李 超 ,王志春 ,安 娜 ,魏 學(xué) ,胡桂杰 ,李寶生
(1.赤峰市氣象局,內(nèi)蒙古 赤峰 024000;2.寧城縣氣象局,內(nèi)蒙古 寧城 024200)
由于受人類活動的影響,全球氣候變暖已經(jīng)成為一個不爭的事實(shí)[1-2],而農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是對氣候變化最為敏感的領(lǐng)域之一[3]。近年來,大量學(xué)者對氣候變化及其對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響進(jìn)行相關(guān)研究。赤峰市是典型的農(nóng)牧交錯區(qū),是氣候變化的敏感區(qū),王志春等[4]研究發(fā)現(xiàn),赤峰市作物生長季熱量資源顯著增加,降水量與常年基本持平,但降水變率增大。楊軍等[5]分析得出,赤峰市生長季主要?dú)庀鬄?zāi)害是干旱,其次是低溫冷害和初霜凍。相關(guān)研究指出,赤峰市夏季降水呈增加趨勢,暴雨洪澇發(fā)生的概率也在增加[6];同時,降水變率增大使得干旱發(fā)生的概率也在變大[4];赤峰市初霜凍日期呈推遲趨勢[7],但近 10 年重霜凍災(zāi)害發(fā)生頻率增加[8]。 隨著氣候變暖,極端事件的增加,氣象災(zāi)害對農(nóng)業(yè)的影響也趨于加重。該研究通過分析2017年赤峰市作物生長季氣象條件、氣象災(zāi)害及其影響,以期為科學(xué)指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、全力做好氣象防災(zāi)減災(zāi)工作提供依據(jù)。
所用資料為赤峰市14個氣象觀測站2017年4—9月的逐日平均氣溫、最高氣溫、降水量、日照時數(shù),以1981—2010年氣溫、降水、日照時數(shù)的平均值作為常年氣象資料。利用Excel對氣象要素進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計,采用柱形圖、插值作圖等方法進(jìn)行分析。
2.1.1 平均氣溫高,積溫充足:2017年生長季赤峰市全市平均氣溫為18.1℃,比常年(1981—2010年,下同)偏高1.0℃,為有氣象資料記錄以來的歷史第四高(與2009年并列)。赤峰市全市各站氣溫均比常年偏高,其中富河、經(jīng)棚、錦山、寶國吐、大板、林東偏高1.1~1.7℃,林東站偏高幅度最大,達(dá)1.7℃(見表 1)。
表1 生長季赤峰市全市各站氣溫要素詳情 ℃
圖1 赤峰市全市各站高溫日數(shù)空間分布
圖2 赤峰市全市各站高溫日數(shù)時間分布
赤峰市全市平均活動積溫(≥10℃,下同)比常年偏多41℃,其中林西、崗子、大板、經(jīng)棚、林東、富河偏多113~220℃,松山偏少156℃,其余各站基本接近常年。
2.1.2 高溫天氣出現(xiàn)早、日數(shù)多,極端高溫事件多:生長季內(nèi),全市首次35℃以上高溫天氣出現(xiàn)在5月18日。季內(nèi)高溫天氣共出現(xiàn)90點(diǎn)次,其中37℃以上高溫天氣出現(xiàn)32點(diǎn)次,40℃以上高溫天氣出現(xiàn)7點(diǎn)次??臻g分布來看(見圖1),天山高溫日數(shù)最多,達(dá)11次,崗子高溫日數(shù)最少,僅有1次。全市有4個站出現(xiàn)過40℃以上高溫天氣,其中天山3次,林東2次,大板、林西分別1次。時間分布來看(見圖2),全市共出現(xiàn)6次高溫天氣過程,分別為5月 18—20日、6月14—16日、6月27—29日、7月 1日、7月 11—12日、7月 15—18日。其中,第3次與第4次高溫過程僅間隔1 d(6月30日);第6次高溫過程強(qiáng)度最高,4個站、6點(diǎn)次出現(xiàn)40℃以上高溫。
表2 生長季赤峰市全市各站終霜日、初霜日及無霜期
圖3 赤峰市全市各站降水量(左)及降水距平百分率(右)分布情況
圖4 赤峰市全市平均降水量逐旬分布
生長季內(nèi)極端高溫事件頻發(fā),赤峰市全市除松山以外,其余各站極端最高氣溫均在歷史排名前十之內(nèi),其中富河、林東、經(jīng)棚突破歷史極值(見表 1)。
2.1.3 終霜日、初霜日均偏早,無霜期稍長:赤峰市全市平均終霜期為5月2日,比常年偏早6 d。大部地區(qū)終霜期出現(xiàn)在4月下旬,富河、崗子、新惠出現(xiàn)在5月中旬。新惠比常年晚11 d,富河、大板、崗子、林西與常年持平,其余站點(diǎn)偏早6~17 d。赤峰市全市平均初霜期為9月19日,比常年偏早4 d。大部分地區(qū)出現(xiàn)在9月下旬,富河、經(jīng)棚、崗子出現(xiàn)在8月末。富河、經(jīng)棚、崗子、林西、松山比常年偏早5~18 d,林東、天山、大板、錦山偏晚4~8 d,其余站點(diǎn)與常年持平。
赤峰市全市平均無霜期日數(shù)為141 d,比常年偏多2 d。其中富河、林西、經(jīng)棚、崗子、新惠較常年偏少7~18 d,其余站點(diǎn)較常年偏多4~24 d。
2.2.1 降水偏多,但時空分布不均:赤峰市全市平均降水量為387.0 mm,比常年偏多8%,各站降水量在286.9~551.2 mm。由圖3可知,赤峰市全市大部地區(qū)降水量在300~400 mm,該區(qū)域降水距平百分率(與常年比)基本在-10%~10%;林東、天義、寶國吐降水量比較充沛,降水距平百分率在37%~42%。時間分布來看,4月至5月中旬,全市幾乎無有效降水,降水主要集中在7—8月,該時段累計降水量占整個生長季的74%,其中7月上旬、8月上旬及8月中旬降水量比其余時段明顯偏多 (見圖 4)。
2.2.2 降水日數(shù)少,有效降水日數(shù)、暴雨日數(shù)多,出現(xiàn)極端降水:各站降水(日降水量≥0.1 mm)日數(shù)在39~59 d,赤峰市全市平均為50.2 d,比常年偏少5.8 d。其中除林西偏多0.8 d外,其余站點(diǎn)偏少1.2~16.4 d。天義降水日數(shù)最少,為39 d,偏少16.4 d,但天義總降水量比常年偏多37%,說明天義雖然降水次數(shù)少,但強(qiáng)度較大。
各站有效降水(日降水量≥10 mm)日數(shù)在7~15 d,赤峰市全市平均為10.9 d,比常年偏多1.9 d。其中大板偏少1.4 d,寶國吐、烏丹、松山與常年持平,其余站點(diǎn)偏多1.5~7.0 d。林東有效降水日數(shù)最多,為15 d,比常年偏多7 d。
赤峰市全市平均暴雨 (日降水量≥50 mm)日數(shù)為1.1 d,比常年偏多0.6 d。生長季內(nèi),全市共出現(xiàn)暴雨15點(diǎn)次,其中天義暴雨日數(shù)4 d,林東3 d,松山2 d,富河、大板、烏丹、八里罕、新惠、寶國吐各1 d,其余站點(diǎn)無暴雨出現(xiàn)。
8月3日,寶國吐出現(xiàn)大暴雨天氣,降水量達(dá)206.4 mm,突破歷史極值。
赤峰市各站日照時數(shù)在1 523~1 765 h,全市平均為1 637 h,比常年偏多48 h。大板、林東、新惠偏少50~96 h,錦山與常年持平,崗子、八里罕分別偏多 110、238 h,其余站點(diǎn)偏多 25~97 h。各站平均每日日照時數(shù)在8.3~9.6 h/d,全市平均為8.9 h/d。
4月至5月中旬,赤峰市全市幾乎無降水天氣出現(xiàn),降水量比常年偏少8成。春播前期底墑差,播種進(jìn)度受影響。至5月中旬,6個旗(縣、區(qū))出現(xiàn)旱災(zāi)。5月21—22日,全市出現(xiàn)中到大雨,土壤墑情得到改善,主要農(nóng)區(qū)農(nóng)作物正常播種。但進(jìn)入6月份,全市降水再次偏少,平均降水量比常年偏少近4成,尤其北部4個旗(縣、區(qū))偏少6成以上,旱情持續(xù)發(fā)展。7月上旬,全市降水偏多,除阿魯科爾沁旗外,其余地區(qū)旱情得以解除,阿魯科爾沁旗旱情于8月11日解除。
第1場透雨出現(xiàn)在5月下旬,比常年偏晚10~15 d。進(jìn)入夏季后,強(qiáng)對流天氣逐漸增多,尤其7月及8月,暴雨洪澇災(zāi)害頻發(fā)。據(jù)統(tǒng)計,全市共出現(xiàn)暴雨洪澇災(zāi)害30點(diǎn)次,比2016年增加1倍。其中巴林右旗、敖漢旗受災(zāi)較為嚴(yán)重,克什克騰旗、喀喇沁旗損失較輕。暴雨洪澇災(zāi)害全部集中在7月至8月中旬,與全市降水主要時段一致。
全市冰雹災(zāi)害共出現(xiàn)20點(diǎn)次,比2016年少2次,是2017年損失相對最輕的災(zāi)害類別。最早冰雹災(zāi)害出現(xiàn)在6月18日,最晚出現(xiàn)在9月16日,呈現(xiàn)出時間跨度長的特點(diǎn)。
8月28—31日,全市大部分地區(qū)最低氣溫低于4℃,北部旗縣大部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)低于2℃,局部地區(qū)最低氣溫在0℃以下,6個旗(縣、區(qū))遭受初霜凍災(zāi)害。2017年4—5月氣溫偏高,全市未出現(xiàn)終霜凍災(zāi)害。
8月11日下午,克什克騰旗土城子鎮(zhèn)、翁牛特旗毛山東鄉(xiāng)出現(xiàn)龍卷風(fēng),級別為EF4級。龍卷風(fēng)造成了極大的破壞,出現(xiàn)嚴(yán)重的人員傷亡、房屋倒塌、牲畜死亡、作物絕收。此外,全市出現(xiàn)2次大風(fēng)災(zāi)害天氣,7月26日,林西縣統(tǒng)部、大營子、新林、大井等地出現(xiàn)8級以上大風(fēng)天氣;8月11日,巴林左旗隆昌等地出現(xiàn)9級大風(fēng)天氣。
4月至5月中旬,全市幾乎無降水天氣出現(xiàn),降水量比常年偏少8成。春播期氣溫回升快,加之降水異常偏少,旱地墑情迅速下滑變差,氣象條件不利于旱地播種,造成作物延遲播種,至5月中旬,6個旗(縣、區(qū))出現(xiàn)旱災(zāi)。5月 21—22日,全市出現(xiàn)中到大雨,土壤墑情得到改善,主要農(nóng)區(qū)農(nóng)作物正常播種。但進(jìn)入6月,全市降水再次偏少,平均降水量比常年偏少近4成,尤其北部4個旗(縣、區(qū))偏少6成以上,旱情發(fā)展,對作物生長極為不利。同時,5月中旬至6月下旬,全市出現(xiàn)3次高溫天氣,在一定程度上加重了旱情,但未出現(xiàn)高溫災(zāi)害。7月上旬,全市出現(xiàn)大范圍強(qiáng)降水天氣,降水極大地改善了土壤墑情,赤峰市中部及南部地區(qū)旱情得以解除,北部地區(qū)旱情得到緩解。8月降水頻繁,各地旱情均得以解除,對作物快速生長,補(bǔ)充地下水非常有利。但7—8月,全市多次出現(xiàn)暴雨洪澇災(zāi)害,對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成一定損失。8月末,出現(xiàn)一次較強(qiáng)降溫天氣過程,導(dǎo)致6個旗(縣、區(qū))出現(xiàn)不同程度的霜凍天氣,影響晚熟作物產(chǎn)量形成,且對露地蔬菜后期生長不利。
赤峰市2017年生長季內(nèi),光熱條件充足,平均氣溫、活動積溫均多于常年,無霜期比常年略多;降水總量略多于常年,時空分布為南多北少。秋收期大部時段為晴好天氣,對作物的收割、晾曬、打場、儲存等工作有利??傮w而言,整個生長季內(nèi)光熱條件充足,水分條件南部適宜、北部稍差,氣象條件對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)利大于弊。
生長季內(nèi)光熱條件充足,平均氣溫為歷史第四高;高溫天氣出現(xiàn)早,高溫日數(shù)多,多地最高氣溫位于歷史前列,部分地區(qū)突破歷史極值;活動積溫比常年偏多或接近常年,平均無霜期比常年稍長。全市平均降水比常年稍多,但時空分布不均;有效降水日數(shù)、暴雨日數(shù)比常年偏多;寶國吐出現(xiàn)極端降水。
生長季內(nèi)主要?dú)庀鬄?zāi)害有干旱、暴雨洪澇、龍卷風(fēng)、大風(fēng)、冰雹等,給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成一定損失。4月至7月,6個旗(縣、區(qū))出現(xiàn)春夏連旱;7月至8月,暴雨洪澇災(zāi)害頻發(fā);8月末,部分地區(qū)出現(xiàn)初霜凍;冰雹災(zāi)害出現(xiàn)時間跨度長,損失相對較輕;龍卷風(fēng)、大風(fēng)災(zāi)害損失慘重。
赤峰市2017年生長季內(nèi),光熱條件充足,平均氣溫、活動積溫均多于常年,無霜期比常年略多;降水總量略多于常年,時空分布為南多北少。總體而言,氣象條件對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)利大于弊。
:
[1]秦大河,羅勇,陳振林,等.氣候變化科學(xué)的最新進(jìn)展:IPCC第四次評估綜合報告解析[J].氣候變化研究進(jìn)展,2007,3(6):311-314.
[2]羅勇,劉洪濱,孫穎,等.全球氣候變化形勢與我國的應(yīng)對戰(zhàn)略——全球氣候變化形勢與應(yīng)對[J].時事報告,2008(8):8-18.
[3]居煇,許吟隆,熊偉.氣候變化對我國農(nóng)業(yè)的影響[J].環(huán)境保護(hù),2007(06A):71-73.
[4]王志春,楊軍,陳素華,等.氣候變暖對內(nèi)蒙古東部地區(qū)農(nóng)牧業(yè)氣候資源的影響 [J].干旱區(qū)資源與環(huán)境,2016,30(4):132-137.
[5]楊軍,張少文,孫殊芹,等.赤峰地區(qū)作物生長季氣候變化特點(diǎn)分析[J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)科技,2012,40(5):88-89.
[6]程玉琴,張少文.赤峰地區(qū)近51年來的氣候變化特點(diǎn)分析[J].內(nèi)蒙古氣象,2003(1):22-23.
[7]李超,魏學(xué),胡桂杰,等.赤峰市近50年初霜凍日期變化特征分析[J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)科技,2015,43(3):93-95.
[8]胡桂杰,于棟閣,王雨婷,等.近55a赤峰地區(qū)霜凍的時空分布及其異常性、影響分析評估[J].黑龍江氣象,2016,33(4):21-23.