趙怡卿，王 東，夏雪蓮

包頭市氣象局，內(nèi)蒙古包頭 014030

包頭市地處內(nèi)蒙古自治區(qū)西部偏東位置，南鄰黃河，北靠蒙古國，中部陰山山脈橫亙其中，山南、山北表現(xiàn)出明顯的氣候差異。春季全市氣溫回升快但不穩(wěn)定，寒潮、霜凍、倒春寒時有發(fā)生，顯著影響著果樹開花、作物播種、接羔保育等農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)。倒春寒作為不易區(qū)分于寒潮、霜凍的低溫天氣，國內(nèi)許多學(xué)者都對倒春寒進行了指標、時空分布規(guī)律、災(zāi)害影響等方面的研究。如高操[1]、徐巖巖[2]、張麗君[3]等對倒春寒的時空分布特征展開了研究；陳翔[4]、王梓[5]、流暢[6]等圍繞倒春寒對樹木、小麥等的災(zāi)害影響進行了分析；楊文剛[7]、盧堯[8]、趙剛[9]等研究了倒春寒的氣象指標和程度評估。依據(jù)《倒春寒氣象指標》（GB/T 34816—2017）[10]的國家標準，對包頭地區(qū)市區(qū)、土右旗、固陽縣、達茂旗1991—2020年倒春寒的發(fā)生情況進行了分析，以統(tǒng)計包頭倒春寒發(fā)生頻次、程度，判斷倒春寒天氣是否是主要的氣象災(zāi)害。

1 資料和方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

利用1991—2020年，市區(qū)、土右旗、固陽縣、達茂旗國家基本氣象站3—5月逐日平均氣溫、最低氣溫，以及1981—2010年氣候標準值進行相關(guān)計算。

1.2 計算方法

根據(jù)《倒春寒氣象指標》國家標準，對市區(qū)、土右旗、固陽縣、達茂旗4個代表站倒春寒過程進行篩選，再利用倒春寒氣象指標公式進行計算：

其中，K為倒春寒氣象指標，T1為前期偏暖程度，T2為后期偏冷程度，L為倒春寒過程持續(xù)時間。

根據(jù)標準，T1為春季某時段氣溫較常年偏低時，此前連續(xù)10 d平均氣溫距平為T1，T1值應(yīng)≥0℃，表示前期氣溫為偏暖?；诖?，選取逐日平均氣溫滿足連續(xù)10 d或以上（平均氣溫向前10 d做平均）較常年氣溫距平值均為正或0℃的情況下，判斷最后一個氣溫正距平對應(yīng)日期是否達到以此日為中點的前后5 d內(nèi)，至少有3 d氣溫距平值≤-1℃，若滿足，則取當前日期為倒春寒初日。

T2為春季平均氣溫較常年同期偏低的程度，用偏冷期間偏冷程度最大的連續(xù)10 d平均氣溫距平作為后期氣溫偏冷程度的指標，T2＜0℃，表示后期偏冷。在此選擇初日之后5 d滑動平均出現(xiàn)5個距平值均為＞-1℃的值時（至少有3個距平值＞-1℃），定此日為倒春寒終日。從初日至終日間選取10日平均氣溫距平中的最小值，即為T2。

L為過程持續(xù)天數(shù)，即初日和終日之間天數(shù)。

將T1、T2、L值 代 入 公 式，計 算K值，根據(jù)標準進行分級。當K≤3時，評價為輕度倒春寒；當3＜K＜5時，為中度倒春寒；當5≤K時，為重度倒春寒。

2 結(jié)果與分析

2.1 倒春寒時間分布

在農(nóng)業(yè)氣象中，定義倒春寒是指初春氣溫回升較快，而在春季后期氣溫較正常年份偏低，并對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成影響的天氣氣候現(xiàn)象[11]，并且強調(diào)日最低氣溫≤2℃。兼顧倒春寒的農(nóng)業(yè)氣象定義和國家氣象標準可知，1991—2020年，市區(qū)、土右旗、固陽縣、達茂旗4個代表站發(fā)生倒春寒天氣過程6～18次，各站每年發(fā)生的倒春寒次數(shù)為0次或1次。位于陰山以南地區(qū)的市區(qū)、土右旗倒春寒發(fā)生次數(shù)分別為17和18次，分別占考察年份的56.6%和60.0%；陰山以北的固陽縣、達茂旗倒春寒發(fā)生次數(shù)分別為8和6次，分別占考察年份的26.7%和20.0%。山北地區(qū)倒春寒發(fā)生次數(shù)大幅少于山南地區(qū)，也看得出陰山山脈造成的南北氣候差異。

從倒春寒出現(xiàn)時間來看，1991—2020年，山南地區(qū)最早的倒春寒始于3月18日，最晚結(jié)束于4月28日；山北地區(qū)最早始于4月22日，最晚結(jié)束于5月21日。

從各地倒春寒年際間變化來看，1991—2020年，市區(qū)、土右旗在2000—2010年間發(fā)生頻次最多；固陽縣、達茂旗在2011年以后發(fā)生的次數(shù)占到總過程數(shù)的50%或以上。

2.2 倒春寒程度分布

通過各地倒春寒指標計算結(jié)果可知，包頭市倒春寒發(fā)生程度總體偏輕（表1）。

表1 全市各站倒春寒發(fā)生時間、等級

1991—2020年，市區(qū)、土右旗分別有13、12年未發(fā)生倒春寒；固陽縣、達茂旗分別有22、24年未出現(xiàn)倒春寒。在出現(xiàn)倒春寒的年份中，市區(qū)發(fā)生輕度倒春寒年份占76.4%、土右旗占88.9%、固陽縣占75.0%、達茂旗占66.7%，其余全部為中度倒春寒，全市未出現(xiàn)過重度倒春寒。

從倒春寒的持續(xù)時間來看，4～8 d的倒春寒過程在市區(qū)、土右旗分別占當?shù)乜傔^程數(shù)的61.1%、72.2%，在固陽縣、達茂旗分別占50%、66.7%。

2.3 致災(zāi)影響分析

倒春寒不僅會使作物的播種期推遲，還會使作物幼苗受凍而影響發(fā)育，因此，山南、山北的農(nóng)民都有著不同的農(nóng)事活動時間。山南地區(qū)農(nóng)民一般在3月下旬視天氣情況首先播種小麥，玉米播種時間推后10～20 d，馬鈴薯播種時間接近玉米；山北農(nóng)民自4月中旬視天氣情況、土壤墑情開始播種，至5月中旬結(jié)束糧食作物的播種。這期間也是倒春寒主要的發(fā)生時段，發(fā)生倒春寒的年份縮短了作物適宜播種期。

由于發(fā)生倒春寒期時日最低氣溫多在2℃以下，這與霜凍、寒潮的預(yù)報條件有相同之處，事實上，倒春寒過程經(jīng)常與寒潮、霜凍伴隨發(fā)生，因此造成的災(zāi)害損失也不易區(qū)分。通過2020—2021年全國自然災(zāi)害風(fēng)險普查包頭地區(qū)的結(jié)果來看，檢索到有關(guān)低溫冷害災(zāi)情的信息：2012年（具體月份不詳）、2014年5月、2020年4月出現(xiàn)了相關(guān)災(zāi)情信息。2014年5月，全市因低溫冷害共計造成2 287人次受影響，115.6 km2作物受災(zāi)。2020年4月全市低溫冷害受災(zāi)人口1 309人，農(nóng)作物受災(zāi)158.18 km2。對比計算得到的倒春寒發(fā)生程度，上述兩年全市有輕度或中度的倒春寒發(fā)生。

2.4 討論

通過對倒春寒氣象指數(shù)的計算發(fā)現(xiàn)，對計算結(jié)果影響較大的項是偏冷程度T2和持續(xù)時間L，短期的大幅降溫會加大偏冷程度，持續(xù)多天的連續(xù)降溫會延長倒春寒過程。根據(jù)列舉出的倒春寒過程，中度倒春寒過程持續(xù)時間多在10 d以上。

倒春寒的不利影響多數(shù)與農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)有關(guān)，國內(nèi)的許多學(xué)者對倒春寒的等級劃分，也多與作物播種期、發(fā)育期相結(jié)合。但由于缺少本地關(guān)于低溫冷害足夠數(shù)量與精確的災(zāi)情信息，未對標準公式中各項系數(shù)進行調(diào)整。

3 結(jié)束語

倒春寒是常見但不易區(qū)分的一種低溫冷害，發(fā)生程度較輕時，持續(xù)時間短，不易被察覺，只有氣溫大幅偏低或者氣溫偏低時段相對較長時才容易被關(guān)注。利用《倒春寒氣象指標》（GB/T 34816—2017）國家標準，可以對包頭地區(qū)1991—2020年間的倒春寒發(fā)生的時空分布、發(fā)生程度進行討論。

1991—2020年，包頭市發(fā)生倒春寒過程6～18次，山南地區(qū)倒春寒發(fā)生次數(shù)明顯多于山北地區(qū)，山南地區(qū)在2000—2010年出現(xiàn)最頻繁的倒春寒，山北地區(qū)在2010年以后出現(xiàn)相對集中的發(fā)生頻次；全市倒春寒發(fā)生程度以輕度為主，未有重度倒春寒過程；過程持續(xù)時間多為4～8 d，中度倒春寒過程持續(xù)時間多在10 d以上。