近三十年福建省霜冻天气的气候变化特征

2 时空变化特征
2. 1 霜冻天气的空间分布 从图 1 可以看到，福建省霜冻天气出现最多的区域是
宁德市鹫峰山脉的寿宁、周宁、屏南、柘荣一带，南平市 北部武夷山脉的浦城附近，以及三明市西部的建宁附近， 这三个区域的年平均霜冻天数达到 25 天以上，以寿宁的 44.1 天为最大。霜冻天气呈东北-西南走向自北向南减少， 南部沿海地区除了戴云山脉一带出现霜冻外，其余地区 30 年内很少有霜冻天气发生。总体来说，我省霜冻天气具有 明显的地理分布特征，北部地区和高海拔山区,受冷空气影 响大，降温较快，霜冻天气容易出现；而在南部沿海地区 则相反，并且受海洋气候影响多，霜冻天气不易出现。
0 引言
霜冻多为强冷空气南下，短时间 天夜晚，因地面强烈辐射降温所致[1]。霜冻是福建冬春季节 影响范围较大的灾害性天气，对越冬农作物和农畜的影响极 大，造成的经济损失也逐年增加，1999 年 12 月 17～23 日全 省大范围的霜冻，使得农作物、水果、蔬菜和水产养殖业等 受到严重损失，直接经济损失超过 20 亿元[2] 。
气象科学
海峡科学
HAI XI A KE XUE
近三十年福建省霜冻天气的气候变化特征
福建省气象台 何小宁 吴幸毓
[摘要] 利用 1981～2010 年福建省 67 个气象监测站的逐日最低地面温度≤0℃的气候资料，对霜冻天气时空变化特征和初、 终霜日及无霜期的变化特征进行统计分析。分析表明：30 年来，福建省霜冻天气具有明显的地理分布特征；霜冻日数总体 呈减少趋势； 霜冻日 12 月至次年 1 月出现最多，以 12 月上旬最频繁；霜冻天气持续时间比较短。初、终霜日和无霜期的 离散程度和年际变化率均较大；平均初霜日呈推迟变化趋势，平均终霜日呈提早变化趋势，平均无霜期呈延长变化趋势。 [关键词] 时空变化特征 初、终霜日和无霜期 气候变化趋势
翟盘茂等研究表明，在全球变暖的气候背景下，极端温 度变化特征的区域性和季节性存在差异[ 3],霜冻的一些气候特 征也会发生变化。而后许多学者对霜冻的气候特征进行了研 究，叶殿秀[4]等采用 577 个测站资料对我国 1961～2007 年霜 冻变化特征分析指出，在南方地区要特别注意预防极端霜冻 影响。但福建对于霜冻天气的分析很少，本文利用近 30 年福 建逐日观测资料，对福建省霜冻天气的气候变化特征进行统 计分析，对进一步改善福建霜冻预报、减灾防灾等，具有重 要的意义。
图 2 1981～2010 年福建省霜冻日数（天）变化曲线
2.2.2 霜冻日月际、旬际变化 从月际分布看（见表 1），福建省霜冻出现在 11 月至次
年 3 月，其中 12 月至次年 1 月最多，约占总数的 81.3%，12 月份所占的百分比与次年 1 月份相当。11 月和次年 3 月所占 比例极少,两月合计仅占 7.1%。
月份
11 月
12 月
1月
2月
3月
霜冻 日数
12
161
157
46
14
旬
上中 下 上中 下 上中 下 上 中下 上中下
霜冻日数 0 1 11
37 44 80 55 55 47
31 10 6
13 1 0
2.2.3 霜冻持续性变化特征 统计分析发现，福建省霜冻天气的持续性特征（图 3）
体现在：只有 1 天和维持 2 天的霜冻天气最多，这两者出 现的次数相当，分别为 48 次和 49 次，共约占总数 64.2%； 其次是维持 3 天和 4 天的霜冻过程，共约占总数 25.8%； 维持 4 天以上的霜冻过程的频次很少，说明福建省霜冻天气 的持续时间比较短。持续时间≥10 天的有 3 次，最长持续 时间的是 1996 年 12 月底到次年 1 月初的霜冻过程，共维 持了 12 天。霜冻过程在 12 月和 1 月出现的次数最多，11 月和 3 月最少。总体而言，中十年、后十年霜冻过程的次 数明显比前十年减少，月份上有所不同，12 月减少最明显。
从旬际分布看（见表 1），霜冻天气以 12 月上旬最多， 约占总霜冻日数的 20.5%，其次为 1 月中旬和下旬，约占霜 冻日数的 14.1%，而后为 1 月下旬和 12 月中旬，在 11 月上 旬、中旬和 3 月中旬、下旬几乎没有出现霜冻。 表 1 1981～2010 年福建省月、旬霜冻日数（天）分布
1 资料与统计说明
选用的气象资料由福建省气象信息中心提供，以秋冬季 或春季日最低地面温度≤0℃作为统计霜冻日的气候指标，对 福建省 67 个气象监测站 1981～2010 年数据资料进行统计分 析。当某日全省有≥1/3 站点最低地面温度≤0℃时，则定义 该日为霜冻日；连续 2 天或以上霜冻日定义为一次霜冻天气 过程。对霜冻日求其旬、月、年日数，分析其变化特征、极 值和持续性，用线性和多项式拟合的方法分析其变化趋势。 另外，三十年资料中，1981～1990 年度定义为前十年，1991～ 2000 年度定义为中十年，2001～2010 年度定义为后十年。
由温暖季节向寒冷季节过渡期间第一次出现霜冻的日期 为初霜冻日，由寒冷季节向温暖季节过渡期间最后一次出现 霜冻的日期为终霜冻日，终霜冻日期的后一天至初霜冻日期
的前一天之间的日数称为无霜冻期。初、终霜冻日期及无霜 冻期的年际间最大离散度用极差表示；初、终霜冻日期及无 霜冻期的年际变化率大小用标准差来衡量；全省平均的时间 序列是对逐年资料进行等权算术平均获得[5]。
图 1 1981～2010 年福建省霜冻天气年平均分布图 2. 2 霜冻天气的时间变化
2012 年第 8 期（总第 68 期）
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近三十年福建省霜冻天气的气候变化特征
2.2.1 霜冻日年际变化 30 年间福建省霜冻日总计 391 天，平均每年 13 天，
可见，我省霜冻天气发生频率比较低。从图 2 可见，1995 年霜冻日最多，达到 27 天，1998 和 2006 年霜冻日最少， 只有 3 天。福建省近三十年霜冻日数总体呈减少趋势, 其气 候倾向率分别为 0.353d/a，通过 0.001 的显著性检验。前十年 平均霜冻日数为 16.8 天，中十年平均霜冻日数为 12.1 天， 后十年年平均霜冻日数为 10.2 天，可以看出 90 年代后霜冻 日数比 80 年代大幅度减少，而近二十年霜冻日数减少的比较 慢。从三十年福建省霜冻日站次数曲线看（图略），与霜冻 日数曲线 的位相和趋 势基本一致 ,霜冻的年 度站次最多 为 1986 年的 1091 站次，最少为 1998 年，只有 77 站次。