农业与技术第３３卷第３期２０１３年３月 焉耆县春季终霜的气候特征分析 牛鹏高 ， ，董志华。，李红玉 （１．阿勒泰地区青河县气象局，阿勒泰８３６２００；２．博湖县气象局，巴音郭楞蒙古自治州８４１４００； ３焉耆县气象局，巴音郭楞蒙古自治州８４１１００） 摘要：利用焉耆县１９５１￣２０１２年近６２ａ的气候资料以及１９７７＂１９７９年两个气象哨和２０１０年以后建设的３个区域自动站资料，采用线 性倾向估计法和Ｍａｎｎ—Ｋｅｎｄａｌｌ突变特征统计检验方法、累积距平等方法，分析焉耆地区春季终霜的年际变化趋势、地区差异和突变 特征。 关键词：春季终霜；突变检测；小波系数 中图分类号：Ｐ４６３ １ １引言 霜冻也是危害农业生产的一种重要灾害性天气，是一种 能使植物遭受冻害或死亡的农业气象灾害，在我国北方甚至南方地 区频频发生。焉耆县春季霜冻的灾害，主要是对刚刚出苗的作物产 生毁灭性的灾害。当地面最低温度降到０￣Ｃ时，作物开始受害，为 轻霜冻；当日最低气温降到０￣Ｃ以下时，作物开始严重受害或死亡， 为重霜冻。南疆霜冻主要以冷空气活动和地面辐射冷却同时作用而 形成。本文主要用年际变化规律、趋势分析、突变检验等对Ｏ℃和 ２℃的终霜历年资料进行了分析，同时结合本县内已建的气象哨和 区域自动站料，对比分析了各乡镇春季最低气温的差别情况，为更 好开展农业气象服务工作，提供精细化的服务提供了技术保障。 焉耆县位于维吾尔自治区中部，焉耆盆地腹心，地处 Ｅ８５。１３ １９”－８６。４４ ００＂．Ｎ４１。４５ ３１”一４２０ ２０ ４５” 之间，东南面临近全国最大的内陆淡水湖一博斯腾湖。当地作物品 种多样，主要种植作物有：春小麦、棉花、工业番茄、甜菜、小茴 香等，而且近两年特色林果业也得到了前所未有的发展，尤其以酿 酒葡萄最突出，所以研究焉耆县春季霜冻灾害的特点和变化规律， 对保障粮食安全，保障特色林果业的健康发展有着举足轻重的作用。 本文就利用年际变化规律、小波分析和突变检验等方法，对焉耆县 １９５ｔ～２０１２年的Ｏ℃和２￣Ｃ终霜历年资料的分析，以及和县域内区域 站或气象哨资料的对比分析后，找出其变化规律和特征，并提出了 具体的建议措施，为开展好气象服务工作奠定基础。 ２资料年代及统计方法 ２．１资料选取 本文所用的霜冻和气象资料年代为焉耆国家基准气候站 １９５２ ２０１２年气候资料，良种场、东戈壁和西戈壁为２０１ １－２０１２年 区域自动站资料，七个星和工三团为１９７８—１９７９年观测资料，其中 西戈壁区域站位于焉耆县西部霍拉山脚下，东戈壁和良种场距离较 近在县良种场场办附近。本文所选站点基本覆盖焉耆全县范围。 ２．２统计方法 通过对焉耆县城本站０℃和２℃终霜序列进行年际变化、累积 距平趋势分析、小波变换以及突变检测分析计算，来研究其变化规 律。 “小波分析”是分析原始信号各种变化的特性，进一步用于 数据压缩、噪声去除、特征选择等。小波分析是利用多种“小波 基函数”对“原始信号”进行分解。从数学来说是大半个世纪“调 和分析”的结晶（包括傅里叶分析、函数空间等）。 ３终霜的气候特征分析 ３．１累积距平分析 累积距平曲线呈上升趋势，表示有正距平值，呈下降趋势则 表示有负距平值。从曲线明显的上下起伏，可以判断其长期显著的 演变趋势及持续性变化，甚至还可诊断出发生突变的大致时间。 从Ｏ℃终霜累积距平曲线图２℃终霜累积距平曲线图可以分析出 Ｏ℃和２℃终霜均在１９６３年之后开始出现负距平，但是不同的是， ０℃终霜基本上都是以负距平为主，并且持续到近年。而２￣Ｃ终霜 在１９７２年之后由负距平转为正距平，持续到１９９９年，即２℃终霜 的累积距平变化出现了两次由正距平转为负距平的现象，虽然０￣Ｃ 终霜在１９７２～１９７７年出现了短时期的上升趋势，主要是由于１９７３ 年５月１６日出现异常值造成的，如果剔除异常因素的影响，２℃终 霜在７０ ８０年代的上升趋势较０￣Ｃ终霜明显，转为下降趋势的时间 ０℃终霜在１９９０年，而２℃终霜在１９９９年，原因是在９０年代的十 １６２ ＡＧＲＩＣＵＬＴＵＲＥＡＮＤＬＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ 文献标识码：Ａ 年中有５年出现在５月上中旬，３年出现在４月下旬，而这段时期 ０℃终霜则均较历年偏早，所以可以看出０℃终霜的只有一个突变 时期，而２℃终霜的有两个突变时期。 ３．２小波分析 小波系数实部值等值线图能反映序列不同时间尺度的周期变 化及其在时间域中的分布，进而能判断在不同时间尺度上，０℃终 霜序列的未来变化趋势，曲线图中横坐标为时间（年份），纵坐 标为时间尺度，小波系数实部值为正值时代表偏晚，从０￣Ｃ终霜小 波系数实部等值线图可以分析出，０￣Ｃ终霜序列存在着１８ ２８ａ和 ８—１２ａ两个时间尺度的周期变化规律，其中１８ ２８ａ尺度上出现了３ 次明显的早、晚震荡，在８－１２ａ有４次震荡，而且时间界限以８０ 年代中后期为界，前期则以１８—２８ａ尺度的周期变化为主，之后则 以８ １２ａ尺度为主，并且都较为稳定。 和０℃相比，２￣Ｃ的突变点则出现在２０００年，从ｕｆ曲线可以 看出２￣Ｃ的也有两次明显的偏早时期，但是第一次明显提前期发生 后从６ｏ年代后期，出现了持续的偏晚趋势，并持续到９Ｏ年代末期， 之后则出现了突变点，通过突变检测的分析则更进一步印证了前面 累积距平分析的结果。 ４总结 ４．１对焉耆地区自１９５１￣２０１２年０＊Ｃ和２℃终霜资料 通过分析气候变化趋势，发现焉耆０℃和２℃终霜都有明显 的偏早趋势，趋势变化率为０．２０４ｄ／ａ，而且从５年滑动的曲线也 可以分析出，０￣Ｃ终霜的历年变化形势大致可以分成３个阶段，第 １阶段是１９５１—１９６３年，第２阶段为１９６３—１９９７年，第３阶段为 １９９８～２０１２年，３个阶段均值分别是４月２４日、４月１５和４月１１日， 提前的趋势明显。 ４．２通过用累积均平 气候突变Ｍａｎｎ—Ｋｅｎｄａｌｌ法等的分析发现：６０年代初是０℃终 霜的突变点，而２℃终霜的突变点则出现在２０００年，从ｕｆ曲线可 以看出２℃的也有两次明显的偏早时期，但是第１次明显提前期发 生后从６０年代后期，出现了持续的偏晚趋势，并持续到９０年代末 期，之后则出现了突变点。 ５总结 ５．１焉耆０＊Ｃ终霜的年际变化大致有３个阶段 并且变率最晚终霜日期为５月１６日，分别出现在１９７３年和 ２０１０年，最早是３月２８日，且都在近１０内。 ５．２ ０＊Ｃ和２＂Ｃ终霜的变化周期和突变点不一致 ０￣Ｃ终霜突变点出现在１９６５年前后，而２￣Ｃ终霜的突变点则出 现在２０００年。 ５．３县域内春季最低气温各乡镇差别较大 县城南部地区和县城气温差别不大，仅在初春时期，降温较 县城明显，约偏低２—３℃，而县城西部的七个星镇一带较县城升温 和降温都比县城明显。 参考文献 ［１］杨虎，胡玉萍．霜冻灾害的研究［Ｊ］．农业灾害研究，２０１２，２（１）：５４—６ｌ 【２】叶殿秀，张勇．１９６１～２００７年我国霜冻变化特征［Ｊ】．应用气象学报，１９（６ ６６１—６６５． 作者简介：牛鹏高（１９７７一），男，汉，河南省南阳市唐河县人，中专学历 助工，从事农业气象。
