終霜

終霜

終霜是指入春後最晚出現的一次霜。此時氣溫尚高,正值農作物開始生長之際,危害較大,需預防。我國各地終霜出現日期不同,一般北方遲,南方早。

基本介紹

  • 中文名:終霜
  • 外文名:Lastfros
  • 定義:入春後最晚出現的一次霜
  • 出現規律:一般北方遲,南方早
背景知識,分布特徵,空間分布特徵,霜期的變化特徵,研究現狀,危害,
終霜,亦稱“晚霜”,指每年冬末春初地面最後一次出現的霜凍。終霜後大多數作物開始迅速萌發生長。終霜日期逐年不同,偏遲年份易使春播作物的生長受到抑止,甚至引起凍害致死。我國終霜的平均日期:南嶺1月中,長江流域3月中,黃河中下游3月底,華北4月初,東部北部5月初。

背景知識

霜是貼近地面的空氣受地面輻射冷卻的影響而降溫到霜點(指露點低於0 ℃)以下, 在地面或物體上凝華而成的白色冰晶。霜是一種天氣現象, 屬於中國地面氣象觀測內容。而霜凍是指植物生長季節里因土壤表面和植株體溫度降低到0℃或0℃以下而引起植物凍害, 是一種農業氣象災害。霜和霜凍兩者雖然有著明顯的區別, 但霜的出現標誌著低溫季節已經開始, 如果繼續降溫, 便很容易導致霜凍的發生。例如, 種植常綠果樹的地區, 在霜期內的任何時間, 只要霜的強度超過它們能夠忍受的限度, 都將發生霜凍。霜期長短的變化以及初霜日的提前或終霜日的推遲, 都會導致果樹霜凍的發生。因此,研究霜的氣候特徵對於預防霜凍具有一定的指導意義。

分布特徵

中國各地的霜期總體上是自北向南、自高山向平原逐漸縮短的, 霜期長(短)的地區與初霜早(晚)、終霜晚(早)的地區非常一致。近50 a來, 在全球增暖的背景下, 中國大部分地區霜期在逐漸縮短, 初霜日在逐漸推遲, 終霜日在不斷提前, 1990s後這種趨勢變得更加明顯。霜期縮短顯著的區域主要集中在我國東北、華北、內蒙古中部、江淮流域以及雲貴高原和華南部分地區, 而四川盆地和長江中下游部分地區霜期縮短的趨勢並不明顯, 一些地方甚至略有延長的趨勢。比較初霜日期與終霜日期的趨勢變化, 發現終霜日提前的趨勢要比初霜日推後的趨勢更加明顯, 這可能是由不同季節的增溫幅度不同而引起的。

空間分布特徵

一般來說, 初霜出現在秋季, 終霜出現在春季,但是我國幅員遼闊、地形複雜, 各地氣候差異較大,因此各地霜期和初、終霜日分布也不盡相同。終霜日期早晚的分布和初霜日期早晚的分布正好相反。具體來看, 中國東部地區, 終霜日期自南向北逐漸推遲, 其中華南、華東地區基本呈帶狀分布。終霜最早結束的地區在我國華南(1 至2月)。2至3月, 江淮流域終霜陸續結束, 日期晚於同一緯度的四川盆地。3 月後, 終霜從江淮流域由南向北逐漸推遲。東北的大興安嶺、小興安嶺和長白山地區終霜在5月之後結束, 明顯晚於東北平原。在中國西部地區, 盆地的終霜明顯要比周邊的高原結束早。南疆塔里木盆地3月中旬終霜結束, 要比其北部的北疆、東部的陝、甘、寧地區至少早半個月。而青藏高原和四川盆地之間地區終霜結束的時間跨度比較大。四川盆地1月終霜結束, 而青藏高原部分地區一直到6月份還有霜存在, 有的地區終年有霜。

霜期的變化特徵

一般認為, 霜的變化受溫度的影響比較大, 氣候變暖會使初霜日推遲, 終霜日提早, 霜期縮短。IPCC第4次評估報告指出, 全球近百年來平均氣溫升高了0.74 ℃ /100a。中國近百年的變暖趨勢也是無庸質疑的, 平均溫度升高速率略低於全球水平, 但近50 a來中國的變暖趨勢更加明顯, 上升了0.64 ~ 0.92 ℃ /50a。這些變化一定程度上可能會對霜產生影響。
(1)終霜日的變化趨勢
全國大部分地區終霜日期的趨勢係數大於零, 說明全國大部分地區霜期結束的日期有提前的趨勢。提前比較顯著的地區位於我國東北南部、華北、內蒙古中東部、淮河流域以及雲貴高原西北部(達到0.1以上的顯著性水平), 而東北平原、長江中游以及四川盆地等地區終霜日提前並不顯著。可以發現, 終霜日提前的地區與初霜日推遲的地區基本一致。初霜日期在逐漸推遲, 終霜日期在不斷提前, 二者有著明顯的反向變化特徵, 這從另一方面說明了我國大部分地區霜期縮短的趨勢。
(2)年代際變化特徵
近50年以來,我國霜期呈先延長後縮短的趨勢, 並且1990s後霜期曲線出現較為明顯的正負位相的轉換, 表現出明顯的轉型趨勢,1990s以後霜期縮短趨勢也變得更加明顯。從1980s起, 初霜日期曲線呈上升趨勢, 終霜日期曲線呈下降趨勢, 說明初霜日期不斷推遲, 終霜日期不斷提前,導致霜期不斷縮短。並且1990s後, 這種趨勢更加顯著。我國東北、華北、內蒙古中部、江淮流域以及雲貴高原和華南部分地區終霜日提前的因素對霜期縮短的貢獻更大。

研究現狀

對於終霜日出現早晚,李芬等認為雖然山西省平均終霜日以波動為主,但是細化到具體區域,山西省大部分地區終霜日在1975-1996 年間發生了突變,提前幅度較大的地區主要位於中西部和南部的廣大地區,推後幅度較大的地區集中在西北部及中東部。陝西省平均終霜日以1.7d/10a的幅度提前。新疆地區終霜日在1960-2011年提前了7 天,提前的幅度為1.41 d/10a。東北和華北地區1963-2009年終霜日在顯著提前。1990s橫斷山脈地區終霜日明顯提早,重慶地區的終霜日則是在推後。
受初、終霜日變化的影響,無霜期的長短也有變化。研究發現,一些區域初霜日推後和終霜日提前共同作用帶來了無霜期的延長,如西北地區、山西省、陝西省和橫斷山脈地區等。在重慶地區,初霜日和終霜日均是推後趨勢,但是初霜日推後的速率大於終霜日,帶來了無霜期的緩慢延長。另外,部分研究並不考慮初、終霜日出現早晚,只是關注無霜期的變化趨勢發現,1961-2010 年寧夏全區平均無霜期以4.7 d/10 a的速率延長,並且在1982 年發生突變,東北地區無霜期的延長速率為3.5 d/10 a,無霜期等值線在向北移動[17]。在西藏地區,多是分析霜凍日數的變化來間接反映無霜期的長短:拉巴次仁等發現近30 年內西藏霜凍日數表現為不同程度的減少趨勢[18],杜軍等使用R/S 方法預測西藏主要農區霜凍日數,認為未來霜凍日將會繼續趨於減少,這意味著西藏多數地區的無霜期在逐漸延長。

危害

理論上初、終霜日和無霜期的變化趨勢可以減少春秋霜凍對作物的危害、延長作物生長期,然而具體影響需視農區與作物分布而定。對於一年一熟的東北區、內蒙及長城沿線區、甘新區、青藏區和黃土高原區,初、終霜日和無霜期變化趨勢可以使作物播種時間提前,或者降低秋季初霜對作物生長後期的危害,或從春秋兩端延長作物的生長期等。然而在其他農區則不盡然,如黃淮區多種植冬性和半冬性的冬小麥,春季終霜日的提前可以降低冬小麥拔節後霜凍的危害,然而在氣候變暖趨勢下小麥拔節提早,遇到倒春寒天氣時更容易發生霜凍害;南方農區初、終霜日和無霜期的複雜關係增加了農作物布局的困難和喜溫作物受害的可能性。

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