全 文 ：第 ww卷 第 tt期
u s s {年 tt 月
林 业 科 学
≥≤Œ∞‘׌„ ≥Œ∂ „∞ ≥Œ‘Œ≤„∞
∂²¯1ww o‘²1tt
‘²√ qou s s {
湖南冰雪灾害致森林毁损的气象原因 3
刘晓红t 谭著明u 袁跃林v 张灿明u 杨正洪w
kt1 湖南信息工程学校 长沙 wtstux ~u1湖南省林业科学院森林生态与环境研究所 长沙 wtsssw ~
v1湖南省资兴市林业局 资兴 wuvwsy ~w1湖南省蓝山县林业局 蓝山 wux{ssl
摘 要 } 比较分析 uss{年初冰灾期间湖南部分地区气象资料 o并与各地森林冰灾损失情况进行比较 ∀湖南森林
损害主要表现为腰折或翻蔸 !断梢 !折枝等机械损伤 o有的树种伴随有生理损害 ∀各地马尾松 !湿地松 !杉木 !针阔
混交林受害程度为中 !重度的蓄积量比例达 ws h ∗ tss h不等 o主要随地区冰灾严重程度而异 ∀郴州 !永州 !衡阳等
南部地区是特重灾区 o益阳 !常德 !岳阳等地系一般灾害区 o其余地区为重灾区 ∀造成冰灾的主要气象原因是接近
s ε 的日平均气温k p t ∗ s ε l和高于 {x h的日平均相对湿度的配合及上述 u种组合条件的长时间维持 ∀这样的
冰棱形成条件 o造成空中和地面树枝 !树干 !电线等附着物结冰和冰晶过度发育 o并使得此次冰灾不同于本区域有
记载的其他历次冰灾 ∀这一现象 o与全球气候变暖和中低空纳米级悬浮物密度增加有一定关系 ∀
关键词 } 森林 ~冰灾 ~气温 ~相对湿度 ~冰棱
中图分类号 }≥zyt1v ~≥zt{1xt 文献标识码 }„ 文章编号 }tsst p zw{{kuss{ltt p stvw p sz
收稿日期 }uss{ p sz p uu ∀
3 谭著明为通讯作者 ∀感谢湖南省林业调查勘察设计院和湖南省林业厅提供汇编的冰灾森林损失资料 ∀
Μετεορολογιχαλ Ρεασονσφορ Φορεστ ∆αµαγε βψΙχε ανδ Σνοω ιν Ηυναν Προϖινχε
¬∏÷¬¤²«²±ªt פ± «∏°¬±ªu ≠∏¤± ≠∏¨ ¬¯±v «¤±ª≤¤±°¬±ªu ≠¤±ª«²±ª«²±ªw
kt1 Ηυναν Ινφορµατιον Ενγινεερ Χολλεγε Χηανγσηα wtstux ~
u1 Φορεστ Εχολογψ ανδ Ενϖιρονµεντ Ινστιτυτε o Ηυναν Αχαδεµψοφ Φορεστρψ Χηανγσηα wtsssw ~
v q Φορεστρψ Βυρεαυ οφ Ζιξινγ Χιτψo Ηυναν Ζιξινγ wuvwsy ~w1 Φορεστρψ Βυρεαυ οφ Λανσηαν Χουντψo Ηυναν Λανσηαν wux{ssl
Αβστραχτ } …¤¶¨§²±·«¨ °¨ ·¨²µ²¯²ª¬¦¤¯ §¤·¤¤±§©²µ¨¶·¬±√¨ ¶·¬ª¤·¬²± §¤·¤¬± ¶¨√¨ µ¤¯ µ¨ª¬²±¶²© ‹∏±¤± °µ²√¬±¦¨ §∏µ¬±ª·«¨ «∏ª¨
¬¦¨ §¬¶¤¶·¨µ©µ²° ¤±∏¤µ¼tv·²ƒ ¥¨µ∏¤µ¼x ouss{ o§¤°¤ª¨ §¨ªµ¨¨²©·«¨ ©²µ¨¶·¶º¤¶¦²°³¤µ¨§¤±§¤±¤¯¼½¨ §qŒ·º¤¶©²∏±§·«¤··«¨
©²µ¨¶·¶º¨ µ¨ °¨ ¦«¤±¬¦¤¯ ¼¯ §¤°¤ª¨§¥¼·«¨ ¶·¨°¶¥µ²®¨ ±oº«²¯¨·µ¨¨©¨¯¯ §²º±o²µ·²³¶¤±§·º¬ª¶¥µ²®¨ ±q≥²°¨ ·µ¨¨¶³¨¦¬¨¶¤¯¶²
¶∏©©¨µ¨§©µ²° ³«¼¶¬²¯²ª¬¦¤¯ «¤µ° ¥¨¶¬§¨¶ °¨ ¦«¤±¬¦¤¯ §¤°¤ª¨ q ׫¨ ³µ²³²µ·¬²±¶º¬·«¬±·¨µ°¨ §¬¤·¨¯¼ ·² ¶¨µ¬²∏¶¯¼ §¤°¤ª¨§·¬°¥¨µ
√²¯∏°¨ ¶º¨ µ¨ ¬± ¤µ¤±ª¨ ²©ws h ·²tss h ©²µΠινυσ µασσονιαναo Πινυσελλιοττιι o Χυννινγηαµιαλαχεολαταo¤±§·«¨ °¬¬¨ §º²²§
²©¦²±¬©¨µ¤±§¥µ²¤§¯ ¤¨©·µ¨ ¶¨¬±§¬©©¨µ¨±·µ¨ª¬²±¶o§¨ ³¨ ±§¨§²±¬±·¨±¶¬·¼²©·«¨ ¬¦¨ §¬¶¤¶·¨µq׫¨ °²¶·¶¨µ¬²∏¶§¬¶¤¶·¨µ²¦¦∏µµ¨§¬±
·«¨ ¶²∏·«¨µ± µ¨ª¬²±¶o¶∏¦«¤¶≤«¨ ±ª½«²∏o≠²±ª½«²∏o‹ ±¨ª¼¤±ª¤±§ ·¨¦q׫¨ §¬¶¤¶·¨µ§¨ªµ¨¨¬±·«¨ ±²µ·«³¤µ·²© ‹∏±¤±o¶∏¦«
¤¶≠¬¼¤±ªo≤«¤±ª§¨ ¤±§≠∏¨¼¤±ªoº¤¶µ¨ ¤¯·¬√¨ ¼¯ ¬¯ª«·q׫¨ ²·«¨µµ¨ª¬²±¶²©‹∏±¤± º¨ µ¨ µ¨¦²ª±¬½¨ §¤¶·«¨ ¶¨µ¬²∏¶§¬¶¤¶·¨µ¤µ¨¤q
׫¨ °¨ ·¨²µ²¯²ª¬¦¤¯ µ¨¤¶²±¶¦¤∏¶¬±ª·«¨ ¬¦¨ §¬¶¤¶·¨µ¬±¦¯∏§¨§«¬ª«¤√¨ µ¤ª¨ §¤¬µ¼ ¤¬µ·¨°³¨µ¤·∏µ¨ k p t ε p s ε l ·«¤·º¤¶«¬ª«¨µ
·«¤±·«¤·²¦¦∏µµ¨§§∏µ¬±ª·«¨ ·¨µ°¶º«¨ ±¶¬°¬¯¤µ¬¦¨ §¬¶¤¶·¨µ«¤³³¨ ±¨ §¬±·«¨ ³µ¨√¬²∏¶¼¨ ¤µ¶o¦²°¥¬±¨ §º¬·««¬ª«¤√¨ µ¤ª¨ §¤¬µ¼
µ¨ ¤¯·¬√¨ «∏°¬§¬·¼kªµ¨¤·¨µ·«¤±{x h l q׫¨ º¨ ¤·«¨µ¯¤¶·¨§©²µ°¤±¼ §¤¼¶¶²·«¤·¬¦¨ ¦µ¼¶·¤¯¶©²µ°¨ § ¤¨¶¬¯¼ ¤±§²√¨ µ§¨√¨ ²¯³¨ §²±
·«¨ ¶∏µ©¤¦¨ ²©·µ∏±®¶o·º¬ª¶²µ¨¯ ¦¨·µ¬¦º¬µ¨¶q׫²¶¨ ¦«¤µ¤¦·¨µ¬¶·¬¦¶°¤§¨ ·«¬¶¬¦¨ §¬¶¤¶·¨µ§¬©©¨µ¨±·©µ²° ²·«¨µ¶µ¨¦²µ§¨§²±¨ ¶¬±
·«¨ ¶¤°¨ ¤µ¨¤q׫¬¶µ¤µ¨ ³«¨ ±²°¨ ±²± °¤¼ µ¨ ¤¯·¨·²·«¨ ª¯²¥¤¯ º¤µ°¬±ª¦¯¬°¤·¨ ¤±§·«¨ §¨±¶¬·¼¬±¦µ¨¤¶¨ ²©©¯²¤·¬±ª§∏¶·³¤µ·¬¦¯¨ ¶
¬±¶¬½¨ ¶²©±¤±²°¨ ·¨µ¶q
Κεψ ωορδσ} ©²µ¨¶·~¬¦¨ §¬¶¤¶·¨µ~·¨°³¨µ¤·∏µ¨ ~µ¨ ¤¯·¬√¨ «∏°¬§¬·¼~¬¦¨ ¦µ¼¶·¤¯
uss{初南方 ts多个省市大面积遭受百年不遇的冰灾 ∀冬季比较常见的冰雪灾 o主要见于我国北方和西
南高山地带 ∀因此 o研究者多注重北方和高原地区常见冰雪灾害类型的研究 o如冰川进退变化和冰融水道变
迁造成的灾害 o冰川阻塞湖突然排水造成的灾害 o河源冰碛阻塞湖的溃决洪水以及由此引起的冰川泥石流灾
害 o季节性积雪形成的风吹雪和雪崩造成的灾害等k张祥松等 ot||sl ∀关于冰雪灾害成因还未见报道 ∀此次
冰雪灾害的特殊性 o促使我们更多的关注造成灾害的诸多原因 ∀有学者认为 o自 us世纪 xs年代以来 o随着
全球气候变暖趋势加剧和人类各类影响环境的因素干扰日益强烈 o中国多种自然灾害包括旱灾 !洪涝灾 !风
暴潮灾 !农林生物灾害都在发展加剧 o而冻冰雪灾害有所减轻k施雅风 ot||yl ∀但此次冰雪灾害似乎与这种
预测不同 ∀湖南省林业厅和湖南省林业勘察规划设计院于 uss{年 v ) x月组织调查的统计资料表明 o湖南
境内 o毁损 ys h以上的k受害等级为重度l各类森林面积达 t vyu svs «°u o蓄积量达 xu t{z w{z °v o分别占总
受害面积和蓄积的 vs h和 vs h o占全省有林地总面积和总蓄积的 tv1s h和 tv1x h ~毁损 vs h ∗ x| h的k受
害等级为中等l各类森林面积达 t ztx sz|1u «°u o蓄积量达 y{ ywt v{z °v o分别占总受害面积和蓄积的
vz1| h ov|1x h o占全省有林地总面积和总蓄积的 ty1v h和 tz1z h ~毁损 ts h ∗ u| h的k轻度受害l各类森林
面积达 t wxw s|v1{ «°u o蓄积量达 xv s|y {v{ °v o分别占总受害面积和蓄积的 vu1t h和 vs1x h o占全省林地
总面积和总蓄积的 tv1y h和 tv1z h ∀受害程度无树种种类或森林类型的明显差异 ∀本文探讨南方冰雪灾
害形成的气象因素 o为灾害预测 !预防提供依据 ∀
t 调查研究方法
111 气象资料来源
主要收集湖南永州 !郴州 !长沙 !益阳 !岳阳 !衡阳 !常德 !娄底 !蓝山 !桂东等地气象台站 uss{年 t月中旬
至 u月初湖南冰灾期间气象观测资料 o并对不同地区同一时期同一气象要素的异同进行分类比较 ∀各气象
站地理位置见表 t ∀
表 1 气象资料来源台站地地理位置
Ταβ .1 Γεογραπηιχαλλοχατιονσ οφ µετεορολογιχαλ
στατιονστηε δατα γετ φροµ
站名
‘¤°¨²©≥·¤·¬²±
纬度
¤·¬·∏§¨k‘l
经度
²±ª¬·∏§¨k∞l
观测场海拔
„¯·¬·∏§¨Π°
长沙 ≤«¤±ª¶«¤ u{βtuχ ttvβsxχ ww1|
永州 ≠²±ª½«²∏ uyβtwχ tttβvzχ tzw1t
桂东 Š∏¬§²±ª uyβsxχ ttvβxzχ {vx1|
郴州 ≤«¨ ±ª½«²∏ uxβw{χ ttvβsuχ t{w1|
蓝山 ¤±¶«¤± uxβuvχ ttuβtuχ uzz
衡阳 ‹ ±¨ª¼¤±ª uyβxwχ ttuβvyχ tsv1u
常德 ≤«¤±ª§¨ u|βsvχ tttβwtχ vx
益阳 ≠¬¼¤±ª u{βvwχ ttuβuvχ wy1v
岳阳 ≠∏¨¼¤±ª u|βuvχ ttvβsxχ xt1y
娄底 ²∏§¬ uzβwuχ tttβuzχ usz1w
112 调查方法
按国家林业局5雨雪冰冻灾害森林资源损
失调查评估实施方案6要求 o在各调查县k市 !
区l内 o根据踏查掌握的森林灾情 o在森林资源
档案数据库k5二类林相图 ussz6l中划定受灾
调查范围 ∀提取全县k市 !区l受灾调查范围内
所有小班作为/灾害调查图 uss{数据库0 ∀应
用5森林资源档案管理系统kŠŒ≥版l6统计该县
k市 !区l调查范围内各类型面积和森林资源基
本情况 ∀
在调查范围内 o乔木林按龄组k幼 !中 !成l !
分树种≈马尾松k Πινυσ µασσονιαναl !国外松 !杉
木k Χυννινγηαµια λανχεολαταl !桉树 k Ευχαλψπτυσ
³¯¤±·¤·¬²±¶l !杨树k Ποπυλυσl !针阔混 !其他树种 
表 2 调查标准地数量与调查类型统计表
Ταβ .2 Νυµ βερ οφ στανδαρδ πλοτσιν τωο τψπεσ οφ συρϖεψ
地点
°¯ ²·
乔木林
„µ¥²µ©²µ¨¶·
竹林
…¤°¥²²©²µ¨¶·
小计
≥∏¥·²·¤¯
湖南k累计l ‹∏±¤±kײ·¤¯l uz |us u x|{ vs xt{
岳阳 ≠∏¨¼¤±ª u ttv u{w u v|z
长沙 ≤«¤±ª¶«¤ {{w |s |zw
衡阳 ‹ ±¨ª¼¤±ª u ytu u|y u |s{
郴州 ≤«¨ ±½«²∏ w wts vut w zvt
永州 ≠²±ª½«²∏ x tyu vws x xsu
娄底 ²∏§¬ t vxu tws t w|u
益阳 ≠¬¼¤±ª z|y tt| |tx
常德 ≤«¤±ª§¨ zxy twv {||
划分类型 ∀用提取的 / 灾害调查图 uss{ 数据
库0 o按类型抽取小班 ∀通常每个类型中用于调
查的小班不少于 us个 ∀调查类型小班总数不
足 us个 o抽取该类型小班 xs h作调查小班 ∀统
计各类型小班数 o并计算出各类型小班的抽取
间距 o然后将调查范围内的小班分类型按乡 !村
排序 o根据随机确定的起始号 o以机械抽样方法
分别调查类型抽取调查小班k表 ul ∀
在全面踏查调查小班森林资源受灾情况基
础上 o区划出调查小班内的受灾地块 o作为调查
地块 ∀小班局部受害的 o区划出受灾地块作为
调查地块 o并计算其面积 ~小班普遍受灾的 o以
整个小班作为调查地块 ∀记载相关立地 !林分因子 o并在调查地块内设置标准地进行林木损失调查 ∀
在调查地块内根据其面积大小设置 t ∗ v块标准地进行林木及受灾情况调查 ∀根据标准地调查结果 o确
定调查地块林木受损类型 !损失程度等级 ∀计算调查地林木蓄积 !损失蓄积k株数l以及地类因灾害发生变化
的面积等 ∀
标准地调查 ∀按抽取的调查小班面积确定标准地数量 o调查小班面积小于 v1vv «°u 的设 t块 ov1vv ∗
xvt 第 tt期 刘晓红等 }湖南冰雪灾害致森林毁损的气象原因
y1yz «°u 的设 u块 o大于 y1yz «°u 的设 v块k不低于 v块l q选择能代表调查地块受灾状况的地段设置标准
地 ∀标准地面积为 yyz°u o形状可以是圆形k半径 tw1xz °l !方形或长方形 ∀标准地内林分平均胸径 x ¦°以
上的分径阶k组l进行每木检尺 o并量测各径阶平均高 o林分平均胸径 x ¦°以下的不计算蓄积 o只记载优势树
种k组l及林木株数受损类型 ∀对于竹林情况 o调查记载标准地内毛竹受损类型及株数 ∀
为了对湖南主要地区森林资源受灾情况进行评估 o对各类森林冰灾损害评估指标规定如下 o林木受损类
型分为 x种 }„生理冻死 ~…腰折k树冠以下折断l或翻蔸 ~≤断梢k主梢折断l ~⁄折枝 tk折枝率  € xs h ~∞
折枝 ukus h [ 折技比例  xs h l q折枝的不计算损失株数k蓄积l ~断梢的 w株折算 t株损失株数k蓄积l ∀损
失株数k蓄积l € „类株数k蓄积l n …类株数k蓄积l n ≤类株数k蓄积l ≅ tΠw ∀
竹子受损类型分 v种 }„生理冻死 ~…爆裂 ~≤翻蔸 ∀损失株数 € „类株数 n …类株数 n ≤类株数 ∀
损失程度分为 v个等级 ∀损失比例 ∴ys h时 o为/重度0 ~损失比例 ∴vs h时 o为/中度0 ~ts h [ 损失比
例  vs h时 o为/轻度0 ∀损失比例 €损失株数k蓄积lΠ总株数k蓄积l ∀
调查地块受损类型 o以受损类型株数k蓄积l比例最大类型作该调查地块的受损类型 ∀受灾面积 o指损失
程度等级为重 !中 !轻的面积之和 ∀
调查方法及结果见湖南省林业调查规划设计院5湖南省雨雪冰冻灾害森林资源损失调查评估报告6 ∀
u 结果与分析
211 湖南主要地区冰灾期间森林损失情况
将湖南主要受灾地区遭受中 !重度灾害的不同类型林分的毁损蓄积量占灾前总蓄积量的比例如图 t o遭
受中 !重度灾害的竹林损失面积占总面积的比例如图 u ∀由图 t可知 }岳阳 !常德 !益阳等湖南北部地区马尾
松 !国外松 !杉木 !针阔混交林等几种主要典型森林类型遭中度或重度损害的比例较其他地区为低 o均在
ys h以下 ∀竹林损失情况也与此相似k图 ul ∀郴州 !永州等地各类森林毁损情况比较而言最为严重 o遭受中
或重度损害的林分比例达 {s h以上 o有的甚至接近 tss h ∀不同森林类型林分遭受冰灾损害的程度因所处
地理位置k地区l不同而异 o并未随树种或林分生物学性质k如抗逆性l不同而变 ∀益阳的国外松林 o损失特别
严重 o与其他类型森林在此地损失差异较大 ∀这一现象原因未知 ∀如果不考虑益阳国外松林 o可以认为
uss{年初湖南境内森林遭受冰灾最严重的地区是南部的郴州 !永州 !衡阳等地 o称为特重灾区 o而北部的岳
阳 !益阳 !常德地区冰灾损失相对较轻 o为一般灾区 o而界于二者之间的均归并为重灾区 ∀
图 t uss{年初湖南各地不同类型林分受中 !
重度冰灾损害蓄积比例
ƒ¬ªqt •¤·¬²¶²© °¬§2«¨ ¤√¬¯¼ §¤°¤ª¨§√²¯∏°¨ ²©√¤µ¬²∏¶
©²µ¨¶·¬± ¤µ¨¤¶²©«∏±¤±¬± ¤±∏¤µ¼ouss{
‹‘}湖南 ‹∏±¤± ≠Œ≠ }益阳 ≠¬¼¤±ª ≤⁄}常德 ≤«¤±ª§¨
≤≥ }长沙 ≤«¤±ª¶«¤ ‹≠ }衡阳 ‹ ±¨ª¼¤±ª ≤ }郴州 ≤«¨ ±½«²∏
≠ }永州 ≠²±ª½«²∏ ⁄}娄底 ²∏§¬∀下同 ׫¨ ¶¤°¨¥¨ ²¯º q
图 u uss{年初冰灾中各地重 !中度竹林损失面积比例
ƒ¬ªqu •¤·¬²¶²© °¬§2«¨ ¤√¬¯¼ §¤°¤ª¨§…¤°¥²²©²µ¨¶·
§∏µ¬±ª¬¦¨ §¬¶¤¤¶·¨µ¬± ¤±∏¤µ¼ouss{
}张家界 «¤±ª­¬¤­¬¨ ≥≠ }邵阳 ≥«¤²¼¤±ª
≠≠ }岳阳 ≠∏¨¼¤±ª  }自治州 ¬½«¬½«²∏  }株洲 «∏½«²∏
Š⁄}桂东 Š∏¬§²±ª ≥ }蓝山 ¤±¶«¤±
下同 ׫¨ ¶¤°¨ ¥¨ ²¯º q
冰灾期间各气象站记录的电线累积结冰厚度见表 v ∀由于此次冰灾发生期间结冰过程几乎是不间断
的 o树枝 !电线等附着物上冰晶的连续叠加现象非常明显 ∀冰晶叠加厚度最直接地反映出各地冰灾程度 ∀比
yvt 林 业 科 学 ww卷
表 3 2008 年初各地电线累积积冰厚度
Ταβ .3 Τηιχκνεσσ οφιχε αχχυµ υλατεδ αρουνδ ελεχτριχ ωιρεσ
ιν σοµε σιτεσ δυρινγ ιχε δισαστερ ιν ϑανυαρψ 2008
地点
≥¬·¨¶
郴州
≤«¨ ±½«²∏
永州
≠²±ª½«²∏
长沙
≤«¤±ª¶«¤
娄底
²∏§¬
邵阳
≥«¤²¼¤±ª
益阳
≠¬¼¤±ª
常德
≤«¤±ª§¨
厚度 ׫¬¦®±¨ ¶¶Π°° vwt vvx uxs tzw txt tw{ vw
较图 t !u及表 v结果 o三
者反映的各地受损森林灾
害程度较为吻合 ∀
212 冰雪灾害形成原因
分析
u1u1t 天气过程 t月中
旬至 u月初 o北半球欧亚地区副热带系统偏强偏北 o欧亚中纬度高度场分布西高东低 ∀这样的环流配置 o致
使高纬冷空气不断分裂南下 o但受到较强副热带系统阻挡 o使得冷暖空气交汇于我国中东部地区 ∀贝加尔湖
以东及西伯利亚一带不断形成冷气团南下影响我国 o造成大范围大风降温天气 o同期南方的暖气团也很活
跃 o大量来自太平洋 !印度洋的暖湿气流频频光顾南方地区 o上述冷暖气流在黄淮 !江淮 !江南北部一带相遇 o
易于形成暴雪 ∀其间 o出现 v次连续大范围的低温雨雪冰冻天气 o影响贵州 !湖南 !湖北 !江西 !安徽 !河南 !广
西 !江苏 !浙江 !陕西 !甘肃 !青海 !四川 !西藏 !山西 !上海等 ty省k区 !市l ∀全国范围内出现的寒冷天气过程 o
也是全球变暖趋势的一种表现 o受到 ussz年夏季以后赤道东太平洋海表水温发生异常降低的拉尼娜事件的
持续影响 ∀
u1u1u 气象原因 tl气温因素 图 v可知 }湖南各地 t月 tv日后全面降温 o降温幅度从 t{ ε 骤降至 s ε 以
下 ∀如常德 !岳阳日均气温分别由 t月 ts日的 z1y !{1y ε 降至 t月 tv日的 p s1z !p t1t ε ~郴州 !永州日均
气温分别由 t月 ts日的 tt1u !t{1v ε 分别降至 t月 tv日的 t1u !t ε ot月 tw日降至 p s1y !p t ε ∀t月 tv
日至 u月 v日 o各地日平均气温长时间维持在 p v1t ∗ t1x ε 之间 o其中岳阳 !长沙 !益阳 v地日均气温都连
续低于 s1x ε ∀特重灾区郴州 !永州有 tu ∗ tw §连续低于 s1x ε k表 wl ∀由表 w可知 }岳阳 !长沙等地低于 p
t1t ε 日数也比上述特重灾区多 ∀说明上述 u个指标均非导致冰雪灾害的关键要素 ∀与此不同的是 o特重
灾区郴州 !永州及永州市的蓝山县 !衡阳市 p t ∗ s ε 天数明显多于其他重灾区 ∀s ε 是自然条件下液态水凝
结成固态水k冰l的临界温度 ∀ p t ∗ s ε 正好处在水汽结冰的适宜范围 o因此 p t p s ε 天数可作为反映不同
地区冰灾程度的重要指标 ∀桂东隶属郴州 o但由于其地理位置的特殊性 o气候类型与郴州境内大多数县市不
同 ∀此次冰灾中桂东县森林的损害程度明显轻于其他县市 o无论是日均气温 p t ∗ s ε 天数还是小于 p t1t
ε 天数 o桂东都比其他地方少 ∀
图 v uss{年初冰冻期间湖南各地日均气温ktl
ƒ¬ªqv „√¨ µ¤ª¨ ¤¬µ·¨°³¨µ¤·∏µ¨¶¬± ¤µ¨¤¶²© ‹∏±¤± §∏µ¬±ª¬¦¨ §¬¶¤¶·¨µ¬± ¤±∏¤µ¼ouss{ktl
从绝对最低气温看 o此次冰冻发生期间高于历史同期大部分年份 ∀从图 w可以看出 o除这次冰冻灾害期
间各地最低气温均高于 p v1z ε o永州 !衡阳 !蓝山最低气温高于 p v ε 外 o只有期末的最后一天ku月 v日l
益阳最低气温达 p x1t ε o长沙 !娄底 !衡阳 p w1z ε ∀从最低温近 p x ε 之后 o冰冻随之结束 o因此最低气温
值与冰灾形成并无直接关联 ∀与历史资料比较可知 o年初各地最低气温高于历史上冰灾年份同期同地温度 ∀
据湖南省各县气象台资料记载 ot||t年 tu月 uz日长沙最低气温低于 p z ε o但当日冰晶仅达 z °°厚 o但未
出现类似于年初的大面积冰雪灾害 ∀t|y|年 t月 u{日至 u月 x日 | §内岳阳日均气温均低于 p u1t ε o其
中 w §日均气温kt月 u|日至 u月 t日l低于 p x ε k p x ∗ z1x ε l ∀长沙气温与岳阳相似 o郴州同期日均气温
稍高 o但也在 p t1t ∗ p x1u ε ∀t|y|年 t月 vt日长沙极端最低气温曾达 p |1x ε o虽然当时湖面积冰较厚 o
湖面和河道均有 us ¦°以上冰冻层 o承受成人行走 o但并未出现大面积森林被毁的现象 ∀t|xw年 tu月 uz日
zvt 第 tt期 刘晓红等 }湖南冰雪灾害致森林毁损的气象原因
表 4 2008 年初冰灾期间湖南各地日均气温特征 ≠
Ταβ .4 Χηαραχτερσ οφ αϖεραγε δαιλψ αιρ τεµ περατυρε δυρινγ ιχε δισαστερ ιν ϑανυαρψ οφ 2008 ιν σοµε πλαχεσιν Ηυναν
气象台站
‘¤°¨ ²©¶·¤·¬²±¶
岳阳
≠∏¨¼¤±ª
常德
≤«¤±ª§¨
益阳
≠¬¼¤±ª
长沙
≤«¤±ª¶«¤
衡阳
‹ ±¨ª¼¤±ª
娄底
²∏§¬
郴州
≤«¨ ±ª½«²∏
永州
≠²±ª½«²∏
蓝山
¤±¶«¤±
桂东
Š∏¬§²±ª
p t ∗ s ε 日数
⁄¤¼¶º¬·«p t ∗ s ε { y ts | tu z tu tx tx {
p v1t ∗ s ε 连续日
⁄¤¼¶º¬·«p v1t ∗ s ε tt x tu tt tt ts tu tx tw x
p v1t ∗ s qx ε 连续日
⁄¤¼¶º¬·«p v1t ∗ s qx ε ut tz ut ut tx uu tu tw tw x
 p t1t ε 日数
⁄¤¼¶¤·¯ ¶¨¶·«¤±p t1t ε tu z | ts x | v x v w
≠ „× }日均气温 „√¨ µ¤ª¨ §¤¬¯¼ ¤¬µ·¨°³¨µ¤·∏µ¨ q
至 t|xx年 t月 tv日 o岳阳连续 t{ §日平均气温低于 s ε k其中前 ty §日均气温处在 p t1y ∗ p x ε 之间l ∀
长沙虽然日均气温稍高 o且比岳阳提早 u §结束冰冻期 o但同期日均气温也有 tw §低于 p t ε ~郴州同期有 |
§日均气温低于 p t ε ∀t|xx年 t月 tt日当地极端最低气温 p | ε o当年树干 !树枝等空中附着物结冰厚度
不大 o森林的冰冻灾害反比此次冰灾轻 ∀
图 w uss{年初冰冻期间湖南各地日最低气温
ƒ¬ªqw ²º ¶¨·¤¬µ·¨°³¨µ¤·∏µ¨ ¬± ¤µ¨¤¶²© ‹∏°¤± §∏µ¬±ª¬¦¨ §¬¶¤¶·¨µ¬± ¤±∏¤µ¼ uss{
表 5 2008 年初冰灾期间湖南各地相对湿度特征 ≠
Ταβ .5 Φεατυρεσ οφ ρελατιϖε ηυµιδιτψιν σοµε αρεασ οφ Ηυναν δυρινγ ιχε δισαστερ ιν ϑανυαρψ 2008
气象台站
‘¤° ¶¨
岳阳
≠∏¨¼¤±ª
常德
≤«¤±ª§¨
益阳
≠¬¼¤±ª
长沙
≤«¤±ª¶«¤
衡阳
‹ ±¨ª¼¤±ª
娄底
²∏§¬
郴州
≤«¨ ±ª½«²∏
永州
≠²±ª½«²∏
蓝山
¤±¶«¤±
桂东
Š∏¬§²±ª
相对湿度 ∴{x h天数
⁄¤¼¶º¬·« • ‹ ∴{x h ut x tz uv tt u t| tz uz uy
s ∗ t ε 且相对湿度 ∴{x h天数
⁄¤¼¶º¬·«s ∗ t ε ¤±§ • ‹ ∴{x h y u z { x t tu ts tw y
ε 以下及相对湿度 ∴{x h天数
⁄¤¼¶º¬·« „× [ s ε
¤±§ • ‹ ∴{x h
tz v tv t{ { t tx tx tz tt
≠ • ‹ }日均相对湿度 „√ µ¨¤ª¨ §¤¬¯¼ µ¨ ¤¯·¬√¨ «∏°¬§¬·¼q
ul相对湿度及与气温的配合 近饱和相对湿度与适度低温的配合及长时间稳定维持 o形成低空冰晶超
常规生长的极佳条件 o冰晶在物体表面长时间累积 o树体 !电线等不堪重负导致机械折损而成灾 ∀由表 x和
图 x可知 }特重灾区的郴州 !永州日均气温在 p t ∗ s ε 且日均相对湿度在 {x h以上的天数为 ts ∗ tw §o明显
多于益阳 !岳阳 !常德等地kt ∗ y §l ∀各地冰灾受害的程度也基本与此相符 ∀如娄底 !益阳 !常德等地 o除个
别山区和河谷地带森林毁损严重外 o大部分丘陵和平原区损失较小 ∀郴州市资兴和永州市蓝山县等地森林
毁损面积广 !程度重 ∀高海拔山区县桂东 o平均海拔在 {ss °以上 o县城及城边的国家一级气象台站海拔达
{vy ° o属于易遭冰冻灾害的区域 ∀此次大范围冰冻期间 o该县相对湿度大于 {x h的连续天数虽达 uy §之
久 o但气温 p t ∗ s ε 且日均相对湿度在 {x h以上的天数只有 y §o其中连续天数仅有 w §o森林冰灾反而较轻
这一现象印证前述推论 ∀
{vt 林 业 科 学 ww卷
从近 xs年冰灾最严重的 t|y|年初和 t|xw年末 t|xx年初 u个时段气象资料看 ot|y|年冰冻期间气温虽
低 o但岳阳只 y §有降水 o且后 u日降水在间隔 u §后才发生 ∀其中第 t天为降雨其他 x §为雪 ∀郴州也是如
此 ∀t|xw年 tu月 uz日至 t|xx年 t月 tv日的 t{ §冰冻期间 o岳阳共有 { §降水 o其中 y §为降雪 ∀郴州共有
tt §降水 o其中后 | §为冰雹加雪 o可推测当时空气相对湿度趋近饱和的连续时间不会很长 o没有构成大面
积空中结冰的条件 ∀这进一步反证 uss{年冰灾中冰棱形成条件的特殊性 ∀
图 x uss{年初冰冻期间湖南各地相对湿度
ƒ¬ªqx • ¨¯¤·¬√¨ «∏°¬§¬·¼¬± ¤µ¨¤¶²© ‹∏±¤± ⁄∏µ¬±ª¬¦¨ §¬¶¤¶·¨µ¬± ¤±∏¤µ¼ouss{ktl
vl降水模式因素 uss{年初冰冻灾害期间 o各地均间歇性或连续发生多次降雨 o维持低空近饱和的空
气相对湿度 ∀从图 y可知 }郴州从 t月 tu日至 u月 t日共 ut §每日均有降雨 ∀最低日降雨为 u °° o最高日
降雨量为 tu1x °° out日内总降水量达 y{1y °° o平均每日 v1uz °°∀永州 !蓝山自 t月 tu日至 u月 u日连
续 uu §有降雨 ∀uu §内总降水量分别达 tty1| °°和 t{{ °° o平均每日降水 w1z °°和 {1y °°∀长沙 !常德
等地同样也有间歇性降水 ∀长沙分 v次间断 w §无降水 o常德分 w次间断 x §无降水 ∀最长一次连续降水长
沙达 tv §o常德只有 x §∀从冰冻危害程度与降水模式的关系看 o连续多日小量降水是特重灾区天气的主要
特征 ∀如郴州冰冻期间 o降水强度为小到中雨的天数只有 x §o而毛毛雨日有 ty §∀永州降水强度为中雨的
天数只有 u §o大雨 t §o而毛毛雨日达 us §∀可见多日的毛毛雨是保持较大空气湿度的重要条件 ∀
图 y uss{年初湖南各地冰冻期间降水分布
ƒ¬ªqy ⁄¬¶·µ¬¥∏·¬²± ²©µ¤¬±©¤¯¯ §∏µ¬±ª¬¦¨ §¬¶¤¶·¨µ¬± ¤±∏¤µ¼ uss{
wl温室效应与全球气候变暖 有气象记载以来 o各地同期还多次出现温度低于此次冰灾期间温度的天
气 o却未出现如此大规模的冰棱现象 o也未曾使林木大规模受灾 ∀由此推测 o如果不是中低空空气成分和水
汽成雾条件的变化 o此次侵袭南方的冷空气强度有可能使这次受灾地区温度降至更低 o甚至达到 t|xw年末
到 t|xx年初的连续低温程度 ∀多年来温室气体积聚 o使得这些地区出现低温季节中的高温 o即气候变暖 ~空
气相对湿度接近饱和 o空中水汽与各类汽车尾气 !工业烟尘等k廖玉芳等 ousszl产生的 !长时间在空中弥漫和
漂浮的密集的纳米级颗粒结合k钱公望等 oussyl o分散成极小雾滴 o构成冰晶生长的丰富且持续不断的水汽
来源 ∀
|vt 第 tt期 刘晓红等 }湖南冰雪灾害致森林毁损的气象原因
v 结论
冰灾程度与森林类型关系不甚密切 o而与所在地冰晶形成和稳定维持的气象条件紧密相关 ∀各类森林
毁损特别严重 o几乎都是树枝 !树干不堪冰棱累积导致的机械折损 o生理损害较小 ∀
冰灾期间 o日平均气温 p t ∗ s ε o且相对湿度 {x h以上的连续天数是 uss{年初冰灾形成和损害程度巨
大的重要气象因素 ∀近饱和的相对湿度与适于结冰的温度相配合及长时间稳定维持 o形成低空冰晶超常规
生长的极佳条件 ∀
长时间大范围连续维持日平均气温 p t ∗ s ε o且相对湿度 {x h以上的天气是历史罕见的 o与近年全球
温室气体增多 o气温上升 o以及中低空纳米级颗粒污染物积聚有重要关联 ∀
参 考 文 献
张祥松 o施雅风 qt||s1 中国冰雪灾害研究 q地球科学进展 okvl }ws p wx1
施雅风 qt||y1 全球变暖影响下中国自然灾害的发展趋势 q自然灾害学报 oxkul }tsu p tty q
廖玉芳 o吴贤云 o潘志祥 o等 qussz1t|yt ) ussy年湖南省霾现象的变化特征 q气候变化研究进展 ovkxl }uys p uyx q
钱公望 o赵灵霞 qussy1 气溶胶卫星滴结构粒子与灰霾天气的相关性 q华南理工大学学报 }自然科学版 ovwkxl }x p ts q
k责任编辑 王艳娜l
swt 林 业 科 学 ww卷