甘肃省霜冻时空分布特征及防御措施

资源与环境科学现代农业科技2015年第1期

农作物在生长过程中容易受到霜冻的危害，我国发生霜冻的范围广、频率高，且危害较重，同时全国各地都会受到霜冻的危害[1-3]。霜冻发生会对农作物生长发育及最终产量获得造成极大危害，诸如1972年9月甘肃省出现大范围强早霜冻，粮食作物约减产20万t。而1979年5月全省范围出现的晚霜冻造成该年全省粮食减产20万~30万t。

目前，许多学者研究了我国北方以及甘肃省部分地区的霜冻气候特征，通过不同指标分析其变化规律，也得出了许多有价值的研究结果[4-7]。在全球气候变暖大背景下，这些研究成果为提高我国北方地区以及甘肃省霜冻灾害的预测能力、有效防御霜冻灾害、提高农作物产量提供了宝贵的科学支持。

1霜冻的概述

1.1霜冻分类

依据不同的分类方式，霜冻可以分为不同的类型。例如霜冻可分为白霜和黑霜。白霜是指作物表面的温度低于0℃，且物体表面有水气凝华呈白色结晶（hoar frost）；而水汽含量少、没有结霜的称黑霜（black frost）。可见，霜冻形成的判断标准并不是霜的形成，而主要是以温度作为衡量标准。

同时，根据霜冻天气形成的原因，霜冻可分为平流霜冻、辐射霜冻、平流辐射霜冻（亦称混合霜冻）和蒸发霜冻4种类型，其中以平流霜冻影响范围大、持续时间长，危害最为严重。

如果按照季节划分，霜冻可以分为春季霜冻、秋季霜冻、冬季霜冻，其中春、秋2季的霜冻对我国北方地区影响最大。此外，依据农业气象关注的灾害危害程度划分，霜冻又可分为轻霜冻、中霜冻、重霜冻。该类划分方法根据农作物的受冻株率和粮食作物减产幅度为划分依据。

1.2霜冻的主要影响因子

霜冻的发生主要取决于当地天气条件、自然地理环境条件和下垫面的性质。当冷空气入侵后，地面为冷高压控制，天空无云或少云、无风或微风天气条件下，地面附近冷空气与上层暖空气乱流交换小，有利于地面和接近地面气层的辐射冷却，有效辐射增大，降温剧烈，易形成较重的霜冻。自然地理环境条件对霜冻发生的影响：一是地形洼地、盆地、谷地霜冻发生严重；二是坡地情况下，一般北坡霜冻重于南坡，北坡易形成霜冻；三是土壤条件方面，疏松的土地容易发生霜冻，反之霜冻程度更轻。此外，不同的下垫面性质也会对霜冻发生造成影响，例如水面、草地等较之裸地，会减弱霜冻的发生强度[8]。

1.3霜冻等级指标

作物抗霜冻能力用霜冻指标来反映。但是由于不同的作物在主要生育期内生物学下限温度标准不同，因而在作物的不同发育时期霜冻灾害指标不完全一致。

甘肃省主要农作物有小麦、玉米、马铃薯等。以小麦和玉米为例，霜冻是影响小麦生长的主要自然灾害。小麦生长期间冬季时间长，天气干燥寒冷，且春季气温上升快，冷暖多变，晚霜冻灾害多发生于4月下旬至5月上旬。同时，冬春季干旱多风也易诱发霜冻。甘肃省也是旱作玉米种植区，主要位于甘肃省黄河以东地区。玉米在生理成熟前时常受到秋霜危害，植株越接近生理成熟，霜对籽粒产量的影响就越小。小麦、玉米霜冻等级指标如表1所示[9]。

2甘肃省霜冻分布特征

2.1空间分布特征

从霜冻的空间分布情况来看，甘肃省大部分地区均有霜冻灾害的发生，除亚热气候区（文县、武都白龙江、白水江北）外。霜冻灾害危害程度各地存在差异，不同地区、不同果树与作物种类，其霜冻出现时间与强度不尽相同。总体来看，河谷川坝地带的霜冻危害轻于高山区，南部和东部地区的霜冻危害轻于北部、西部地区[10]。王媛媛等分析了甘肃陇东地理因子与霜日的相互关系[11]，说明了霜冻日数与地理因子之间存在一定的关系（表2）。研究结果表明，初霜日和无霜期分别与纬度和海拔呈负相关，与经度成正相关，表明随纬度增加和海拔升高，初霜日提前，无霜期缩短，而随经度

甘肃省霜冻时空分布特征及防御措施

张龙1尹宪志1付双喜1陈祺1黄山1杨瑞鸿1马新荣2

（1甘肃省人工影响天气办公室，甘肃兰州730020；2临夏州气象局）

摘要对霜冻形成特点、影响因子及甘肃省主要粮食作物的防霜冻注意事项进行了分析介绍，总结了甘肃省霜冻灾害的时空分布特征，并提出防御霜冻灾害的有效措施。

关键词霜冻；时空分布；特征；防御措施；甘肃省

中图分类号S425文献标识码A文章编号1007-5739（2015）01-0248-02

Temporal and Spatial Distribution Characteristics of Frost in Gansu Province and Prevention Measures ZHANG Long1YIN Xian-zhi1FU Shuang-xi1CHEN Qi1HUANG Shan1YANG Rui-hong1MA Xin-rong2（1Gansu Weather Modification Office，Lanzhou Gansu730020；2Linxia Meteorological Bureau）Abstract In this paper，the features of frost formation，the influencing factors and frost protection of major crops in Gansu Province were analyzed and generalized，temporal and spatial distribution characteristics of frost damage were summarized，and some effective prevention measures were proposed.

Key words frost；spatial and temporal distribution；characteristics；prevention measures；Gansu Province

基金项目甘肃省人工影响天气办公室科技创新基金项目“甘肃霜冻

特征分析”。

作者简介张龙（1981-），男，甘肃平凉人，助理工程师，从事大气扩散、

大气边界层及气候变化研究工作。

收稿日期2014-12-05

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