河套地区一次晚霜冻过程分析

2022-11-23

霜冻是河套地区 (简称套区) 春季主要的农业气象灾害, 套区晚霜冻出现的平均日期为5月8日, 此时瓜类、玉米、向日葵等农作物正值出苗期, 易受冻害。2008年5月1 1日至1 2日的霜冻比套区晚霜冻出现的平均日期略晚, 给农民带来的损失较为严重, 因此了解霜冻的成因及其对作物危害的规律, 并系统地加以分析和研究, 从而对霜冻进行准确预报, 是很有必要的。

1 天气实况及灾情

11日河套地区最低气温下降幅度较大, 各观测站点最低气温在-1.0℃~2.0℃之间, 地面最低温度在-0.5℃~-6.5℃之间 (表1) 。位于城区之外的自动站远离“城市热岛效应”的影响, 最低气温比所在的旗、县观测站的观测数据还要低。套区大部出现霜冻, 局部出现了冰冻。1 2日凌晨, 套内大部地区最低气温在0℃~4℃之间, 较前一日有所回升。

根据调查和农情统计, 这次霜冻过程共造成全市7个旗县区和农垦局的4 0.5 6万亩农作物受灾。其中, 成灾面积占5 0.3%, 大部分农作物均遭受冻害, 其中番茄和葫芦最为严重几乎绝收。

2 天气系统形势演变

2.1 高空形势演变

这次过程是由新地岛冷空气不断向南补充以及东西伯利亚高压稳定维持致使贝加尔湖低涡维持并南压造成的。5月9日20时, 500hPa图上, 中心位于贝湖东南侧的高空冷槽已经发展为强度5520gpm的高空冷涡, 并有-3 2℃的冷中心相配合。涡后有较强偏北气流 (风速大于20 m/s) 携带冷空气南下, 此时套区处于涡后脊前西北气流控制中。相对应的700hPa, 贝湖低涡势力不断加强, 低涡中心强度为3000gpm。同时在蒙古一带有较强的冷平流, 并在套区及上游形成一个东南—西北向的锋区。锋区内等温线密集, 10个纬距内有4~5条等温线。5月10日08时, 500h Pa东西伯利亚高压系统南移, 贝湖低涡向西南延伸, 且中心强度仍为5520gpm, -32℃冷中心略有南压, 套区大部处于-2 4℃~-2 8℃范围之内, 5月10日20时, 东西伯利亚高压中心南移至60°N, 贝湖低涡分裂为南北两个中心, 南部低涡中心东移南压至锡林浩特, 且中心强度加强为5480gpm, 贝湖北部高空槽向南加深, 冷空气不断补充南下;同时位于日本海的低值系统不断西伸。受这两个系统的共同影响, 5月11日08时, 500h Pa锡林浩特低涡中心西伸南压, 套区大部处于-24℃~-28℃范围之内。相对应的700hPa锋区南压, 强度依然维持较强。850h Pa冷平流交角大于45°。11日20时, 500h Pa锡林浩特低涡中心明显东移, 且强度减弱为5560gpm, 套区温度略有回升, 但是还处在一个相对较低的范围内。

2.2 地面形势演变

5月9日, 贝湖附近有一较强的冷高压, 中心值达到1040mb, 冷锋前部已到达套区。而在我区锡林浩特形成一较强的气旋系统, 并维持少动。由于受气旋阻挡, 冷高压中心一直徘徊在贝湖附近, 冷空气分裂向南扩散。5月10日05时, 冷高压中心南压, 前部进入河套地区。在高空西北气流的引导作用下, 地面冷高压主体也随之向东南方向延伸。同时在二连浩特附近形成一个地面气旋。11日05时高压中心维持少动, 在蒙古西部分裂出一个中心为1025 mb的小高压。因位于二连浩特的气旋阻挡, 使得冷高压向南发展控制河套, 套区△T24在-1℃~-4℃之间, 且套区风力减小, 冷空气堆积在地表, 使得农作物遭受了比较严重的冻害。12日凌晨, 冷高压中心较前一天明显南压, 冷锋对套区的影响基本结束, 套区温度开始回升。因基础温度较低, 仍导致套区大部发生霜冻或轻霜冻。

3 霜冻前期天气特征及气候背景

2008年春季以来, 河套大部的降水量与历年同期相比偏少, 春季有效降水次数较少, 气温偏高。从春季大气环流形势场分析, 由于东北低涡在较长时期内都维持少动, 500h Pa高空多表现为暖高压脊控制。气温变化趋势:套区大部的日平均气温高于历年同期, 3月份气温偏高3℃~4℃, 4月份气温偏高1℃~2℃。表明霜冻前期, 3月和4月影响套区的冷空气势力较弱, 温度偏高。前期的高温使作物生育期提前, 从而使农作物抵御强冷空气的能力明显减弱, 冻害加重。