2020年4月延安市苹果花期低温冻害气象决策服务探讨

杨 丽 杨爱琴 李桂英 侯蓓蕾

（1延安市气象局，陕西延安 716000；2富县气象局，陕西富县 727500）

延安市地处黄土高原腹地，地形以沟、梁、塬、峁为主，属于干旱半干旱气候，春季（3—5月）冷空气活动频繁，昼夜温差大，低温冻害易发，对农业造成不利影响。延安市是苹果种植优势生态区，同时也是低温冻害高发区。低温冻害是影响延安市苹果产量和品质最严重的自然灾害之一。雷延鹏等[1]研究表明，延安市苹果花期冻害有日期提前和影响加重的趋势。2020年4月延安市出现了2次低温过程，使处在开花期的苹果受到了严重影响。这2次低温冻害过程有一个共同特点，即持续时间长、影响范围广、降温强度大，特别是4月20—25日正值苹果盛花期，低温冻害天气过程影响较大。针对这2次过程，延安市气象局市县配合，部门联动，积极开展预报决策服务，为降低低温冻害对果业的不利影响提供了气象保障，并取得了较好的效果，但仍有一些方面需要改进。

本文利用延安市154个气象监测站气温资料、MICAPS资料以及延安市农业农村局提供的灾情资料，从天气实况及灾情、环流形势分析、致灾成因、服务亮点以及存在的不足等方面对此次低温冻害进行了分析，并就如何提升气象决策服务品质进行了进一步探讨。

1 天气实况及灾情

1.1 天气实况

2020年4月10—13日延安市出现了影响范围较大的降温天气，其间日最低气温下降6.0～10.8℃，最大降温幅度14.2℃（吴起周湾）。极端最低气温出现在4月12日早晨，各县（市、区）气象监测站最低气温达-5.4～-0.3℃，乡镇站最低气温出现在吴起周湾（-9.6℃）。4月12日0℃以下低温持续时间为1～9 h，持续时间最长为吴起县，从4月11日23：00至4月12日8：00共9 h。4月10—13日日较差逐日增大，4月 13日最大，达 20.6～25.7℃（表 1）。

表1 2020年4月10—13日延安市各县（市、区）气象站逐日最高、最低气温和日较差 单位：℃

4月21—25日延安市出现持续降温天气过程，其间日平均气温降幅0.6～6.8℃，最低气温出现在4月24日早晨，各县（市、区）最低气温达-7.8～-2.0℃，乡镇站最低气温出现在吴起周湾（-11.4℃）。4月24日0℃以下低温持续时间为3～9 h，持续时间最长为吴起县，从4月24日0：00至4月25日9：00共9 h。4月21—25日气温日较差逐日增大，4月25日最大，达 20.7～31.7℃（表 2）。

表2 2020年4月21—25日延安市各县（市、区）逐日最高、最低气温和日较差 单位：℃

1.2 灾情

4月10—13日延安市北部果树正处于现蕾至花蕾分离期，东、南部及中部果树已进入初花期。低温对苹果花有一定的不利影响。据延安市农业农村局统计，此次降温全市只有甘泉县、志丹县、宝塔区累计146.67 hm2果园受到轻度冻害，并不影响产量与质量。

4月20—25日延安市南部和东部黄河沿线苹果处于落花坐果期，延安中部苹果处于盛花至落花期，北部苹果处于初花至盛花期，低温冻害天气过程对苹果花影响较大。据延安市农业农村局调查，全市果园发生冻害面积达到6 166.66 hm2，其中：轻度冻害面积约2 313.33 hm2，占37.5%；中度冻害面积约1860.00hm2，占 30.2%；重度冻害面积约 1993.33 hm2，占32.3%。经济损失约11 543.54万元。

2 环流形势分析

2.1 4月10—13日环流形势分析

4月10日8：00，500 hPa高空图上，欧亚中高纬为两槽一脊型，巴尔喀什湖有一南北向低槽，在巴尔喀什湖北侧有-30℃冷中心，日本海至内蒙古中部有一横槽，槽后有冷空气堆积，新疆东部至贝加尔湖为高脊，延安市处于横槽尾部，受西风影响，延安站温度为-21℃。到4月11日20：00，巴尔喀什湖低槽东北向移动，高压脊东移南退，迫使横槽转竖，脊前槽后冷空气南下。延安站由西风转为北风，且风速增大至14 m/s，温度降至-25℃。两槽一脊型由东西向转变为西北东南向，脊增强，形成高压中心，有利于冷空气南下。到4月12日20：00，延安市受槽后脊前西北气流控制，冷空气过程基本结束。

4月10日8：00地面图上，西南地区到陕西北部主要受地面低压控制，延安市处于低压倒槽顶部，巴尔喀什湖和蒙古国受冷高压控制，中心强度达到1 037.5 hPa，受蒙古国西部冷高压中心分裂冷空气南下的影响，到4月11日8：00巴尔喀什湖冷高压东移补充至蒙古国冷高压，高压合并，自北路南下，进入陕西，到4月11日14：00高压控制延安市，强度减弱至1 027.5 hPa，到20：00高压控制陕西，冷空气影响基本结束。

2.2 4月20—25日环流形势分析

4月19日8：00 500 hPa高空图上，中高纬呈两槽一脊型，脊前冷槽在冷平流作用下，于4月20日8：00发展为东北冷涡，位于东北北部，冷涡后部有-40℃的冷中心；在冷平流作用下，4月21日8：00冷涡加强南压至东北南部，中心达520 dagpm，后部有-36℃冷中心。4月22—24日低涡东移北上过程中不断发展，最强（4 月 23 日 8：00）达 516 dagpm，配合有-36℃冷中心，其后部持续扩散的冷空气造成此次持续降温天气过程。4月24—26日随着冷涡东移，延安站转为脊前西北气流，冷平流减弱，降温过程结束。

4月19日20：00，地面冷高压位于贝加尔湖北部，中心强度1 040 hPa，前沿有一冷锋，4月20日8：00冷高压扩散南下，并于4月21日8：00分裂成2个高压中心，向南的一个高压中心继续南压，影响延安市，4月23—24日该高压中心强度在南压过程中由1 037.5 hPa减弱为1 027.5 hPa，逐渐变性，冷空气影响基本结束。

3 致灾成因

3.1 前期气候异常，花期提前

刘 璐等[2]研究表明，平均气温对洛川苹果始花期的影响时段集中于2月至始花期的一段时间，且该时段内的平均气温对始花期为负影响，即平均气温升高使始花期提前；降水量对始花期的影响集中在始花期前的一段时间，为正影响；日照时数对始花期的影响集中于始花期前的一段时间，且以负影响为主。自2019年11月至2020年3月，延安市各月平均气温较历史同期分别偏高 1.6、1.4、2.0、2.1、2.2℃。3月极端最高气温达23.1～26.4℃，月降水量在2020年3月较历年同期偏少12.1 mm，月日照时数在2020年2月和3月较历年同期分别偏多50.8 h和71.6 h。2020年3月气温偏高、降水偏少、日照时数偏多，使2020年苹果花期较历年同期偏早7～10 d，较 2019 年提前 5～10 d（表 3）。

表3 2019年11月至2020年3月延安市气候与历年同期比较

3.2 降温强度强，持续时间长

2020年4月连续遭受2次强冷空气影响，尤其是4月20—25日是延安市自有气象资料以来，降温强度和持续时间与历史同期相比最强的一次降温天气过程，过程日最低气温下降最大达10.8℃，极端最低气温达-7.8℃，最长连续冻害时间长达6 d，日较差最大达31.7℃。春季同一个月遭受2次低温冻害在延安市苹果种植历史上极少发生。

4 服务亮点

4月这2次降温过程，降温预报精准，服务信息精细，应急响应及时，联动落实牢靠。虽然降温持续时间长、降温影响范围大、降温强度大，但在市委、市政府、各级政府和气象部门共同协调防御下，防御工作有效及时，大大减轻了降温对果树花期的影响，将冻害损失降到了最低。

2次降温过程中，延安市气象局分别于4月10日17：00和4月19日12：30启动霜冻Ⅳ级应急响应，各县（市、区）气象局先后启动霜冻Ⅳ级应急响应，全市共发布霜冻蓝色预警信号53期。

延安市气象局及时编发决策服务材料，先后共制作发布《重要天气报告》2期、《农业气象专报》12期、延安市苹果花期冻害分布和冻害防御作战图7期、《温情通报》6期，市、县气象部门加密制作精细化温度预报、逐小时温度实况，并及时传真市委、市政府及相关部门。

延安市气象灾害应急指挥部办公室4月8日下发《关于做好降水、降温、大风天气防御工作的通知》（延气应指办函〔2020〕11 号），4 月 19 日下发《关于做好持续低温天气防御工作的通知》（延气应指办函〔2020〕14号）。延安市人民政府办公室4月10日下发《关于切实做好应对降温天气的紧急通知》，要求各级各部门要采取有效措施，积极应对，全力以赴做好春季果业花期冻害防御工作。4月19日下发《关于做好持续低温天气防御工作的通知》，指出南部县（市、区）果树已进入盛花期，北部进入初花期，此次降温过程对延安市南部县（市、区）果花冻害较小，北部县（市、区）果花存在冻害风险，局地存在中度冻害风险，要求各级各部门高度重视，采取有效措施，积极应对。

5 存在的不足

准确的天气预报是做好气象服务的前提[3-4]。虽然市气象台准确预报了这2次冷空气过程，但就逐日温度预报而言，4月13日最低气温预报较实况偏高0.7～4.2℃，4月24日最低气温预报较实况偏高0.1～3.9℃，冷空气影响过程中的最低气温预报准确率还有待进一步提高。

在低温冻害发生过程中，市气象局使用的是气象监测站的数据进行预报与服务，而果园位置和气象监测站有一定距离，因而气象监测站的最低气温并不能真实反映果园的实际最低气温。

6 结语

受蒙古冷空气影响，2020年4月延安市发生2次低温冻害天气过程，0℃以下低温持续最长时间10 h，极端最低气温达-11.4℃，尤其是4月20—25日延安市大部分果园正值盛花期，对延安市苹果产业造成较大影响。

制作延安市苹果花期冻害分布图和苹果花期冻害防御作战图、加密制作精细化预报、及时通报温度实况是4月低温冻害气象服务过程中的亮点。挂图作战，分级防御，精细服务，为冻害防御工作高效有序开展提供了气象保障支撑。

充分利用现有的数值模式和观测资料，研究冷空气影响下的最低气温变化规律，结合苹果花期特征，总结当地天气预报经验，进一步提高最低气温预报准确率，提升苹果花期低温冻害决策气象服务的效益。

加强果园监测站建设，加强部门间合作，实现数据共享[5-6]。在以后的低温冻害服务过程中，利用果园监测站的实时数据进行预报和服务，能更有针对性地为冻害防御工作提供气象保障。