楊晨奧 張作 何曉麗 馬婷婷
摘 要:利用1990—2019年襄陽市氣象數(shù)據(jù)資料對襄陽市近30年基本氣象要素和主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害進行統(tǒng)計分析。結(jié)果表明:1990—2019年襄陽市氣溫季節(jié)變化較明顯,年平均氣溫16.7℃,呈波動上升趨勢;年平均降水量822.4mm,年際變化大;年均日照時長為1804.17h,光照時長季節(jié)分布與降水分布基本一致。襄陽市整體氣候特征表現(xiàn)為春季氣溫溫和,春雨連綿,日照較少;夏季高溫多雨,光照充足;秋季降溫快,多連陰雨,光照條件減弱;冬季漫長,體感溫度低,日照少,有明顯的暖冬趨勢。襄陽市降水變率大,暴雨、連陰雨和干旱均是其主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害。雖然2010—2019年襄陽市冬季氣溫呈上升趨勢,但冬季仍有發(fā)生低溫凍害的風(fēng)險。
關(guān)鍵詞:氣候特征;農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害;襄陽市
中圖分類號 S162.5 ? 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731(2021)18-0180-03
農(nóng)業(yè)是國民經(jīng)濟建設(shè)和社會發(fā)展的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),其生產(chǎn)活動直接受到氣象條件的影響和制約[1]。近年來,高溫、干旱、洪水和冰雹等農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害頻發(fā),給人類經(jīng)濟社會發(fā)展帶來了嚴重影響[2]。襄陽市作為漢江流域區(qū)域中心城市,其農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。因此,本研究擬利用襄陽市1990—2019年氣象數(shù)據(jù)資料,統(tǒng)計分析基本氣候特征及農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害風(fēng)險,以期為因地制宜發(fā)展高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、綠色、生態(tài)農(nóng)業(yè)提供參考。
1 材料與方法
1.1 研究區(qū)概況 襄陽市位于湖北省西北部,漢江中游,地勢西高東低,由東向西依次分布山地、崗地和丘陵[3]。襄陽市屬北亞熱帶季風(fēng)氣候,冬冷夏熱,雨熱同期,光照充足。土壤主要為黃棕壤,平原多水稻土,農(nóng)業(yè)發(fā)展條件較優(yōu)越[4]。近年來,襄陽市深入貫徹新發(fā)展理念,“一極兩中心”建設(shè)取得重大突破,處于經(jīng)濟社會轉(zhuǎn)型發(fā)展的關(guān)鍵期。
1.2 數(shù)據(jù)來源 氣象數(shù)據(jù)來源于國家氣候中心襄陽站1990—2019年地面氣候資料,具體包括逐日氣溫、降水量和日照時長。社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)來源于《襄陽市國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報》和《襄陽市統(tǒng)計年鑒》。
1.3 數(shù)據(jù)處理 四季的劃分標準依據(jù)《中華人民共和國氣象標準—氣候季節(jié)劃分》(QX/T152-2012)界定。暴雨及洪澇根據(jù)中國氣象局對暴雨的分類,按24h降水強度(P)大小可劃分為3個等級:暴雨:50mm≤P<100mm;大暴雨:100mm≤P<250mm;特大暴雨:P≥250mm。降水量距平百分率(PA)是用于表征某時段降水量較常年值偏多或偏少的指標之一,能直觀反映降水異常引起的干旱,具體計算方法如下:
[PA=P-PP×]100 (1)
式中,PA表示某時段降水量距平百分率(%);P為某時段降水量(mm);[P]為計算時段同期氣候平均降水量(mm)。
[P=1ni=1n×Pi] (2)
式中,n指月或年;[Pi]為計算時段第i日降水量(mm)。
根據(jù)湖北省氣象部門2018版《連陰雨等級》標準,測站在某日期段的第一日和最后一日均為降水日,且該日期段符合下列條件之一,則認定該站在該日期段發(fā)生連陰雨:連續(xù)4d及以上,至多有1d不是降水日,同時該日日照時數(shù)<2h;連續(xù)7d及以上,至多有2d不是降水日,同時該2d不相鄰且日照時數(shù)<2h。
2 結(jié)果與分析
2.1 襄陽市近30年氣候特征
2.1.1 氣溫 由圖1可知,襄陽市1990—2019年1月平均氣溫最低,為3.2℃;7月平均氣溫最高,為27.7℃。氣溫季節(jié)變化較明顯,其中6—9月平均氣溫均超過25.0℃,為1年中氣溫最高時段。由圖2可知,襄陽市年平均氣溫16.7℃,氣溫年較差24.5℃,極端最高溫為40.1℃,出現(xiàn)在2019年8月16日。由此可見,近30年襄陽市年平均氣溫呈波動上升趨勢,氣候變暖明顯。
2.1.2 降水 由圖3可知,襄陽市年平均降水量822.4mm,年際變化大,年極端最大降雨量1320.5mm,出現(xiàn)在2017年;年極端最少降雨量僅為553.5mm,出現(xiàn)在2012年。日極端最大降雨量為293.9mm,出現(xiàn)在2008年7月22日,是罕見的特大暴雨現(xiàn)象。
2.1.3 光照 由圖3可知,襄陽市1990—2019年年均日照時長為1804.17h。其中,日照時長最多為7月,月均日照時長189.59h,約占全年日照時長的10.5%;日照時長最短為1月,月均日照時長為106.16h,約占全年日照時長的5.9%。光照最集中的月份為5—8月,與雨季基本一致。
2.1.4 四季氣候特征 根據(jù)上述季節(jié)劃分標準可知,襄陽市春季開始時間為3月10日前后,約為68d;夏季開始時間為5月17日前后,約為126d;秋季開始時間為9月20日前后,約為57d;冬季開始時間為11月16日前后,約為114d。襄陽市近30年春季平均氣溫為16.5℃,3月10日至3月底均溫為11.7℃,4月均溫為17.0℃,與多年平均氣溫最為接近。春季平均降水量為152.6mm,初春降水相對較少,隨著時間推移,降水逐漸增多,主要以小雨及中雨為主。平均日照時長為366.8h,隨太陽直射點北移,日照時長逐漸增加。整體氣候特征表現(xiàn)為氣溫溫和,春雨連綿,日照較少。襄陽市入夏時間早、出夏時間晚,是四季中歷時最長的季節(jié)。近30年夏季平均氣溫為25.3℃,平均降水量約為452.9mm,約占多年平均降水量的55.0%,其中6—7月平均降雨天數(shù)20d,以中雨及大雨為主,8月暴雨次數(shù)增多。夏季平均日照時長約為731.8h。整體氣候特征表現(xiàn)為高溫多雨,光照充足。襄陽市秋季最短暫,近30年秋季平均氣溫為17.2℃,10月平均氣溫較9月下降8.9℃。秋季降水變率也較大,連陰雨與干旱交替發(fā)生,近30年平均降雨量為124.1mm。秋季光照較少,平均日照時長僅為268.8h。整體氣候特征表現(xiàn)為降溫快,多連陰雨,光照條件差。近30年襄陽市冬季平均氣溫6.5℃,平均降水量92.8mm,日均日照時長3.9h。整體氣候特征表現(xiàn)為冬季漫長,體感溫度低,日照少,有明顯暖冬趨勢。
2.2 襄陽市近30年農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害風(fēng)險
2.2.1 暴雨及洪澇 襄陽市夏季降水變率大,暴雨是其主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害之一。1990—2019年襄陽市共發(fā)生50mm/24h以上暴雨53次,年均1.8次。其中,暴雨45次,年均1.5次;大暴雨7次,平均每4.3年發(fā)生1次;特大暴雨1次。從月際變化看,7—8月最多,共發(fā)生32次,占總發(fā)生次數(shù)的60%;5月、6月、9月次之,分別發(fā)生了6、5、5次。由此可見,除冬季外,其余季節(jié)都有暴雨氣象災(zāi)害發(fā)生。7—8月是水稻抽穗揚花結(jié)實期和晚稻分蘗、幼穗發(fā)育期,同時也是暴雨發(fā)生最多的月份,這對水稻的生長和品質(zhì)產(chǎn)生了重要影響[5]。
2.2.2 連陰雨 根據(jù)湖北省連陰雨判別標準,1990—2019年襄陽市春季共發(fā)生連陰雨55次,年均1.8次(圖4)。其中,1999年和2003年發(fā)生次數(shù)最多,均為4次;1990年3月和2003年3月連陰雨天氣持續(xù)時間最長,均為8d。秋季共發(fā)生連陰雨74次,年均2.5次。其中,2017年秋季發(fā)生連陰雨次數(shù)最多,為6次;2011年9月的一次連陰雨天氣持續(xù)時間長達16d。秋季連陰雨發(fā)生頻率高于春季,近30年中有27年發(fā)生過秋季連陰雨,且自2001年以來每年秋季均會發(fā)生連陰雨。近30年連陰雨發(fā)生次數(shù)呈增多趨勢,給防災(zāi)減災(zāi)工作帶來不利影響。
2.2.3 干旱 從年際變化看,襄陽市1990—2019年共30年間有13個年份降水量少于多年平均降水量。其中,降水距平在-10%~-20%有4年,分別為1991年、1992年、1994年、2011年;降水距平在-20%~-30%有5年,分別為1999年、2001年、2006年、2012年和2019年。由此可見,襄陽市近30年發(fā)生了不同程度的干旱。
從季節(jié)變化看,襄陽市春季降水量低于年平均降水量的有17個年份,其中,2000年春季降水量僅為97.4mm,降水距平為-54%;夏季降水量低于年平均降水量的有19個年份,其中1997年和1999年夏季降水量分別為151.8mm和165.1mm,降水距平分別為-58%和-54%;秋季降水量低于年平均降水量的有19個年份,其中1998年秋季降水量僅59.3mm;冬季降水量低于年平均降水量的有15個年份,其中1999年整個冬季降水僅6.7mm,降水距平為-89%。由此可見,襄陽市降水變率大,季節(jié)分配不均,夏季和秋季發(fā)生干旱概率最高,這與湖北省多夏旱、秋旱和夏秋連旱的干旱災(zāi)害特點相吻合[6]。
2.2.4 冬季凍害 由表1可知,2000—2009年日平均最低氣溫最低,≤0℃和≤-5℃的天數(shù)最多,表明這10年冬季發(fā)生低溫凍害的風(fēng)險最高;2010—2019年襄陽市冬季氣溫呈上升趨勢,氣溫≤0℃和≤-5℃的天數(shù)均有所減少,但≤-3℃的天數(shù)略微增加,表明冬季仍有發(fā)生低溫凍害的風(fēng)險。
2.3 襄陽市近30年主要氣候事件及其影響 1998年長江發(fā)生全流域性大洪水,襄陽市不同地區(qū)遭受了不同程度的洪水破壞,農(nóng)業(yè)受損嚴重,造成了巨大的經(jīng)濟損失。2008年秋糧生產(chǎn)形勢受長期的低溫陰雨及洪澇等自然災(zāi)害的影響,秋季大田種植損失嚴重。2012年受第9號臺風(fēng)“蘇拉”影響,襄陽市出現(xiàn)大面積強降雨,部分地區(qū)形成山洪,導(dǎo)致南漳、谷城、???縣農(nóng)作物被淹,住房倒塌,共造成48.5萬人受災(zāi),因災(zāi)死亡8人,失蹤3人。2005年襄陽市??悼h由于受嚴重的陰雨天氣侵襲,加之農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料價格上漲過快,糧油價格上漲乏力,??悼h農(nóng)民人均家庭經(jīng)營種植業(yè)純收入較2004年減少12.94%。1999年襄陽市發(fā)生嚴重旱災(zāi),嚴重影響了農(nóng)作物的生長。2019年8月襄陽大部分地區(qū)出現(xiàn)中度以上干旱,襄州出現(xiàn)重度氣象干旱,嚴重影響了農(nóng)作物生長。2018年1月襄陽市出現(xiàn)持續(xù)時間長、強度大、氣溫低的雨雪天氣,多地區(qū)農(nóng)業(yè)受凍害影響減產(chǎn)。
3 結(jié)論與討論
研究結(jié)果表明:1990—2019年襄陽市氣溫季節(jié)變化較明顯,年平均氣溫呈波動上升趨勢;年平均降水量年際變化大;年均日照時長季節(jié)分布與降雨分布基本一致。襄陽市整體氣候特征表現(xiàn)為春季氣溫溫和,春雨連綿,日照較少;夏季高溫多雨,光照充足;秋季降溫快,多連陰雨,光照條件減弱;冬季漫長,體感溫度低,日照少,有明顯的暖冬趨勢。襄陽市降水變率大,暴雨、連陰雨和干旱均是其主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害。雖然2010—2019年襄陽市冬季氣溫呈上升趨勢,但≤-3℃的天數(shù)略微增加,表明冬季仍有發(fā)生低溫凍害的風(fēng)險。
參考文獻
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(責(zé)編:徐世紅)