霜冻是指在温暖的季节里空气温度突然下降，地表或植物冠层附近的温度在短时间内骤降到0℃或0℃以下，使作物受到伤害甚至死亡的一种农业气象灾害。霜冻在秋、冬、春三季都会出现，而每年入秋后第一次出现的霜冻，被称为“初霜冻”。它也是秋收过程中影响作物产量的最大不利因素之一。
初霜冻时间取决于冷空气活动
想要了解初霜冻，就得认识霜冻这种现象——它与气象学中“霜”的概念不同。霜是近地面空气中水汽达到饱和且地面温度低于0℃时，在物体上直接凝华而成的白色冰晶，但出现霜冻灾害时并不一定会出现霜。
地面或物体表面如果有足够水汽，凝结出霜就被称作“白霜”；水汽含量少而未结霜就被称为“黑霜”。但只要近地面气温骤降至0℃或0℃以下，植株体内细胞脱水结冰，从而使作物遭受冻害，就可以称为“霜冻”。
植物内部由许多细胞组成，细胞之间含有的水一旦结冰，就会体积膨胀，迫使细胞内部水分渗出，使其失去过多水分。植物细胞失水后难以复原，一些植物便会死去。中央气象台工程师赵晓琳告诉记者，我国北方地区初霜冻出现早，如果秋收作物还没有完全成熟就遭受霜冻危害，将造成大面积减产。
初霜冻的出现主要与强冷空气活动有关，赵晓琳指出，各地初霜冻出现时间与冷空气南压进度有关。
根据1981年以来的监测数据显示，内蒙古中部和东部、新疆北部通常在8月下旬出现初霜冻；东北地区出现初霜冻日期在9月中下旬；华北大部、关中平原平均初霜日期在10月中下旬；华南沿海地区则要到12月下旬。今年我国北方地区出现初霜冻的时间接近常年同期。
1998年以来北方初霜冻时间整体偏晚
据国家气候中心高级工程师杨明珠介绍，从1998年以来，我国北方初霜冻发生日期整体偏晚，尤其在2003年以后这种偏晚的趋势更加明显。以东北区域为例，1998年至2013年平均整体偏晚2天到4天，吉林局部和辽宁局部偏晚4天到6天；但从2003年至2013年平均来看，黑龙江大多区域偏晚2天到4天，东部和南部区域偏晚4天到6天；吉林和辽宁大部偏晚4天到6天，局部地区偏晚6天以上。
尽管出现初霜冻主要取决于一次冷空气过程，但其出现时间偏晚与气候背景密切联系。当北极涛动处于正相位时，有利于欧亚中高纬度以纬向型环流为主，而东亚大槽偏弱也不利于我国北方东部区域冷空气活动。杨明珠指出，进入20世纪90年代中后期，北极涛动进入以正相位为主的气候阶段，东亚大槽则进入明显偏弱的气候阶段。在这种大气环流配置下，北方冷空气进入不活跃的气候背景下。从20世纪90年代中后期开始，我国北方大部处于偏暖气候背景下，初霜冻日期也整体偏晚。
秋收作物成熟前最易受霜冻影响
国家气象中心农业气象中心正研级高级工程师吕厚荃表示，初霜冻对北方影响较大，对南方影响相对较小。北方初霜冻发生在秋季，此时北方地区农作物正处于灌浆成熟阶段；南方地区初霜冻出现在深秋或冬季，此时主要农作物基本收获结束，受影响较大的主要为蔬菜及水果。
玉米、大豆、水稻等秋收作物在成熟前对霜冻非常敏感。初霜冻发生在作物成熟前期，直接影响产量，受灾后即使采取补救措施也很难挽回损失。
以玉米为例，当发生轻度霜冻时，玉米叶片最先受害。玉米灌浆的养料主要是叶片通过光合作用产生的。受冻后的叶片变得枯黄，影响植株的光合作用，导致玉米灌浆缓慢，粒重降低。发生严重霜冻时，除了叶片受害外，穗颈也会受冻死亡，切断了茎秆向籽粒传输养料的通道，灌浆被迫停止，常造成大幅减产。
此外，霜冻会导致叶类蔬菜的叶子发黑枯萎，棉花会出现吐絮不畅等情况，导致其品质和品相下降。
那么，应如何防范初霜冻呢？吕厚荃表示，在初霜冻来临前，可提前采取烟熏、灌溉、施暖性肥等方法来加以防范。譬如灌水法、烟熏法等，都要在霜冻来临前1小时左右适时进行，通过水或烟雾阻挡热量流失，这就需要在农业生产活动中密切关注天气预报信息。同时，北方地区应注意根据初霜出现规律构建合理种植制度，不要越区种植中晚熟品种作物。