/10a;终霜冻日期提早幅度大于初霜冻日期推迟幅度; 从年代际变化来看, 全国平均终霜冻日期自20世纪80年代起明显提早, 初霜冻日期20世纪90年代开始明显推迟, 全国平均终霜冻日期提早时间明显比初霜冻日期推迟时间长; 同终霜冻期年代际变化一样, 全国平均无霜冻期自20世纪80年代起明显延长。     

外强迫因子对宁夏初霜冻日期的影响及其预测

利用1981—2019年宁夏初霜冻日期资料及同期位势高度场、海表面温度(SST)、积雪面积、海冰面积等资料,研究SST、海冰面积、积雪面积等外强迫因子对宁夏初霜冻日期异常偏早、偏晚的影响,在此基础上,建立了初霜冻日期的物理概念模型和客观预测模型。结果表明:(1)偏早(偏晚)年,前期赤道中东太平洋SST持续显著偏暖(冷),SST异常形态为明显的ENSO模态。当前期赤道中东太平洋SST偏暖时,东亚槽偏强,副热带高压偏弱,异常环流形势有利于冷空气活动,初霜冻日期易偏早,反之则偏晚。(2)5—8月北半球积雪面积、1—7月格陵兰海冰面积与初霜冻日期存在持续显著负相关关系。当前期北半球积雪面积或格陵兰海冰面积减少时,东亚槽偏弱,西太平洋副高偏强,不利于冷空气活跃,初霜冻日期易偏晚,反之则偏早。(3)影响宁夏初霜冻日期的主要因子为东亚槽强度、NINO3.4区SST异常、热带南大西洋SST异常、北半球积雪面积、西太平洋副高强度以及格陵兰海冰面积等,基于以上因子用多元回归方程建立的客观化预测模型具有良好的预测效果。     

哈密地区霜冻气候特征分析及其对农业的影响

利用1961—2014年哈密地区4个国家气象站逐日最低气温≤0℃的观测资料及低温冻害调查资料,根据霜冻指标计算历年初、终霜冻日期和无霜冻期变化趋势;依据异常霜冻标准,分析哈密地区霜冻异常特征,探讨其对农业生产的影响。结果表明:(1)近54a全区及各站点终霜冻绝对变率均大于初霜冻,表明终霜冻稳定性差,对农牧业生产危害大。(2)全区及各站点初霜冻呈推迟趋势,终霜冻呈提前趋势,无霜冻期呈延长趋势。(3)特晚终霜冻近14a各地均未出现,而偏晚终霜冻在各年代几乎都有出现;特早初霜冻各地在20世纪80—90年代均未出现,偏早初霜冻在60—90年代各地均有出现。(4)哈密地区霜冻灾害主要由终霜冻造成。     

1961—2010年乌苏市霜冻气候特征分析

依据新疆乌苏1961—2010年近50a逐日最低气温资料,对乌苏市初、终霜冻日,无霜冻期,异常霜冻的气候变化特征进行分析。结果表明：乌苏市平均初霜冻日为10月19日,终霜冻日为4月7日,无霜冻期为193d;初霜冻日以3．1d／10a的速率推后,终霜冻日以0．2d／lOa的速率推后,无霜冻期约以2．3d／lOa的速率延长;进入21世纪后,初霜冻日推迟和无霜冻期延长的变化趋势非常显著;异常霜冻发生次数20世纪60年代出现最多,以80年代末为界限,表现为先减少后增加的趋势;极端偏早初霜冻和极端偏晚终霜冻发生的概率分别为10％和6％。     

近46年高青县霜冻气候特征分析

利用高青县1972—2017年近46a地面气象观测资料,采用气候统计方法,对高青县境内初、终霜冻变化规律进行分析研究,得出高青县霜冻的气候特征。结果表明,近46a来高青县初霜最早出现在10月9日(1981年),最晚出现在11月17日(1998年),平均出现在10月26日;终霜最早结束在2月11日(1977年),最晚5月3日(1995年),平均在4月8日;终霜的平均绝对变率大于初霜的平均绝对变率,除20世纪90年代(1990—1999年)无霜期缩短外,其它年份无霜期均为延长趋势,这表明90年代处于相对较冷期,其它年份处于相对较暖期。高青县出现偏早和特早初霜冻的频率为13%,偏晚和特晚终霜冻的频率为10.9%,虽然频率较小,但也会造成一定的危害,因此,霜冻是高青县主要的气象灾害之一。     

吉林省蛟河市初霜预测方法研究

本文通过对吉林省蛟河市近52年的初霜样本进行分析,总结了初霜的气候规律,分析了初霜异常早晚年的北半球500h Pa高度场分布型式,从大气环流角度研究了一些预测着眼点,得出:亚洲区极涡面积小(大),则蛟河市初霜晚(早);欧亚纬向环流指数大(小),则蛟河市初霜晚(早);西伯利亚高压弱(强),则蛟河市初霜晚(早);东亚大槽指数正(负),则蛟河市初霜晚(早)。并用最优子集回归方法建立了蛟河市初霜的预测模型,在近几年的应用中效果较好。     

甘肃省霜冻日期时空变化特征及影响因素

在全球变暖背景下,全面掌握甘肃省霜冻日期的变化规律,有利于提高霜冻灾害的预警能力,保护区域环境,促进气候资源合理开发。使用0 cm地面最低温度资料,采用线性倾向估计法得到霜冻日期的气候倾向率,利用Mann-Kendall法和滑动t检验法探测霜冻日期的突变时间,构建霜冻站次比表征霜冻的影响范围,利用标准差方法计算霜冻日期的稳定性,采用Hurst指数法预测霜冻日期的未来趋势,结合相关系数法分析霜冻日期的影响因素。研究表明:(1)初霜冻日期、终霜冻日期、无霜冻日数发生突变的年份分别为2002,1996和1999年。(2)霜冻日期年际变化幅度为无霜冻日数>初霜冻日期>终霜冻日期;河西变化幅度整体高于河东,对全省霜冻日期变化的贡献较大。(3)全省霜冻日期稳定性顺序为初霜冻日期>终霜冻日期>无霜冻日数,河西霜冻日期稳定性好于河东。(4)初霜冻日期、终霜冻日期、无霜冻日数分别遵循"北早南迟,西早东迟"、"北迟南早,西迟东早"、"北短南长,西短东长"的空间分布规律。(5)在未来,初霜冻日期推迟,终霜冻日期提前,无霜冻日数延长,但变化幅度略有差异,无霜冻日数>终霜冻日期>初霜冻日期;河西终霜冻日期提前达到全省平均水平,无霜冻日数或超过河东。可知,霜冻日期的迟早、长短、稳定性,是由初、终霜冻日期、海拔以及经、纬度综合作用的结果,主导因素显著性差异较大。无霜冻日数的延长,是由初、终霜冻日期稳定性变差所致。     

1957—2014年化德县霜冻变化规律分析

利用化德国家基本气象站1957—2014年逐日地面最低温度资料,以地面最低温度≤0℃为指标,建立了该地历年初霜日期、终霜日期和无霜期序列,分析了近58a的变化特征。结果表明：（1）化德站58a平均终霜日期为5月28日,初霜日期为9月11日,无霜期为105d10（2）近58a终霜日期呈明显的提前变化趋势,平均每10a提前2.5d;而初霜日期变化趋势不显著;无霜期明显延长,平均每10a延长了3.4d10（3）初、终霜日期和无霜期序列的年际波动大,极差为标准差的4~5倍,初霜最早可提前在8月18日出现,终霜最晚可推迟到6月19日结束。该地初、终霜日期和无霜期年际变率大,保证率低,是影响农作物生长的主要因素之一。因此,掌握霜冻发生的气候规律,提高霜冻的预报预测准确率,对于当地政府和相关部门积极采取防御措施,保障农业丰产丰收有着重要意义。