趙仕慧 汪圣洪 張杰
摘要利用1981~2010年的氣象資料,對(duì)近30年花溪區(qū)農(nóng)業(yè)氣候資源狀況及主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害進(jìn)行了分析。結(jié)果表明,花溪區(qū)光照資源全年較為欠缺,但在時(shí)間分布上與作物生長(zhǎng)同季,即在大季作物生長(zhǎng)期(4~9月)日照分配比例高,能滿足作物生長(zhǎng)需求,冬半年(10月~次年3月)日照偏少,對(duì)花溪小季作物(小麥、油菜)產(chǎn)量的形成有所影響;全年夏季降水多,秋季略少于春季,冬季降水少,但降水分布不均、變率大,降水量變化不定也是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不利因素,易發(fā)生干旱、洪澇等,影響農(nóng)作物產(chǎn)量。據(jù)統(tǒng)計(jì),花溪區(qū)1981~2010年共出現(xiàn)過(guò)各類干旱20次;共出現(xiàn)冰雹8次,多發(fā)生在4月,5月次之,降雹時(shí)段大多在17:00~19:00;花溪暴雨分布時(shí)間5~8月,造成災(zāi)害的暴雨次數(shù)較少,>100 mm的降雨天數(shù)在花溪每年平均發(fā)生0.2 d。
關(guān)鍵詞農(nóng)業(yè)氣候資源;農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害;花溪區(qū)
中圖分類號(hào)S161文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611(2015)07-184-03
貴陽(yáng)市花溪區(qū)地處云貴高原東斜坡上,海拔高度1 010~1 655 m,位于冷暖氣流接觸交替頻繁的位置;同時(shí)又是冬夏季季風(fēng)必經(jīng)之地。因此,花溪區(qū)面積雖小,但氣象要素受地形地貌的影響較大,各地的光、熱、水氣候資源不一[1]。筆者通過(guò)對(duì)近30年花溪區(qū)農(nóng)業(yè)氣候資源及主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的分析,探討了農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的特點(diǎn)和發(fā)生規(guī)律,以期為花溪區(qū)的農(nóng)業(yè)防災(zāi)減災(zāi)及氣候資源利用提供參考依據(jù)。
1資料與方法
利用貴陽(yáng)市花溪區(qū)氣象局觀測(cè)站點(diǎn)1981~2010年的日照、氣溫和降水資料,采用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法處理日照、溫度和降水?dāng)?shù)據(jù),進(jìn)行氣候要素變化分析,分析近30年花溪區(qū)農(nóng)業(yè)氣候資源和主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害。季節(jié)劃分為春季(3~5月)、夏季(6~8月)、秋季(9~11月)、冬季(12月~次年2月)。
2農(nóng)業(yè)氣候資源分析
2.1光照資源
貴陽(yáng)市花溪區(qū)1981~2010年平均年日照時(shí)數(shù)為1 154.8 h,其中冬季平均日照時(shí)數(shù)為158.5 h,占全年的13.7%,春季平均日照時(shí)數(shù)為304.2 h,占全年的26.4%,夏季平均日照時(shí)數(shù)為409.9 h,占全年的35.5%,秋季平均日照時(shí)數(shù)為282.2 h,占全年的24.4%,大季作物生長(zhǎng)季(4~9月)平均日照時(shí)數(shù)為761.1 h,占全年的65.9%(圖1)。
從圖1可以看出,雖然花溪區(qū)全年云霧多、日照少,但日照分配比例在作物生長(zhǎng)季(4~9月)所占比例較大,能為作物利用的日照有效性高。就整個(gè)花溪區(qū)大季作物生長(zhǎng)期而言,平均每天雖只有4~5 h日照,但在作物生長(zhǎng)的盛期(7~8月)每天可達(dá)6~7 h。但在冬半年(10月~次年3月)日照相對(duì)偏少,小季作物光能利用率低,是造成花溪區(qū)小麥、油菜等小季作物產(chǎn)量不高的原因之一。總體來(lái)看,花溪區(qū)光照資源全年較為欠缺,但在時(shí)間分配上與作物生長(zhǎng)同季,即在大季作物生長(zhǎng)期(4~9月)日照分配比例高,能滿足作物生長(zhǎng)需求,冬半年(10月~次年3月)日照偏少,小季作物光能利用率低,對(duì)花溪區(qū)小季作物(小麥、油菜)產(chǎn)量的形成有所影響。
圖11981~2010年花溪區(qū)平均日照時(shí)數(shù)季節(jié)變化
2.2熱量資源
2.2.1無(wú)霜期。
無(wú)霜期是衡量熱量狀況的指標(biāo)之一,花溪區(qū)年平均氣溫14.9 ℃,年均無(wú)霜期為246 d。初霜期最早12月30日,終霜期最晚3月8日,最長(zhǎng)無(wú)霜期346 d,最短無(wú)霜期242 d?;ㄏ臒o(wú)霜期較長(zhǎng),能保證一年一熟的需求。
2.2.2農(nóng)業(yè)界限溫度和積溫。
花溪區(qū)日平均氣溫穩(wěn)定通過(guò)0 ℃的持續(xù)期330 d,期間積溫為5 070.5 ℃·d,即有330 d的農(nóng)作物可能生長(zhǎng)期和農(nóng)業(yè)活動(dòng)時(shí)間;日平均氣溫穩(wěn)定通過(guò)10 ℃的持續(xù)期222 d,期間積溫為4 194.8 ℃·d;日平均氣溫穩(wěn)定通過(guò)15 ℃的持續(xù)期159 d,期間積溫為3 254.6 ℃·d;日平均氣溫穩(wěn)定通過(guò)20 ℃的持續(xù)期73 d,期間積溫為1 537.4 ℃·d。可見(jiàn)花溪區(qū)熱量指標(biāo)保證率在80%以上。根據(jù)作物對(duì)熱量需求分析,花溪區(qū)熱量資源較為豐富,是適宜的農(nóng)耕區(qū)和經(jīng)濟(jì)作物種植區(qū)。
2.2.3極端氣溫。
花溪區(qū)極端最高溫度為34.7 ℃,極端最低溫度為-8.0 ℃,在歷年資料記錄中,沒(méi)有殺傷性高溫(>35 ℃)天氣和凍土天氣出現(xiàn),因而對(duì)花溪區(qū)種植作物無(wú)影響。
2.3水分資源
2.3.1降水時(shí)間分布。
花溪區(qū)1981~2010年平均年降水量為1 104.6 mm,降水時(shí)間分布不均,冬、春季降水少,夏、秋季降水多。
農(nóng)作物的生長(zhǎng)狀況及布局受降水量的影響很大,從圖2看出,近30年花溪在農(nóng)作物的主要生產(chǎn)季(4~10月)降水量為957.7 mm,占年降水量的86.7%。冬季平均年降水量為69.3 mm,占全年平均降水量的6.3%;春季降水次數(shù)和降水量較多,30年平均年降水量為275.1 mm,占年平均降水量的24.9%,可滿足春播、夏作物的苗期生長(zhǎng)及秋作物的播種。但在少雨或分布不均的年份,會(huì)出現(xiàn)不同程度的春旱。夏季是降水最多的季節(jié),多為局地強(qiáng)對(duì)流性降水,30年平均年降水量為538.5 mm,占全年平均降水量的48.7%,這時(shí)氣溫高,對(duì)作物生長(zhǎng)十分有利,但在少雨年份會(huì)發(fā)生不同程度的伏旱;秋季降水量少于夏季,30年平均年降水量為221.8 mm,占年平均降水量的20.1%,此時(shí)作物進(jìn)入成熟季節(jié)需水量不大??傮w來(lái)說(shuō),全年夏季降水多,秋季略少于春季,冬季降水少,但降水分布不均、變率大(表1),全年逐月平均降水量與月最大值和最小值之間的差別是很大的,降水量變化不定也是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不利因素,易發(fā)生干旱、洪澇等,影響農(nóng)作物產(chǎn)量。
圖21981~2010年花溪區(qū)降水量季節(jié)變化
表11981~2010年花溪區(qū)逐月降水量變化
mm
月份平均值最大值最小值
123.854.95.3
225.678.31.8
336.473.28.3
483.3208.322.3
5155.4292.671.9
6210.0418.036.7
7202.8496.354.5
8126.0289.028.7
995.0221.818.8
1085.5188.021.8
1141.386.60.7
1219.941.03.3
全年1 104.61 486.5837.1
2.3.2降水空間分布。
由圖3可見(jiàn),地勢(shì)較高的地方降水稍多,降水中心主要在花溪鎮(zhèn)、青巖和磊莊一帶。
圖31981~2010年花溪年降水分布
3主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害
由于不利氣象條件的出現(xiàn)而使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)遭受損失的自然災(zāi)害,稱為農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害[2]?;ㄏ獏^(qū)農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害主要有干旱、低溫、冰雹、暴雨洪澇、秋風(fēng)、秋綿雨等。
3.1干旱
3.1.1 春旱。2月1日~4月30日中出現(xiàn)的干旱?;ㄏ獏^(qū)春旱年年都有,重度春旱歷年發(fā)生頻率為42.9%,比較嚴(yán)重的年份出現(xiàn)在1985、1986、1987和1991年。
3.1.2水稻栽插期的干旱。花溪區(qū)這段時(shí)間發(fā)生干旱的頻率為47.6%,嚴(yán)重的年份出現(xiàn)在1981、1985、1986、1987、1990和1997年。
3.1.3伏旱?;ㄏ担?~8月干旱)出現(xiàn)頻率38%,其中1981、1986、1990、1997、2010年干旱較重。
3.2低溫
3.2.1倒春寒。倒春寒天氣主要影響油菜、小麥開(kāi)花孕穗、水稻爛秧,海拔高度在1 300 m以上的地區(qū)受害較重?;ㄏ獏^(qū)幾乎每年均有倒春寒發(fā)生,尤以1985、1996年最為嚴(yán)重。
3.2.2凍害。花溪區(qū)輕度凍害天氣發(fā)生頻率較高,主要是雪凝和霜凍,影響油菜根系生長(zhǎng),凍死農(nóng)作物、果樹(shù)和蔬菜。嚴(yán)重的有1984和2008年,其中2008年1月持續(xù)了20多天的雪凝天氣。
3.3冰雹
冰雹是花溪區(qū)較嚴(yán)重的災(zāi)害性天氣之一。冰雹云大多由西北向東南走向,少數(shù)年代為由西至東走向。冰雹多發(fā)生在4月,5月次之,降雹時(shí)段大多在17:00~19:00。據(jù)統(tǒng)計(jì),1981~2010年間共出現(xiàn)冰雹6次,分別為1981、1983、1991、1992、2001和2004年。 據(jù)現(xiàn)有氣象資料記載,花溪區(qū)受冰雹災(zāi)害最重的一次是1981年4月11日,降雹時(shí)間18:18,持續(xù)時(shí)間20 min,冰雹直徑一般3.0~4.5 cm。當(dāng)時(shí)14個(gè)公社全部受災(zāi),其中7個(gè)公社絕大部分絕收。
3.4秋綿雨
秋綿雨是指入秋以后(9月1日~11月30日)出現(xiàn)的連續(xù)5 d或以上的降雨(日降雨量≥0.1 mm,其中從第6天起,允許有間隔一天無(wú)降水),定為秋季綿雨天氣過(guò)程,簡(jiǎn)稱秋綿雨[3]?;ㄏ獏^(qū)為較重的秋綿雨區(qū),5~6年一遇;特重綿雨為8~10年一遇。該時(shí)段正值花溪區(qū)秋收作物成熟期,如遇連陰雨天氣,日照顯著偏少,熱量欠缺,影響玉米、水稻灌漿成熟,造成減產(chǎn)并降低質(zhì)量。
3.5秋風(fēng)
秋風(fēng)是指夏末秋初的8月~9月上旬,由于受冷空氣活動(dòng)影響,氣溫較長(zhǎng)時(shí)間降到水稻揚(yáng)花的臨界溫度以下的一種低溫天氣,其危害程度僅次于干旱[2]。如2002年8月9~21日連續(xù)12 d的低溫陰雨,使得水稻的開(kāi)花授粉受到嚴(yán)重影響而造成大量空殼,致使花溪區(qū)60%的水稻減產(chǎn),此次秋風(fēng)災(zāi)害是近20年最重的一次。
3.6暴雨
花溪區(qū)暴雨主要出現(xiàn)在每年的5~8月,造成災(zāi)害的暴雨次數(shù)較少,>100 mm的降雨天數(shù)每年平均為0.2 d。花溪區(qū)暴雨災(zāi)害最嚴(yán)重的一次是1996年7月1日夜間至7月2日,降雨量達(dá)231.6 mm,突破了歷史極值,造成花溪田壩全部被淹。
4小結(jié)
花溪區(qū)光照資源全年較為欠缺,但在時(shí)間分布上與作物生長(zhǎng)同季,即在大季作物生長(zhǎng)期(4~9月)日照分配比例高,能滿足作物生長(zhǎng)需求;冬半年(10月~次年3月)日照偏少,小季作物光能利用率低,對(duì)花溪小季作物(小麥、油菜)的產(chǎn)量有所影響。全年夏季降水多,秋季略少于春季,冬季降水少,但降水分布不均、變率大,降水量變化不定也是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不利因素,易發(fā)生干旱、洪澇等災(zāi)害,影響農(nóng)作物產(chǎn)量。據(jù)統(tǒng)計(jì),花溪區(qū)1981~2010年共出現(xiàn)各類干旱20次,平均每10年7次;共出現(xiàn)冰雹6次,多發(fā)生在4月,5月次之,降雹時(shí)段大多在17:00~19:00;花溪區(qū)暴雨主要出現(xiàn)在5~8月,造成災(zāi)害的暴雨次數(shù)較少,>100 mm的降雨天數(shù)在花溪每年平均發(fā)生0.2 d。氣象部門(mén)應(yīng)掌握農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的特點(diǎn)和發(fā)生規(guī)律,為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)趨利避害及合理利用氣候資源提供參考依據(jù),同時(shí)要努力提高災(zāi)害性天氣預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率,提高預(yù)報(bào)、預(yù)警提前量,為政府部門(mén)防災(zāi)減災(zāi)提供決策依據(jù),為開(kāi)展防災(zāi)減災(zāi)贏得時(shí)間[4]。
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