黃元媛

（巴彥淖爾市氣象局，內(nèi)蒙古 巴彥淖爾 015000）

0 引言

河套平原是指黃河“幾”字彎和其周邊流域，由賀蘭山以東的銀川平原，內(nèi)蒙古狼山、大青山以南的后套平原和土默川平原組成。內(nèi)蒙古自治區(qū)巴彥淖爾市位于黃河“幾”字彎頂部，陰山山脈橫貫東西，其南部即為后套平原，又被稱為河套平原。河套平原有優(yōu)質(zhì)耕地超73.33萬hm2，是亞洲最大的一首制自流灌區(qū)，是全國水土條件最好的3個糧食主產(chǎn)區(qū)之一，是國家重要的商品糧油生產(chǎn)基地和綠色食品原料基地，素有“天下黃河、唯富一套”的美譽。河套平原春秋季冷空氣活動頻繁，氣溫變化劇烈，因此，霜凍災(zāi)害對河套平原農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響較大。

通常，將秋季第一次出現(xiàn)日最低氣溫≤2 ℃的日期稱為初霜凍，將次年春季最后一次出現(xiàn)日最低氣溫≤2 ℃的日期稱為終霜凍。河套地區(qū)的霜凍災(zāi)害引起了許多專家、學(xué)者的關(guān)注［1-3］。例如，仇巧玲［4］分析河套地區(qū)初、終霜日變化得出，河套地區(qū)初霜凍日期推后，終霜凍日期提前，無霜期逐步延長，霜凍災(zāi)害呈逐年減少趨勢。李建軍等［5］對河套地區(qū)霜凍發(fā)生頻率進行分析得出，霜凍災(zāi)害發(fā)生頻率與地區(qū)經(jīng)緯度、海拔呈正相關(guān)，終霜凍危害頻率大的區(qū)域為陰山南麓山腳下。筆者通過對2022年河套平原終霜凍的發(fā)生原因及預(yù)報著眼點進行分析，并給出終霜凍災(zāi)害的一些防御建議，以此為河套平原終霜凍預(yù)報及防災(zāi)減災(zāi)提供參考。

1 天氣實況

2022年5月13日、14日清晨，河套平原大部地區(qū)出現(xiàn)霜凍，烏拉特前旗南部出現(xiàn)輕霜凍，最低氣溫-3.4～6.2 ℃，地面最低溫度-4.6～0.2 ℃。此次終霜凍天氣過程較常年偏晚16 d，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成較大影響。據(jù)初步統(tǒng)計，此次霜凍災(zāi)害導(dǎo)致巴彥淖爾市臨河區(qū)、磴口縣部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)番茄受災(zāi)，杭錦后旗、烏拉特后旗部分果樹受災(zāi)減產(chǎn)，烏拉特前旗、烏拉特后旗南部、五原縣部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)作物受災(zāi)，受災(zāi)面積達4 670.99 hm2。

2 環(huán)流形勢分析

2.1 高空環(huán)流形勢分析

5月上旬，500 hPa環(huán)流形勢歐亞中高緯度地區(qū)呈緯向型環(huán)流。5月10日開始，烏拉爾山高壓脊發(fā)展，脊前高空槽加深，在貝加爾湖東部形成冷渦，引導(dǎo)強冷空氣南下，導(dǎo)致溫度梯度加大、鋒區(qū)加強。由圖1可知，5月13日08:00，500 hPa歐亞中高緯度為“兩低一高”型，高壓脊位于新疆維吾爾自治區(qū)北部，同時貝加爾湖冷渦東移至東北，形成東北冷渦，冷中心強度達-36 ℃，河套平原處于渦后脊前西北氣流控制，溫度場在-28～-24 ℃線控制；700 hPa為偏北氣流，溫度場在-8～-4 ℃線控制，高度場與溫度場夾角接近90°，有強冷平流，850 hPa在河套平原存在冷中心，中心強度為4 ℃，因此整層的冷空氣有利于地面降溫。5月14日08:00，500 hPa系統(tǒng)減弱，東北冷渦減弱為高空槽東移，河套平原處于槽后脊前偏西氣流控制，700、850 hPa冷平流較弱，因此考慮14日最低氣溫較13日略高。

圖1 5月13日08:00 500 hPa與700 hPa高度場

2.2 地面形勢分析

地面圖上，冷空氣移動路徑為西北路徑，5月12日08:00冷高壓中心位于貝加爾湖西部，中心強度達1 037.5 hPa；20:00冷高壓向北移動至內(nèi)蒙古自治區(qū)西部；13日02:00—05:00冷高壓強度維持在1 035.0～1 037.5 hPa，冷高壓外圍向西北方向伸展，河套平原受高壓前部1 020.0～1 025.0 hPa控制；13日08:00冷高壓向北移動，河套平原受高壓前部1 022.5～1 025.0 hPa控制。因此，地面氣溫從12日夜間開始下降，13日08:00最低，從地面自動站監(jiān)測到大部地區(qū)最低氣溫為-3.4～4.0 ℃。14日08:00冷高壓減弱至1 030 hPa，河套平原受高壓前部1 020.0～1 022.5 hPa控制，因此，14日當(dāng) 地最低氣溫較13日高，從地面自動站監(jiān)測到大部地區(qū)最低氣溫為-1.4～9.4 ℃。

3 智能網(wǎng)格預(yù)報應(yīng)用與檢驗

近年來，智能網(wǎng)格預(yù)報產(chǎn)品投入應(yīng)用，為災(zāi)害性天氣預(yù)報預(yù)警及重大活動氣象服務(wù)提供了重要支撐。當(dāng)前，該產(chǎn)品可提供24 h內(nèi)逐小時預(yù)報，2～10 d內(nèi)逐3 h預(yù)報，空間分辨率達5 km。此研究就5月12日23:00至13日08:00臨河逐小時智能網(wǎng)格預(yù)報與實況進行對比檢驗。由表1和圖2可知，12日23:00臨河最低氣溫7.6 ℃，智能網(wǎng)格預(yù)報7.0 ℃，預(yù)報誤差在1.0 ℃以內(nèi)；13日00:00—03:00，臨河最低氣溫分別為5.1、3.9、2.9、3.0 ℃，智能網(wǎng)格預(yù)報分別為5.0、4.0、3.0、3.0 ℃，預(yù)報誤差僅有0.1 ℃，且03:00預(yù)報與實況一致；04:00智能網(wǎng)格預(yù)報比實況略偏低，05:00—08:00智能網(wǎng)格預(yù) 報比實況偏高0.2～2.8 ℃。12日23:00至13日00:00智能網(wǎng)格預(yù)報風(fēng)速比實況偏高0.2～0.6 m/s，13日01:00—08:00智能網(wǎng)格預(yù)報風(fēng)速比實況偏低0.3～3.3 m/s。整體來看，智能網(wǎng)格預(yù)報結(jié)果接近實況，對預(yù)報員開展精細(xì)化預(yù)報服務(wù)及決策氣象服務(wù)起到了很好的指導(dǎo)作用。

圖2 5月12日23:00至13日08:00臨河智能網(wǎng)格客觀精細(xì)化逐小時預(yù)報

表1 5月12日23:00至13日08:00臨河逐小時智能網(wǎng)格預(yù)報與實況最低氣溫及風(fēng)速值

4 終霜凍災(zāi)害防御措施

在5月13—14日霜凍天氣過程中，氣象部門精準(zhǔn)預(yù)報、精細(xì)服務(wù)，最大限度地挽回了農(nóng)業(yè)經(jīng)濟損失。據(jù)初步了解，霜凍影響區(qū)域大部分農(nóng)戶均采取了灌水、熏煙、噴施葉面肥等防霜凍措施，農(nóng)作物基本未受損或受損程度較輕，少部分未采取措施的農(nóng)田受損程度高或絕收。例如，杭錦后旗蒙海鎮(zhèn)西渠口村部分農(nóng)戶因未采取防霜凍措施，導(dǎo)致24.87 hm2葫蘆苗受凍嚴(yán)重或死亡；烏拉特前旗大佘太鎮(zhèn)及時組織菜農(nóng)采取熏煙防霜凍措施，全鎮(zhèn)100.00 hm2瓜果蔬菜苗均未受損。此外，根據(jù)預(yù)報信息，巴彥淖爾市多地暫緩移苗或播種0.42萬hm2，也有效減少了霜凍災(zāi)害損失?，F(xiàn)就具體成功做法進行分析總結(jié)，為今后開展霜凍天氣氣象服務(wù)提供參考。

4.1 提前7 d精準(zhǔn)預(yù)報，為做好防霜工作贏得提前量

5月中旬出現(xiàn)霜凍天氣對河套地區(qū)農(nóng)作物幼苗危害較大，會對地區(qū)糧食安全產(chǎn)生較大影響。巴彥淖爾市氣象局提前7 d開始密切跟蹤天氣形勢演變，按照“ 731-631-137 ”（巴彥淖爾市氣象局制定的重大天氣過程精細(xì)化預(yù)報服務(wù)流程）全流程服務(wù)模式，于5月6日在全市天氣會商時提醒各旗（縣）關(guān)注13日、14日清晨霜凍或輕霜凍天氣，提前發(fā)布相關(guān)預(yù)報預(yù)警信息。5月7日上午，巴彥淖爾市氣象局向市政府及農(nóng)牧業(yè)局報送了《霜凍天氣信息專報》1期，明確指出河套地區(qū)氣溫將下降至0 ℃左右，并給出了災(zāi)害防御對策：①在霜凍來臨前暫緩移苗；②霜凍來臨前的夜晚，在保護地段的上風(fēng)向位置點燃雜草、樹葉等使煙幕籠罩整個防護地段，減少地面輻射降溫，提高近地層空氣溫度，達到防霜目的；③用塑料薄膜或葦草覆蓋剛出苗的幼苗，隔絕幼苗與外界空氣的接觸，達到防御霜凍目的；④在霜凍來臨前給農(nóng)田進行澆水，通過水溫保護幼苗，減輕凍害；⑤在霜凍來臨前給農(nóng)作物噴施葉面肥，增加農(nóng)作物抗逆性，減輕或避免霜凍危害。

4.2 周密部署、科學(xué)研判，強化政府決策參謀作用

5月10日上午早間會商結(jié)束后，巴彥淖爾市氣象局針對此次霜凍天氣服務(wù)工作進行安排部署，要求巴彥淖爾市氣象局及各旗（縣）氣象局高度重視，主要領(lǐng)導(dǎo)要堅守一線、靠前指揮，密切監(jiān)視天氣變化，第一時間向地方政府匯報情況，全力組織做好防霜各項服務(wù)工作。5月10日下午，巴彥淖爾市氣象臺發(fā)布《霜凍重要天氣信息》，并通過發(fā)送手機短信、電子郵件、微信等方式向市委，市政府領(lǐng)導(dǎo)及相關(guān)部門報告最新天氣情況及預(yù)防決策建議。各旗（縣）氣象局相繼向當(dāng)?shù)卣坝嘘P(guān)部門發(fā)布霜凍天氣信息。

4.3 部門聯(lián)動及時高效，形成防霜減災(zāi)工作合力

5月10日下午，巴彥淖爾市氣象局、國家農(nóng)業(yè)氣象試驗站與巴彥淖爾市農(nóng)牧業(yè)局召開聯(lián)合會商會，雙方就近期天氣對農(nóng)業(yè)的影響進行了研討，認(rèn)為此次霜凍天氣主要對玉米、大豆、蔬菜、瓜果等作物產(chǎn)生影響，并聯(lián)合發(fā)布了《霜凍天氣專題預(yù)報》。

4.4 全媒體廣泛傳播，霜凍信息直達“最后一公里”

為確保天氣預(yù)報預(yù)警信息能及時送達農(nóng)民手中，氣象部門通過手機短信、官方微博、微信公眾號等多種渠道傳播相關(guān)信息。巴彥淖爾市電視臺、巴彥淖爾市廣播電臺、巴彥淖爾市日報、巴彥淖爾晚報等媒體對此次天氣過程進行全程跟蹤報道，并通過“掌上巴彥淖爾”“河套微傳媒”等新媒體實時發(fā)布預(yù)報預(yù)警氣象信息，提升氣象信息服務(wù)覆蓋率，確保霜凍信息直達“最后一公里”。

4.5 跟蹤監(jiān)測精細(xì)服務(wù)，助力防霜工作科學(xué)有效

精準(zhǔn)預(yù)報、精細(xì)服務(wù)是氣象部門做好防災(zāi)減災(zāi)工作的基礎(chǔ)。為做好此次霜凍天氣的氣象服務(wù)工作，5月10—14日市、旗（縣）氣象部門加密天氣會商，跟蹤天氣形勢演變，滾動發(fā)布精細(xì)化預(yù)報信息。12日夜間至13日清晨、13日夜間至14日清晨，氣象部門工作人員通宵值班，緊盯氣象監(jiān)測站氣溫、風(fēng)速變化，通過微信、短信、電話等逐小時向各相關(guān)部門、新聞媒體、社會公眾發(fā)布天氣實況，對農(nóng)業(yè)種植大戶開展直通式氣象服務(wù)，提出針對性的防御建議。在此期間，巴彥淖爾市氣象局發(fā)布《重要天氣信息》3期、《霜凍藍色預(yù)警信號》1期、《農(nóng)牧業(yè)氣象災(zāi)害風(fēng)險預(yù)警》1期、《霜凍天氣逐小時精細(xì)化專題預(yù)報產(chǎn)品》3期、《霜凍天氣實況通報》16期。

4.6 聯(lián)合開展災(zāi)情調(diào)查，指導(dǎo)農(nóng)戶進行災(zāi)后補救

霜凍天氣過程結(jié)束后，市、旗（縣）兩級氣象部門立即與應(yīng)急、農(nóng)牧等部門聯(lián)合開展災(zāi)情調(diào)查，制作了《13日清晨我市大部地區(qū)出現(xiàn)霜凍，預(yù)計明后兩天我市仍有霜凍或輕霜凍》《巴彥淖爾市氣象局關(guān)于5月13日至14日霜凍災(zāi)害天氣應(yīng)對情況的報告》《立夏以來氣溫偏低，套區(qū)終霜凍偏晚16天》3期決策服務(wù)產(chǎn)品，為政府災(zāi)后救助提供科學(xué)的決策依據(jù)。農(nóng)業(yè)氣象專家深入田間地頭，向當(dāng)?shù)剞r(nóng)民詳細(xì)了解受災(zāi)作物品種、播種時間、田間管理等情況，根據(jù)農(nóng)作物受損情況指導(dǎo)農(nóng)民開展災(zāi)后補救工作。

5 結(jié)論

筆者通過對2022年河套平原終霜凍過程進行分析，得出以下結(jié)論。

①霜凍天氣出現(xiàn)前，500 hPa有一次大尺度環(huán)流形勢調(diào)整，經(jīng)向度開始加大，500 hPa高度場由緯向型轉(zhuǎn)為經(jīng)向型，烏拉爾山高壓脊發(fā)展，西西伯利亞槽加深，在貝加爾湖形成冷渦，受渦后脊前的強冷平流影響，河套平原出現(xiàn)大范圍霜凍。

②河套平原這次大范圍霜凍是由平流降溫與輻射降溫共同作用造成的。700、850 hPa溫度場與高度場夾角達90°，高空冷平流較強，同時地面受冷高壓前部控制，天空晴朗微風(fēng)，輻射降溫明顯。

③智能網(wǎng)格預(yù)報結(jié)果和實況十分接近，對預(yù)報員及決策氣象服務(wù)起到了很好的指導(dǎo)作用。

④氣象部門精準(zhǔn)預(yù)報、精細(xì)服務(wù)，最大限度地挽回了農(nóng)業(yè)經(jīng)濟損失；對作物幼苗采取煙熏、澆水、噴施葉面肥等保溫防凍措施，可減輕或避免霜凍危害。