春茶生产期冻害发生的气候特征研究

　　茶叶是衢州市特色农业经济作物，衢州产茶历史悠久，相传有1200多年，史有盛名。衢州多山，山地占土地总面积的49%.境内有山脉四列，耸立于市域西北缘和东南缘，从北到南平行排列，依次为白际山脉、千里岗山脉、怀玉山脉、仙霞岭山脉。西北山地有千米以上高峰160座，最高峰为开化的白石尖，海拔1453.7m;东南山地有千米以上高峰105座，最高峰为江山的大龙岗，海拔1500.3m.整个山地峰峦层叠，坡陡谷深，林木郁郁葱葱，终年云雾缭绕。农谚：“平地有好花、高山有好茶”“高山云雾出好茶”.

　　从1990年开始，衢州茶业在农业产业中率先从数量型扩张向质量提升要效益转变，锐意开发名优茶，优化改造茶叶产业。推广无性系茶树良种，主要品种有龙井43、福丁、翠峰、迎霜、乌牛早。茶叶是衢州市主要出口农产品之一，自我国加入世贸组织以来，开化龙顶名茶批量进入欧盟市场，在德国开了15家连锁店，每年出口茶叶额达近亿元人民币。特别是近10年气候变暖，春茶开采期提前，茶农把重点放在春茶生产上。然而，浙江省地处亚热带季风线上，3月上中旬，气温变化幅度大，常受强冷空气影响，春茶易遭受冻害[1].2010年3月9-11日，衢州市茶园均遭受冻害，以早生的名优茶受冻明显，茶农遭受巨大损失，直接经济损失近亿元。因此，了解和掌握春茶生产期冻害发生的气候特征，可为衢州市茶叶种植的优化布局和良种结构的调整提供科学依据，还可为提高春茶冻害监测预测预警水平提供重要的参考依据，这对茶农提前做好防御措施，提高春茶生产效益，对茶农增收、增效有着重要意义。

　　1资料与方法

　　根据文献[2],春季茶叶冻害等级分为5级，其对应的最低温度分别为-1~0（1级），-2~-1（2级），-3~-2（3级），-4~-3（4级），≤-4（5级）。根据衢州市气象部门资料，采用1970-2013年衢州5个县市3-4月日最低气温气象观测资料和2003-2014年3-4月衢州辖区内118个区域自动观测站日最低气温观测资料，对春季茶叶冻害进行气候分析；针对历史上较严重的春茶冻害从大气环流背景和影响系统进行天气分析。

　　2结果与分析

　　2.1春茶冻害的气候

　　2.1.1春茶冻害年际分布

　　开化县是茶叶主要产地，加之地处山区，垂直气候明显，春季冻害发生频率相对较多。以开化县气象资料为例，从1970-2013年开化县春茶冻害年际分布图（图1）可以看出，20世纪70年代至20世纪90年代前期春茶冻害发生频繁，90年代后期，基本没有发生，到了2000年以后，虽然全球气候变暖，但春茶冻害发生仍然频繁，2011年以后，发生频率相对较小。1986年春茶冻害发生次数最多高达7次，次之为2005年6次，基于衢州市统计年鉴数据，这2年春茶产量均比上年减产20%.

　　2.1.2春茶冻害发生频率

　　在1970-2013年开化县气象资料中，共出现春茶冻害70次，4月仅出现过1次春茶冻害，春茶冻害多出现在3月上中旬。从1970-2013年3月1日至4月5日开化县各侯春茶冻害发生频率玫瑰图（图2）来看，3月第1侯发生频率最高达45%,2侯发生频率达25%,3侯、4侯分别为11%,9%.

　　2.1.3春茶冻害强度空间分布及发生概率

　　分析2003-2014年3-4月衢州辖区内118个区域自动观测站日最低气温观测资料，春茶冻害空间分布见图3.柯城区北部山区七里、灰坪等地发生冻害频率最高，次之为开化西北山区、龙游东南地区及衢江区岭洋、江山市双溪口等地。龙游中北部、衢江中部、江山大部发生冻害频率最低，适宜种植早生春茶。春茶冻害强度空间分布以柯城七里乡一带最重，开化西部山区次之。

　　2.2春茶冻害的天气

　　2.2.1大尺度环流背景及主要影响系统

　　分析2005年3月10-13日以及2010年3月8-11日2次天气过程，2次过程在500hpa亚欧大陆中高纬为两槽一脊径向环流，在贝加尔湖地区有强劲的大陆冷高压，高压脊前有很强的偏北-西北急流带，2长波槽分别位于欧洲西部和贝加尔湖以东（以下简称东亚槽），东亚槽西南部的西北气流形成一横槽，使得东西伯利亚超极地冷空气和西欧东移冷空气在蒙古国聚积加强。东亚槽中心温度达-40℃（图4中a,b），在蒙古国西部700hpa冷温度中心已降至-28℃以下，在我国内蒙古东部850hpa冷中心降至-20℃以下（图4中c,d），中东西伯利亚的地面冷高随着东北气流加强范围不断扩大，强度明显增强。随着阻高东北部脊区向东南方向移动，东亚槽横槽转竖槽，引导中、东西伯利亚强冷空气向南迅猛暴发，造成长江中下游地区出现雨雪、大风、强降温天气。

　　2.2.2强降温形成原因

　　由热力学能量方程可以得出，变压和气压平流引起的温度局地变化很小，某地温度的变化主要决定于温度平流和非绝热因子的作用。温度平流主要考虑平流冷暖性质和强度，非绝热因子考虑辐射、水汽凝结、蒸发和地面热感对气温的影响。气温的非绝热变化主要表现为气温的日变化和气团变性。

　　2005年和2010年2次天气过程，东北冷窝南压朝鲜半岛到渤海北部一带，强度深厚，冷涡位置较常年偏南。东亚槽横槽转竖槽引导冷空气向南暴发，各层均出现强盛冷平流（图4中c,d）。衢州地区850hpa的温度2005年72h降温18℃，最低降至-8℃，2010年12h降温9℃，最低降至-9℃。

　　由于强冷空气的入侵，2次过程均出现阴雨雪天气，地面热能相对减少。地面冷高控制后，降水天气停止，天气晴朗，夜间大气长波辐射使近地面层空气辐射冷却，从而形成出现雨雪后连续2~3d大面积霜冻天气过程，大部分地区最低温度在-6~-4℃（图4中b）。

　　从霜冻个例分析发现，高空冷平流引导地面冷空气急剧南下入侵，形成强冷空气控制下的夜间晴空强烈辐射冷却，气温急降，冷空气入侵与夜间晴空辐射冷却双重降温是重霜冻的主要原因，是典型的平流辐射霜冻现象[3].

　　3小结与讨论

　　以开化县为例，70年代到90年代前期春茶冻害发生频繁，2000年以后，虽然全球气候变暖，但春茶冻害发生次数仍然频繁。1986年春茶冻害发生次数最多高达7次，次之为2005年6次，基于衢州市统计年鉴数据，这2年春茶产量均比上年减产20%.开化县各侯春茶冻害3月第1侯发生频率最高达45%,次之2侯发生频率达25%,3侯、4侯分别为11%和9%.柯城区北部山区七里、灰坪等地发生冻害频率最高，次之为开化西北山区、龙游东南地区及衢江区岭洋、江山市双溪口等地。龙游中北部、衢江中部、江山大部发生冻害频率最低，适宜种植早生春茶。

　　分析2005年3月10-13日及2010年3月8-11日2次天气过程，500hpa亚欧中高纬为两槽一脊径向环流，在贝加尔湖地区有强劲的大陆冷高压，一槽位于欧洲西部，一槽在贝加尔湖以东（简称东亚槽）。出现强降温的冻害主要是强冷空气平流降温和雨后天晴辐射降温共同影响的结果。

　　通过分析衢州春茶冻害的时间和空间分布，预报冻害时可在空间上更进一步精细化；在春茶冻害预报预警中，根据历史发生个例，把先进的预报方法引进到农业气象灾害预警中来，对农民减灾增收具有十分重要的意义。

　　参考文献：
　　[1]李祥云。杭州市春茶冻害的调查分析和对策措施[J].浙江气象，2004,25（4）：18-19.
　　[2]娄伟平，孙科。浙江茶叶气象[M].北京：气象出版社，2013:66-81.
　　[3]许映莲，张旭辉，李旭群。苏南茶区晚霜冻与茶树冻害的研究[J].江苏农业科学，2012,40（8）：236-238.