洛阳市高温及低温冻害的时空分布特征
2015-08-09吴文华
吴文华
(洛阳市气象局,河南 洛阳 471000)
洛阳市位于暖温地带,全年四级分明,夏季炎热,冬季干冷,一年当中常常既出现高温天气,又出现低温冻害。洛阳地势西高东低,境内山川丘陵交错,地形复杂多样,因此高温及低温冻害又有明显的空间分布特征。高温天气往往能够加剧部分地区的干旱情况,而且会给人们的正常生活带来负面的影响;低温冻害对农业作物小麦、水稻、蔬菜等影响重大,容易造成重大的农业经济损失,同时低温天气带来的积雪、冻雨和冰霜等冻害天气对工业生产、交通、通讯等方面也产生负面影响。
常军[1]对河南省40个代表站1961-2005年夏季≥35℃高温日数进行经验正交函数(EOF)展开分析,得到第二、第三模态中洛阳均处于正值区,即在河南省的整个高温日数分布中,部分年份洛阳地区高温日数较多。张雪芬等[2]指出河南省西南部为晚霜冻害的重发区,洛阳正处于这一区域。王记芳[3]等对2008年初河南省低温雨雪冰冻天气的气候特征进行分析,统计得出当年洛阳地区的冰冻日数明显偏多。本文利用1961-2010年的气象观测资料,分析统计洛阳地区高温及低温冻害的时空分布特征,希望对洛阳地区的工农业生产等有指导意义。
1 高温时空分布特征
统计洛阳1961-2010年逐年35℃以上高温天数,全市年均15.7 天,偃师最多年均23.56 天,栾川最少年均2.88天;高温日数最多的是1997年,全市平均33.33天,嵩县达52 天,最少的是1983年,全市平均2 天,栾川0 天。年代际分布明显,1961-1972年持续处于高位,1973-1996年高温偏少,1997-2010年隔几年高温偏多。
统计历年高温天数发现(图1),35℃以上的高温集中在5-8月,其中73%~80%的高温天气出现在6~7月,8月占11%~18%,5月更少占5%~8%,4月和9月偶有出现。6月是一年中出现35℃以上高温最多的月份,占36%~46%。
图1 1961-2010年35℃以上高温日数频率月际分布
6、7月份为伏旱期,由于受稳定而强大的副热带高压控制,往往会出现38℃以上的高温,与35℃以上的高温分布相似,80%以上的高温出现在6、7月,少数年份的5月和8月份也会出现,其他月份基本无38℃以上的高温,其频率月分布如图2。
图2 1961-2010年38℃以上高温日数频率月际变化
35℃和38℃以上高温的分布规律基本相同。由于洛阳境内山川丘陵交错,海拔高度相差悬殊,地形地貌复杂,因此,高温的空间分布差别显著,其中偃师市处于群山环绕的伊、洛河谷地,由于气流下沉增温,两项高温均为最多,伊川、新安、宜阳次之,栾川由于海拔高、林木覆盖率较高,终年高温天气极少。统计1961-2010年洛阳各县区逐日最高气温≥38℃天数得到偃师245 天,宜阳178 天,新安177 天,伊川161 天,嵩县153 天,洛宁99 天,汝阳98天,孟津95天,栾川仅有5天。
2 低温冻害时空分布特征
低温冷害是指农作物或经济林果生长期间出现较长时期低于作物生育要求的临界温度的致害低温,主要包括寒潮、晚霜冻等,是洛阳市农业主要气象灾害之一,对工农业生产和人民生活都有重大影响。洛阳市低温冰冻天气主要出现在冬季,也就是每年的12月至次年2月,因为冬季冷空气活动频繁,经常出现寒潮、大风、大雪等灾害性天气。11月、4月偶尔也会出现寒潮天气,4月的寒潮天气常造成晚霜冻害。
据1961-2010年气象资料分析,位于洛阳市西南部山区的栾川县冰冻天数最多,最低气温小于-10.0℃(包括-10.0℃)的低温日数累计达130 天,汝阳次之,宜阳最少。全市年极端最低气温除新安外,均出现在1969年1月31日,洛宁县最低气温达零下21.3℃,其次是伊川零下21.2℃。从各月最低气温分布来看,洛阳市1月的冰冻天数是一年当中最多的,全市50年累计为44 天,占全部冰冻日数的54%,其次是2月21 天,12月16 天。从各站情况看,栾川1月冰冻天数50年累计达74 天,其次为汝阳61天,宜阳最少为25天。
从年代分布来看,20 世纪60年代冰冻日数最多,占全部冰冻日数的一半以上,之后逐年代减少,近10年冰冻日数最少,随着气候变暖,冰冻日数呈波动减少趋势。从空间分布来看,洛阳的低温冰冻日数也存在显著分布特征(图3),栾川一带低温冰冻天气日数最多,宜阳东部大部分地区及与新安、嵩县、伊川临界地带低温冰冻天气日数最少,并以此为中心向外逐渐增多。
图3 洛阳1961-2010年低温天气日数空间分布图(单位:天)
每年春季,最后一次出现的霜冻称为晚霜冻。洛阳境内的晚霜冻主要出现在每年的4月份,统计1961-2010年4月份洛阳各县区地温在零度以下的天数得到,栾川高达119 天,洛宁73 天,孟津70 天,汝阳67 天,偃师63天,嵩县60天,宜阳54天,新安39天,伊川37天。在初春气温回暖季节里,受北方强冷空气南下影响,短期内近地面气温骤然降低至0 度以下,并使作物遭受冻害或死亡。气温骤降是形成霜冻的主要原因,洛阳霜冻依据其形成的原因大致可分为三类:一是平流霜冻,北方低于0度的冷空气爆发南下,呈水平流动,在广大地面上形成霜冻。二是辐射霜冻,在寒冷、晴朗无风(或微风)的夜间或早晨,地面和作物表面强烈地向外辐射热能,使地面空气冷却到0 度以下而形成霜冻。三是平流辐射霜冻,冷空气从北方侵袭过来,地面温度降低,再加上夜间地面散热冷却形成霜冻。晚霜冻的出现常常给返青的小麦、抽薹现蕾的油菜及其他幼苗造成冻害。
3 小结
3.1 洛阳地区高温有明显的年代际分布特征,1961-1972年持续处于高位,1973-1996年高温偏少,1997-2010年隔几年高温偏多。
3.2 洛阳地区高温的空间分布差别显著,其中偃师市处于群山环绕的伊、洛河谷地,由于气流下沉增温,高温最多,伊川、新安、宜阳次之,栾川由于海拔高、林木覆盖率较高,终年高温天气极少。
3.3 从年代分布来看,洛阳地区60年代冰冻日数最多,占全部冰冻日数的一半以上,之后逐年代减少,近10年冰冻日数最少,随着气候变暖,冰冻日数呈波动减少趋势。
3.4 洛阳的低温冰冻日数存在显著的空间分布特征,栾川一带低温冰冻天气日数最多,宜阳东部大部分地区及与新安、嵩县、伊川临界地带低温冰冻天气日数最少,并以此为中心向外逐渐增多。
[1]常军,李素萍,等.河南夏季高温日数的时空分布特征及500hPa环流型[J].气象与环境科学,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]王记芳,顾万龙,等.2008年初河南低温雨雪冰冻天气的气候特征及环流特点[J].气象与环境科学,2009,32(1):51-54.