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​秋风起 “叶”色浓秋叶“上妆”观赏指南

发布时间:2023年11月02日 来源:中国气象报社

编者按:漫山浸染红枫叶、满地翻黄银杏叶……每到深秋时节,我国自北至南、自高山至平原,植物叶片褪去青绿,陆续变色,浸染上秋的色彩,正是尽览群山斑斓秋韵的绝佳时机。赏秋叶、观秋景、品秋色,秋叶变色“上妆”的时间进程其实与气温密切相关。秋叶为何变色?影响它变色的因素有哪些?另外,你听说过一些城市专门设置有“落叶不扫”景观路吗?当城市个性与浪漫秋叶结合,漫步其间的你会有何种感受?本期科普看台将呈上一份秋叶观赏“气象指南”。

秋叶变色的“气候密码”

霜降已过,秋意渐浓。树叶从春天萌发嫩绿,到秋天层林尽染,历经季节更替,绿叶慢慢沉淀出厚重的红色或黄色。一叶何以知秋?

树叶缘何变色,染上不同的颜色?这要从树种说起。通常情况下,公众观赏的是彩叶树种,它的叶片、茎秆等常年呈现出异色(非绿色),如千红杨、金叶水杉、红叶李、红枫等,它们的叶片在落叶前拥有红色、黄色、紫色、蓝色等非单一的颜色。

秋叶变色是气温变化与植物叶片内色素种类变化的共同作用引起。在彩叶树种叶片组织中,叶绿素、类胡萝卜素、生物碱类色素和黄酮类色素等直接影响着叶片不同色彩的形成。

黄色叶树种主要由于叶绿体中类胡萝卜素含量发生变化而变色。在自然状态下,秋叶叶绿素极不稳定,但合成速度快,叶片呈现绿色。进入秋季后,昼短夜长,昼夜温差大,叶绿素合成变慢、分解加快,而耐低温的类胡萝卜素分解减缓,相对含量增加,因此叶片显现出黄色。通常银杏、毛白杨、胡杨、悬铃木等树木的叶片呈现出金灿灿的黄色或橙色。

而红色叶树种多是花青素与叶绿素的含量发生变化而变色。影响红叶变红的主要气象因素包括最低温、最低温出现时间、气温日较差、日照时数、降水量等。其中,温度是最主要的因素之一,适当的低温有利于促进树叶中色素的合成和积累。当5日滑动日平均气温降至14℃以下,日最低气温降至4℃以下,细胞内叶绿素陆续被破坏、含量迅速下降,同时,低温会促使根系吸收利于叶片变色的微量元素,红叶类植物逐步感受环境因素的改变,进入变色初期。白天时段气温较高,叶片中胡萝卜素、叶黄素维持一定含量并持续进行光合作用,细胞液液泡内积累较多的花青素苷等物质,叶片绿色逐渐变淡,显露出红色或黄色。气温日较差连续大于当地秋季月平均日较差30%以上时,如辽宁气温日较差达15℃以上,北京为13℃以上,长江流域为12℃以上,红叶植物叶片细胞内两种色素对比显著,色彩艳丽。当日最低气温≤4℃的有效积温达9℃·d时,红色叶树种进入最佳观赏期;当最低气温降至0℃及以下,出现明显霜冻后,红色叶树种会迅速进入最佳观赏期。

其次,充足的日照有助于激发叶片中色素的转化。适量的水分也对红叶的维持至关重要,生育期内降水多,红叶出现会偏晚,但会延长观赏期。温度、降水都满足的前提下,充足的阳光照射有助于激发叶片中的色素产生变化,一般变色前10天,日照时间越长,红叶的效果就越好。

除此之外,地形地貌也影响秋叶的颜色。山地地区昼夜温差大,白天叶片光合作用强、花青素多;夜间高山温度低,促使叶绿素更快地消失。因此高山上的红叶红得更早,且颜色艳丽。(林禹彤)

深秋时节,在宁夏回族自治区泾源县,树叶被一夜秋风吹拂,枫林尽染。马晓天 摄影

如何“预报”秋叶观赏期?

翠绿的叶子“脱去”夏装,换上缤纷秋装,是很多人每年深秋的期待。10月28日,北京香山秋色满园,一早便汇聚了慕名前来观赏红叶生态景观的游客。来自广东的张春华便是其中的一员,“本想10月中旬来,多亏看了‘红叶预报’,才知道今年最佳的观赏时间在10月下旬,不然就白跑了。”

我国秋叶树种种类繁多,广泛分布于大江南北,但由于各地气温差异明显、山地地形迥异,因此秋叶变色时间和进度大不相同。如何准确预报全国各地的秋叶最佳观赏期?

“秋叶的变色速度、着色程度效果和观赏期持续时长,受气候条件和气象因素的影响明显,其中最主要的因素是秋叶变色前10天的平均气温、最低气温和气温日变化幅度。”据中央气象台生态和农业气象室工程师赵运成介绍,秋叶观赏期预报的难点在于分析解读大量数据,精确捕捉叶片变化的复杂过程。气象部门通过全国范围内精密监测站网获取气象观测数据,综合考虑秋叶变色和天气观赏适宜度两个方面的影响,建立秋叶变色的统计预测模型并进行计算。

根据气象条件的预报结果,再进一步结合秋叶的监测以及秋叶变色的历史数据进行“校准”,最后综合气温、风速、降水等天气指征,来预测秋叶观赏的适宜期。同时,各地气象部门通常会根据当地树木品种和树龄、海拔高度等因素调整预报结果,结合植物生长周期、颜色变化特点以及当地的气温、日照、降水等气象因素进行彩叶出现时间和持续时间预测,为公众提供精准的最佳观赏期信息。

在内蒙古自治区通辽市科尔沁草原腹地,生长着一片壮观的五角枫树林,这里日照时间长、降水充足、相对湿度大,使得五角枫色泽鲜艳,观赏期能持续120天左右,吸引着游客纷至沓来。科尔沁左翼后旗气象局开发五角枫观赏期预报,先后在科尔沁左翼后旗境内设置27个自动气象站,结合高分辨率卫星“天眼”遥感影像和林场专家人工观测,精密监测记录五角枫全生长周期气候条件;以秋叶变色前10天的平均气温、最低气温和气温日变化幅度,确定日最低气温小于10℃、日较差大于15℃且持续三天的指标,划定五角枫初红、斑红、正红三个变色期,结合天气要素数据建立预报模型,预报红叶变色期、变色率及最佳观赏期。游客据此可合理规划行程,观赏最美红叶不再“碰运气”。

每到深秋,漫步辽宁沈阳街头,观赏银杏成为当地赏秋的一大特色,吸引了大批游客前来“打卡”。市气象局基于20年来的银杏物候观测和气候观测数据,建立“叶开始变色期”“叶50%以上变色期”“叶全部变色期”“开始落叶期”“50%的叶子落叶期”“落叶末期”6个分项的预测模型,再结合气候综合分析,制作银杏秋叶最佳观赏期预报。

塔川位于安徽黄山黟县,是黄山地区著名赏秋佳地,似火红叶与徽派民居相映构成一幅秋景图。这里的红叶景观以乌桕、苦槠等树种构成,当最低温度在12℃至15℃时,叶片逐渐变黄,最低气温在8℃至12℃时,叶片逐渐变红,低于8℃时叶片脱落。今年,黄山市气象局根据前期气候特征及延伸期气候预测,结合历史观测资料和红叶当前长势等综合分析,制作塔川红叶观赏期预报产品,预计11月5日至17日红叶率将大于60%,进入最佳观赏期。

中央气象台预报,未来10天,辽宁南部、新疆南部、西北地区东南部、华北大部、黄淮北部等地将陆续进入红叶景观最佳观赏期。11月6日至20日,黄淮南部、江淮、江汉、江南北部、西南地区东部等地将进入红叶最佳观赏期;江南大部、贵州南部、云南中部、广西北部、广东北部等地红叶将于11月下旬至12月初进入最佳观赏期。(卜钰 戴爽 张菁 姜珊 汪小鹏)

图为内蒙古自治区通辽市左后旗乌旦塔拉五角枫森林公园一角 科尔沁左翼后旗气象局 供图

北京红叶变色“进度”咋慢了?

10月29日,北京香山公园迎来游客高峰的重点日。今年入秋后天气偏暖,香山公园黄栌平均变色率为46%,与往年同期相比偏低约30%。

“进入10月以来,北京地区平均气温较常年偏高,且汛期(6月至8月)降水异常偏多,这两个气象因素是使红叶变色推迟的重要原因。”北京市气象服务中心高级工程师张爱英介绍,气温偏高是主要原因,据北京南郊观象台观测结果显示,10月1日8时至31日8时的平均气温比常年偏高1.8℃,再加上今年夏季降水偏多,使红叶树种(如黄栌等)前期涨势旺盛,导致今年红叶的最佳观赏期与常年相比明显偏晚。

目前,北京大部分地区的红叶陆续进入观赏初期。预计11月2日夜间至3日白天有一股冷空气,气温会明显降低,这将有利于促进红叶变红的速度,大部分旅游景区将会快速进入红叶最佳观赏期。

与此同时,今年北京银杏叶变色时间比常年晚3天至5天。10月以来,北京地区冷空气整体活动较弱,截至10月27日,北京地区平均气温比常年和去年都明显偏高,且10月底前未受到明显冷空气影响,气温(特别是夜间气温)仍明显偏高,不利于叶片变色。

冷空气的到来和降温的幅度是影响银杏叶开始变色的主要气象因素。北京市气象服务中心发布的银杏观赏期预报显示,10月30日前后,北京山区和远郊区的银杏变色率超过60%,进入最佳观赏期,树木相对细小的小棵银杏变色率接近100%;而城区和平原地区银杏处于黄绿相间阶段,变色率为30%,进入到观赏初期。预计11月5日前后,城区和平原地区银杏进入变色率大于50%至60%的观赏期。11月5日至15日为全市银杏最佳观赏期。11月18日以后,城区和平原地区进入观赏后期,山区和远郊地区观赏期结束。(刘倩)

四川省巴中市光雾山十八月潭景区。冯禹文 摄影

落叶缓扫 让秋景融入城市

秋来,叶落,黑龙江哈尔滨街头又一次迎来最美落叶季。

让城市更有温度,让街区更适合漫步,哈尔滨今年在32个公园的42处景观点位,设置了52个“秋季落叶景观区”标识牌。近年来,不少城市为满足公众需求,开始打造仅限秋日观赏的“落叶景观”。“保留落叶”需要根据不同时段、不同树种、气候变化和路面管理等诸多情况,决定“哪里扫、何时扫、怎么扫”。

2014年,上海市徐汇区环卫部门首次尝试在中心城区设置两条“落叶不扫”景观路,徐汇区辟出4条落叶景观道,改变以往对落叶随落随扫的作业方式,改用落叶减量清扫的模式。徐汇区为“落叶不扫”制定了具体试行方案:人行道及下街沿一部分覆盖上一层落叶,不影响交通与出行安全,每天傍晚全面清理当日落叶,确保无隔夜、沾上垃圾的落叶滞留路面。此外,根据天气变化,还将灵活调整试行时间,遇上风雨或雾、霾天气,暂停景观道试点,施行全面清扫保洁,不影响居民日常生活。

让秋景融入街景,让风景融入城市。在中国,越来越多的城市把自身特色作为城市建设的重要组成部分:2010年,江苏苏州开启秋冬季节景观道路“落叶不扫”试点;2020年起实施的《长春市文明行为促进条例》规定,秋冬季在城市市政指定的区域内进行落叶保护性留存;山东威海今年继续对部分区域实行落叶缓扫,共划定26处落叶缓扫区,让落叶之美在城市中留得更久。

一叶落兮天地秋,为什么到了秋天多数树木会落叶?最主要的原因是缺少充足的水分和光照。

天气寒冷导致叶片水分结冰、细胞结构被破坏,从而失去光合作用的能力,叶片表面的蒸腾作用也将进一步降低树木的温度。因此,植物体内的光敏色素和隐花色素会根据一天内的光照时长和温度来感知气候变化。秋季白天逐渐变短、温度逐渐变低,光敏色素和隐花色素向植物发出信号,植物会迅速合成一种植物激素——脱落酸,降解叶绿体及其中的叶绿素,将其转化为可运输的有机营养物质返还给枝干;同时,促进叶柄基部逐渐形成离层,降低叶片与母体的连接强度。在重力作用下,叶子便会凋零,有时也会被雨水打落或遭遇秋风扫落叶。

根据树木种类、所处环境,以及对日照长短的敏感度和对水分的需求不同,落叶时间不尽相同。在辽宁沈阳,气象部门结合银杏物候观测和落叶气象预测模型综合分析,预计今年沈阳50%银杏叶的落叶时间较去年晚6至7天,全部落叶时间较去年晚4天至5天,银杏秋叶观赏期可由10月底持续至11月上旬,最佳观赏期可持续12天至13天左右。(李悦 车召贵 宋晓巍 姜珊)

(责任编辑:闫泓)