新疆生产建设兵团第二师36团初、终霜期分布规律及特征分析

李锁胜

摘要：利用第二师3 6团1981～2019年39年初霜期、终霜期及无霜期等地面气象观测资料，运用标准差分析、线性趋势、距平分析、5年滑动平均等方法，分析了该区域内初霜日、终霜日及无霜期的基本特征及其变化趋势。

关键词：初霜日；终霜日；线性趋势；第二师36团

全球气候变暖的背景下，我国多数地区有初霜期推迟、终霜期提前，无霜期延长的趋势，但因受海拔高度、纬度、地形等因素的影响，第二师36团初霜期、终霜期以及无霜期的变化趋势与全国趋势存在明显差异。红枣、棉花等作物是该地区主要经济作物，初霜期、终霜日以及无霜期则是分析、评价区域内农业气候资源的主要指标之一。霜冻灾害的防御是第二师36团农业气象服务中的重要服务项目之一，本文对第二师36团辖区内初霜日、终霜日以及无霜期进行了分析，对了解该地区的霜冻变化特征、研究霜冻成因及防御霜冻具有一定的参考价值。同时，有效利用农业气候资料，因地制宜，对于夯实农业基础地位，推动产业结构优化升级， 加快区域内战略性新兴产业的快速发展都具有十分重要的意义。

1 材料与方法

农业气象上把霜冻定义为植物生长季内，由于土壤表面及近地层温度降至0℃以下，引起植物体冻伤的现象。初霜期是指每年秋末冬初第一次出现白霜的日期，終霜期是指每年冬末春初最后一次出现白霜的日期。本文选取第二师36团1981～2019年39年初霜期、终霜期和无霜期资料等地面气象观测资料，初霜期观测资料以10月12日为基点，终霜观测资料以4月8日为基点。首先，根据第二师36团历年终霜期和初霜期的原始数据，重建各气象站初霜期和终霜期的数据序列，将当年终霜期和初霜期日期之间的日数统计为无霜期，利用算术平均法建立1981～2019年该区域初霜期、终霜期和无霜期序列，再进行平均值和标准差的计算分析。

2 结果与分析

2.1 初霜日、终霜日及无霜期年际变化的稳定性分析

标准差是反映研究对象稳定程度的参量。初霜期、终霜期及无霜期的标准差能够反映其年际变化的稳定程度，如果标准差值大，则表明霜期开始和结束的时间波动较大，出现霜期异常偏早或偏晚的概率也相应的增大；若标准差数值小，则表明每年初霜期、终霜期都在气候值附近变化，对应的波动趋势也较小。计算出第二师36团从1981～2019年39年初霜期的标准差为6.3，终霜期的标准差为11.5，无霜期的标准差为11.8。通过分析数据可看出，第二师36团初霜期的标准差明显小于终霜期和无霜期的标准差；3个特征量中，无霜期是年际变化最大的特征量，其次是终霜期，初霜期则是年际变化最小的特征量。分析资料显示，第二师36团无霜期的年较差最长达到55天，终霜期年较差最大长达47天，初霜期年较差最大长达28天，可见该区域内初霜期的变化趋势较稳定，其年际差异相对较小。通过对第二师36团1981～2019年的初霜期、终霜期及无霜期年代际标准差的变化进行统计分析（表略），结果表明，初霜期各年代的标准差均相对较小，稳定出现在气候值附近，且呈现逐渐减小趋势。该区域80年代和00年代的终霜期和无霜期的标准差增加较明显，表明该区域上述年代的终霜期和无霜期的变化呈增大的趋势。

2.2 初霜期、终霜期的年际变化分析

通过将第二师36团各年代的初霜期与历年气候值进行比较，以分析其初霜期的变化趋势，距平为正值表示该年份的初霜期偏晚，为负值时则表示初霜期偏早。第二师36团80年代和00年代的初霜期比气候值推迟3天；90年代的初霜期与历年气候值持平，2011年以后的初霜期较历年气候值偏早1天，与历年气候值相比变化不大。通过分析第二师36团初霜期的时间序列可看出（见图1），近39年初霜期历年平均值为10月12日，最早出现在10月1日（ 1991年、2004年、2015年） ， 最晚出现在10月29日 （1982年） ，极差为28天。从各年代的初霜期变化趋势可看出，90年代到00年代是初霜期的分水岭，初霜期与气候值相比由偏晚逐步趋于略偏早的趋势。从第二师36团初霜期的统计值可看出，该区域初霜期变化是随着年代的增加而略有提前的。通过分析其初霜期的5年滑动的线性趋势可得，初霜期的年变化率为-0.0983/年，分析表明，大约每10年偏早0.098天。

通过分析第二师36团终霜期的时间序列可看出（见表1），近39年终霜期年平均初霜期日序为94（4月6日），初霜期发生最早日序为71（1986年3月12日），最晚发生日序为118（出现在1982年4月28日），极差为 47天。

通过分析可看出（见图2），终霜期的5年滑动的线性倾向呈上升趋势，即终霜期为偏晚的变化趋势；终霜期的年变化率为0.116天/年，分析表明，大约每10年偏晚1.16天。

对于初霜日来说，正（负）值 表示该年代初霜冻来得晚（早）；对于终霜日而言，正 （负）值表示该年代终霜冻结束晚（早）。结果得出，第二师36团各年代霜冻发生平均日序及其与多年平均值的差与历年平均气候值相比，80～00年代平均初霜期偏晚1～4天，2011年以后与历年平均值持平。近39年各年代平均终霜期较历年偏晚8～15天。

2.3 无霜期的年际变化分析

近39年最长无霜期为219 天，出现在1987年，较历年平均气候值偏长32天；最短无期为164天，出现在1983年，较历年平均气候值偏短23天（见图3）。80～90年代的无霜期较历年值偏长1.3～3.4天，00年代以后无霜期呈逐渐缩短的趋势；无霜期的年变化率为 -0.0579天/年，分析表明，大约每10年缩短0.579天。

3 小结

受海拔高度、地形以及该区域植被覆盖情况等综合因素的影响，第二师36团的初霜日、终霜日及无霜期的变化趋势与新疆整体变化趋势表现有所差异，变化程度也略显不同。通过气候变化分析得出， 第二师36团初霜期提前，终霜日推后，无霜期缩短。该区域初霜期各年代的标准差均相对较小，稳定出现在气候值附近，且呈现逐渐减小趋势。80年代和00年代的终霜期和无霜期的标准差增加较明显，表明该区域的终霜日和无霜期的变化呈增大的趋势。该区域无霜期的年较差最长达到55天，终霜期年较差最大长达47天，初霜期年较差最大长达28天。通过分析该区域的初霜期、终霜期及无霜期的线性趋势分析得出，初霜期的年变化率为-0.0983/年，即每10年偏早0.098天；终霜期的年变化率为0.116天/年，即每10年偏晚1.16天；无霜期的年变化率为 -0.0579天/年，即每10年缩短0.579天。