壽陽縣農(nóng)業(yè)氣候資源調(diào)查及氣象災(zāi)害防御對策

王麗英　郭斌　李延暉等

摘要 [目的]掌握該地區(qū)農(nóng)業(yè)氣候資源、氣象災(zāi)害規(guī)律及防御對策。[方法]以壽陽縣氣象局多年歷史資料為依據(jù)，分析了壽陽縣農(nóng)業(yè)氣候資源和主要氣象災(zāi)害，并提出了一些防御對策。[結(jié)果]壽陽縣光能資源充沛，光合生產(chǎn)潛力大；熱量資源特征有利于溫帶多種農(nóng)作物種植；晝夜溫差大，雨熱同季，使水、熱資源利用率提高；但降水量的年際變化大，季節(jié)變化不穩(wěn)定；自然災(zāi)害頻繁，危害嚴重，主要氣象災(zāi)害有干旱、暴雨洪澇、冰雹、霜凍、大風、寒潮、雷電、暴雪、大霧和連陰雨。氣象災(zāi)害對經(jīng)濟社會發(fā)展、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、人民群眾生命財產(chǎn)安全以及生態(tài)環(huán)境影響很大。[結(jié)論]要避免或減輕氣象災(zāi)害對人類社會造成的損失，就要摸清它發(fā)生的規(guī)律、易發(fā)區(qū)域和災(zāi)情狀況，從而制定出防御對策。

關(guān)鍵詞 氣候資源；氣象災(zāi)害；調(diào)查研究；防御對策

中圖分類號 S42 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2015）20-221-03

Abstract [Objective] To master the agricultural climatic resources and meteorological disasters and prevention countermeasures. [Method] Based on several years historical data in Shouyang County， the agricultural climate resources and main meteorological disasters were analyzed， several defensive strategies were put forward.

[Result] The main meteorological disasters include drought， rainstorm， flood， hail， frost， wind， cold wave， thunder and lighting， blizzard， dense fog， continuous rain. The meteorological disaster has significant effects on economic social development， industrial and agricultural production， people's life and property security and ecoenvironment. [Conclusion] To avoid or mitigate the losses caused by meteorological disasters to human society， it is necessary to find out the laws which it occurs， disaster prone areas and the situation， establish defensive countermeasures.

Key words Climate resources； Meteorological disasters； Investigation； Defense strategies

山西省壽陽縣屬全國商品糧基地縣和全國無公害蔬菜生產(chǎn)基地縣，同時也是全國能源生產(chǎn)大縣。要實現(xiàn)壽陽經(jīng)濟的騰飛，必須有效地控制和減少災(zāi)害。近年來，壽陽氣象局致力于“三個”體系的建設(shè)，建立了政府多部門聯(lián)合的防災(zāi)減災(zāi)應(yīng)急體系，開發(fā)了山洪地質(zhì)災(zāi)害氣象預(yù)報預(yù)警系統(tǒng)，深化了人工影響天氣作業(yè)指揮系統(tǒng)，創(chuàng)建了集管理、服務(wù)、采集、發(fā)布、展示、瀏覽、查詢等功能為一體的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)綜合全覆蓋系統(tǒng)，成為山西省防災(zāi)減災(zāi)示范縣，為壽陽防災(zāi)減災(zāi)做出了貢獻。

壽陽縣為晉中盆地東北邊緣的一個黃土丘陵山地，屬高寒地區(qū)，海拔平均在1 300 m以上，東北部偏高，西南部傾斜偏低，對自西部、西北部移來的天氣系統(tǒng)將起動力抬升作用，增強天氣系統(tǒng)的發(fā)展，是造成該縣冰雹、暴雨等災(zāi)害天氣多發(fā)的重要原因之一。地形復(fù)雜，因而各地氣候差異懸殊。壽陽縣屬溫帶大陸性氣候，年平均溫度為7.6 ℃，年極端最高氣溫為39.7 ℃，極端最低氣溫為-29.4 ℃，冬季干旱而漫長，夏短而涼爽，春秋不大明顯，春季多風沙天氣，夏季雨水主要集中在6、7、8月份，年平均降水量為475.6 mm，年平均無霜期為153 d，年雷暴日數(shù)達38次左右，局部地區(qū)為雷暴易發(fā)區(qū)。筆者在此以壽陽縣氣象局多年歷史資料為依據(jù)，分析了該縣農(nóng)業(yè)氣候資源及主要氣象災(zāi)害，并提出了一些防御對策。

1 有利與不利的農(nóng)業(yè)氣候條件

1.1 有利的農(nóng)業(yè)氣候條件

1.1.1 光能資源充沛，光合生產(chǎn)潛力大。

農(nóng)作物所積累的干物質(zhì)多少，決定于光合效率的高低，而光合效率的高低又取決于太陽輻射能利用率的高低。在其他生產(chǎn)條件滿足的情況下，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)潛力的發(fā)揮主要取決于光能資源的有效利用。壽陽縣屬光能資源高值區(qū)，生理輻射年平均266～284 kJ/cm2，說明該地區(qū)的光合效率是相當高的，但目前壽陽縣的光合有效輻射利用率仍處于較低水平。壽陽縣的光合有效輻射利用率在1.75%左右，屬于中偏低水平。由此可見，作物生長季節(jié)太陽輻射即日照均相當充沛，且與高溫、多雨同步，使光合生產(chǎn)率顯著提高，光能利用率的潛力很大。

1.1.2 熱量資源特征有利于溫帶多種農(nóng)作物種植。在光、熱資源的特定條件下，使得品種繁多的作物和果類品質(zhì)優(yōu)良，具有較好的發(fā)展前景。

1.1.3 晝夜溫差大，使光能、積溫的有效利用率增高。

農(nóng)作物及果樹等的生長季氣溫日較差達9～17 ℃，并以5月最大，為14～17 ℃，8月最小，為9～12 ℃，春秋兩季均大，分別達12～17和11～16 ℃。由于白晝氣溫高，光合作用強，而夜間氣溫低，呼吸消耗少，這樣就大大提高了光能和積溫的有效利用率，有利于干物質(zhì)和糖分積累，使干鮮水果品質(zhì)優(yōu)，糧、蔬菜等質(zhì)地好。

1.1.4 雨熱同季使水、熱資源利用率提高。

作物生長季的雨量為400～480 mm，占全年總雨量的73%～88%，說明壽陽縣全年的降雨量主要集中在農(nóng)作物的生長季內(nèi)，亦即主要集中在全年日平均氣溫≥0 ℃期間，構(gòu)成了壽陽縣雨熱同季的優(yōu)越氣候條件，適宜作物生育期對熱量和水分的需求，使水、熱資源得以充分利用。

1.2 不利的農(nóng)業(yè)氣候條件

1.2.1 水、熱地域分布位相相反，限制了水、熱資源的充分利用。壽陽縣降水量偏多，水資源相對豐富，但氣溫偏低，熱量不足，無霜期短，有效積溫少，凍災(zāi)突出，又明顯地限制了水資源的充分利用。

1.2.2 雨熱雖為同季，但降水量的年際變化大，季節(jié)變化不穩(wěn)定。壽陽縣地處黃土高原，屬北溫帶大陸性季風氣候，故降水量的年際變化很大，年降雨量最多年份達681.8 mm（1964年），而最少年份僅有235.3 mm（1972年），最多與最少年份相差446.5 mm。降水量的季節(jié)性變化也很大，如汛期（6～9月）降水量占全年總降水量的70%以上，稱為雨季，但月、旬雨量分布不均勻，有的年份整個雨季降水特少，形成大旱災(zāi)，而有的年份降水特多，又形成洪澇災(zāi)。因此降水量的年際、季節(jié)變化不穩(wěn)定性，是壽陽縣農(nóng)業(yè)氣候的顯著不利條件。

1.2.3 自然災(zāi)害頻繁，危害嚴重。壽陽縣為氣象災(zāi)害多發(fā)地區(qū)，干旱、洪澇、冰雹、霜凍、大風等出現(xiàn)機率均較大，對壽陽縣的經(jīng)濟建設(shè)特別是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成一定威脅，成為壽陽縣的一大不利氣候因素。

2 壽陽縣自然災(zāi)害簡述

2.1 旱災(zāi)

壽陽縣以干旱為主的氣候特征十分突出，素有“十年九旱”之稱。據(jù)資料顯示，旱災(zāi)輕者造成農(nóng)業(yè)減產(chǎn)、糧食欠收、人民挨餓，重者形成災(zāi)荒，人民逃荒流移，甚至有餓死者[1]。干旱是自然現(xiàn)象，不以人的意志為轉(zhuǎn)移，而干旱出現(xiàn)后能否成災(zāi)，則是以人為與社會因素所決定的[1]。建國前，生產(chǎn)力水平低下，農(nóng)田水利基本建設(shè)微不足道，抗旱能力很差，故遇旱必成災(zāi)，建國后，開展了持久地大規(guī)模的農(nóng)田水利基本建設(shè)、植樹造林和水土保持，使抗旱能力大大提高，故而輕旱不成災(zāi)，重旱成輕災(zāi)，雖多次遭受較大干旱，并未導致糧食欠收。

干旱災(zāi)害的主要特征：①干旱主要給農(nóng)業(yè)、牧業(yè)和林業(yè)造成危害。一年中不同季節(jié)或時期發(fā)生干旱，其危害對象和程度也不同[1]。如遇全年干旱甚至數(shù)年連續(xù)干旱，就會造成糧食減產(chǎn)或局部地區(qū)絕收，如在一年中的春季發(fā)生干旱，大秋作物春播受阻而減產(chǎn)，并因干旱空氣干燥，人易發(fā)生流行性感冒，林地地面易燃物增加而引發(fā)森林火災(zāi)；夏季干旱對秋糧危害十分嚴重，會造成秋糧減產(chǎn)；秋季干旱使農(nóng)作物早熟、枯干而減產(chǎn)；冬旱主要對冬小麥危害大，并因空氣干燥，人易得病，森林易發(fā)生火災(zāi)。②危害重、面積廣。干旱災(zāi)害的顯著特征是面積大，一旦發(fā)生即為全縣性干旱。③容易形成連續(xù)性干旱，歷史上連續(xù)數(shù)年發(fā)生旱災(zāi)的例子很多。如1979～1981年的旱-大旱-旱連續(xù)3年旱災(zāi)，1997～2000年的特大旱-大旱-大旱-旱連續(xù)4年旱災(zāi)，2004～2007年的旱-大旱-大旱-旱連續(xù)4年旱災(zāi)。這些連續(xù)旱災(zāi)的發(fā)生對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和社會發(fā)展造成了嚴重的不利影響。④近百年有明顯加劇趨勢。清道光21年至清末的71年間，旱災(zāi)發(fā)生概率為2.9年一遇；中華民國期間的38年間，旱災(zāi)概率為1.6年一遇；中華人民共和國成立以來到2010年間，旱災(zāi)概率為1.1年一遇，這3個時期的旱災(zāi)概率顯示了近百余年來干旱趨于加劇的趨勢。

2.2 暴雨洪澇

暴雨以洪澇形式成災(zāi)，即暴雨產(chǎn)生的地面積水增大到超過地表水系宣泄能力，造成河道泛濫決口，城市排水不暢，形成洪澇災(zāi)害。洪澇往往給國民經(jīng)濟和人民生命財產(chǎn)造成嚴重損失甚至災(zāi)難[1]。

暴雨洪澇的主要特征：①具有明顯的局地性。因受地形影響，壽陽縣的暴雨洪澇分布較分散，多為局地，一般范圍較小。②多為突發(fā)性。壽陽縣的暴雨洪澇災(zāi)害多為局地高強度的短時暴雨所形成，一般沒有較長時期的醞釀漸變過程。③暴雨洪澇災(zāi)害出現(xiàn)的頻次較少。洪澇災(zāi)年雖然出現(xiàn)頻次較少，但一旦出現(xiàn)就會造成巨大破壞。季節(jié)與區(qū)域分布，壽陽的暴雨洪澇災(zāi)害主要集中在夏、秋兩季（6～9月），特別是8月上旬立秋前后，為壽陽發(fā)生洪澇和大洪澇的關(guān)鍵期。

2.3 冰雹

冰雹災(zāi)害是由強對流天氣系統(tǒng)引起的一種氣象災(zāi)害。降冰雹時，一般大風、雷暴、強降水同時而至，歷時短、強度大、災(zāi)情嚴重，且雹后易發(fā)洪水，沖毀土地、莊稼，毀壞樹木、房屋，破壞交通、水利、電力、通信設(shè)施，造成人、畜傷亡等損失[1]。壽陽縣冰雹災(zāi)害發(fā)生頻次高，平均每年均有局地冰雹發(fā)生。一般多為午后。

2.4 霜凍

霜凍是壽陽縣的主要氣象災(zāi)害之一。霜凍災(zāi)害的主要特征是：①災(zāi)情歷來較重并可連續(xù)數(shù)年出現(xiàn)，霜凍對農(nóng)作物具有嚴重危害甚至可導致災(zāi)荒發(fā)生[1]。據(jù)史料分析，2000多年來的史料記載中，連續(xù)2年以上出現(xiàn)霜凍災(zāi)害的占總記載霜凍年數(shù)的51%，連續(xù)3 年以上出現(xiàn)霜凍災(zāi)害的占總年數(shù)的25%。②在作物生長的所有月份均有出現(xiàn)。據(jù)史料記載，霜凍不僅在農(nóng)作物生長的初期和晚期出現(xiàn)，在農(nóng)作物生長旺期的5、6、7月份也會出現(xiàn)，不過這個時期的霜凍都是百年或數(shù)百年一遇，防御上可不予考慮。③壽陽初霜凍一般出現(xiàn)在9月26日左右，終霜凍一般出現(xiàn)在4月27日左右。區(qū)域分布因各地緯度、地形和高度不同，霜凍的遲早、強度、持續(xù)時間差異很大，一般因輻射冷卻形成的霜凍分布在平川地區(qū)的低凹地區(qū)，山間小盆地、溝谷、河灣等地方，霜災(zāi)較重，因較強冷空氣侵入，由于移速快形成的平流霜凍，丘陵山區(qū)的迎風面、嶺梁地和中高山地霜災(zāi)較重。

2.5 大風

大風是壽陽經(jīng)常發(fā)生的一種氣象災(zāi)害，一年四季均可出現(xiàn)。對農(nóng)業(yè)、工業(yè)、交通、電力、通信、國防等均可造成災(zāi)害，尤其對設(shè)施農(nóng)業(yè)危害較大[1]。各類大風災(zāi)害主要特征如下。

2.5.1 冷鋒大風。此類大風是由冷氣團前沿與暖氣團交界處的冷鋒過境時形成的大風，一年四季均可發(fā)生。冷鋒大風春季出現(xiàn)最多，秋冬季次之，夏季較少。春季冷鋒大風可形成揚沙、沙塵暴，危害較大。冷鋒大風持續(xù)時間長，一般1～3 d，災(zāi)害范圍廣，全縣范圍內(nèi)均可出現(xiàn)。

2.5.2 偏東大風。此類大風是由地面冷高壓從東部南下而形成。此類大風春季最多，秋季次之。

2.5.3 雷雨大風。此類大風一般發(fā)生在5～9月，也有發(fā)生在3～4或10～11月的，但出現(xiàn)概率很小。雷雨大風常是雷雨和冰雹的先導，往往大風先至，雷雨伴冰雹隨之而來，來勢兇猛。特征是風力大、時間短、破壞性強，尤其對農(nóng)業(yè)設(shè)施（蔬果溫室大棚、地膜等）損毀很大。

2.5.4 颮線大風。颮線即“氣壓涌升線”或“不穩(wěn)定線”。颮線過境時，風向突變，風速急增，氣壓猛升，氣溫驟降，常伴有雷暴、冰雹、甚至龍卷等劇烈天氣。颮線過境風速一般為每秒十幾米，最強時可超過40 m/s，具有極強的破壞性。

2.6 寒潮

寒潮是指來自高緯度地區(qū)的寒冷空氣，在特定的形勢下迅速加強并向中緯度地區(qū)侵入，造成沿途地區(qū)劇烈降溫和大風、雨雪天氣，這種冷空氣南侵達到一定標準的就叫寒潮，是一種大范圍的天氣過程，可以引發(fā)霜凍、凍害等多種氣象災(zāi)害，多發(fā)生在秋末、冬季、初春時節(jié)[1]。達到寒潮的標準是：某地的日最低氣溫24 h內(nèi)降溫幅度≥8 ℃，或48 h內(nèi)降溫幅度≥10 ℃，或72 h內(nèi)降溫幅度≥12 ℃，且使該地日最低氣溫<4 ℃。

寒潮侵入路徑不同所造成的災(zāi)害有明顯差異。西北路徑寒潮勢力強，次數(shù)多，為壽陽縣寒潮入侵主要路徑，其特點是以劇烈降溫、大風、雨雪和凍害天氣為主；偏北路徑寒潮勢力也較強，次數(shù)較少，其特點是以劇烈降溫、大風、雨雪和凍害天氣為主；偏西路徑寒潮勢力較弱，次數(shù)少，其特點是以急劇降溫、大風、雨雪及凍害天氣為主。

寒潮侵入時間為秋冬春三季，寒潮在9月～次年5月均可出現(xiàn)，但季節(jié)分布差異很大，春季冷空氣活動頻繁，達到寒潮強度的次數(shù)最多，占全年總次數(shù)的44%；秋季次之，占全年總次數(shù)的29%，但危害最大，往往造成嚴重凍災(zāi)；冬季冷空氣勢力強，但活動次數(shù)較少，達到寒潮標準的次數(shù)僅占全年總次數(shù)的27%。夏季無寒潮天氣出現(xiàn)。

2.7 雷電 雷電可擊死（傷）人、畜，引發(fā)火災(zāi)，擊毀（損壞）電器設(shè)施等，是壽陽縣的主要氣象災(zāi)害之一。隨著社會的發(fā)展，城鄉(xiāng)高層建筑迅速增加，電力、通信等設(shè)施現(xiàn)代化水平不斷提高，個人電腦、家用電器等全面普及，使得雷電災(zāi)害逐年遞增，損失愈趨嚴重[1]。能夠?qū)θ嗣裆敭a(chǎn)造成災(zāi)害的是云地間的枝丫狀閃電，這種閃電閃擊地面時會形成一個由閃擊點為高壓中心、四周電壓逐漸降低的電場，當人、畜、電器恰處此電場內(nèi)時就會被雷電擊死（傷）、擊毀（壞）而成災(zāi)。

壽陽縣雷電主要集中在6～8月，平均雷電日數(shù)31.5 d，占全年雷電日數(shù)的79%；其次為5和9月，雷電日數(shù)為5～6 d，占全年的15%～16%；再次為4和10月，雷電日數(shù)僅1～2 d，占全年的4%～5%。

2.8 暴雪

雪災(zāi)是由降雪、積雪和降溫共同造成的，而壽陽縣海拔均在1 000 m以上，冬半年不僅降雪常有連續(xù)出現(xiàn)的特點，且降雪過后積雪日久不化，最低氣溫持續(xù)下降，道路結(jié)冰現(xiàn)象十分嚴重，給交通運輸和人民生活帶來嚴重不便。

暴雪對陸、空交通以及通信、電力、設(shè)施農(nóng)業(yè)可造成災(zāi)害，但冬季降雪對緩解冬旱、殺滅害蟲、凈化空氣、防御疾病等都十分有利。

壽陽縣暴雪主要集中在11月～次年4月，最大積雪深度36 cm。

2.9 大霧 壽陽縣的霧主要以冷卻霧為主，冷卻霧分為4類，即暖濕空氣沿斜坡上升絕熱冷卻形成的上坡霧、暖濕空氣平移至冷下墊面時冷卻形成的平流霧、地面輻射冷卻形成的輻射霧、平流和輻射同時作用形成的平流輻射霧。

一年中，大霧災(zāi)害主要集中在晚秋至早春（10月～次年3月），9和4月也會有大霧發(fā)生，但出現(xiàn)概率較小。一日中，大霧主要發(fā)生在03：00～09：00，有時也有整日不散的，這種大霧多與霾同存，稱為霧霾災(zāi)害。

2.10 連陰雨

秋收期（8月下旬～10月中旬）連陰雨次數(shù)最多，出現(xiàn)頻次占75%。連陰雨是大范圍的天氣過程，一旦出現(xiàn)連陰雨過程都是全縣性的。

連陰雨多是小到中雨，有時連陰雨過程中也會有1～2 d或幾天出現(xiàn)中-大雨甚至暴雨。連陰雨具有間歇性，過程中可能有一天無雨或日照>3 h或是晴天。連陰雨可造成收獲期作物的爛場、出芽、霉爛、變質(zhì)，浸漬農(nóng)田，山體滑坡，崖石崩塌，地面沉陷，房屋滲漏、倒塌、損壞，城市及鄉(xiāng)鎮(zhèn)內(nèi)澇，公路鐵路塌方等災(zāi)害[1]。

3 應(yīng)對氣象災(zāi)害的對策

3.1 加強生態(tài)環(huán)境建設(shè)，擴大綠化面積

自然環(huán)境的力量是不可估計的，只有做好綠化建設(shè)，氣象災(zāi)害才能有效地被抑制。在減緩氣象災(zāi)害的影響中，森林有著無可取代的作用。據(jù)調(diào)查顯示，森林可以穩(wěn)定氣溫、緩解氣溫變幅、影響周圍氣溫條件。同時，森林與周圍環(huán)境特有的氣體環(huán)流可以降低霜凍對農(nóng)作物生長的破壞，使其表層和上空的氣溫溫差變小，并減少出現(xiàn)冰雹的幾率；保持水土、涵養(yǎng)水源、緩解干旱和泥土對河湖塘堰的淤積度；防風固沙，減輕沙塵暴等自然災(zāi)害。

3.2 建立氣象災(zāi)害預(yù)警防御系統(tǒng)

為了減少災(zāi)害的影響，政府需建立一套完整的氣象災(zāi)害防御指揮、防御實施、預(yù)報警報相結(jié)合的氣象災(zāi)害應(yīng)對系統(tǒng)，建立并完善統(tǒng)一領(lǐng)導、上下聯(lián)動的應(yīng)急機制，創(chuàng)建多部門信息共享、消息一體化的氣象災(zāi)害監(jiān)控和信息網(wǎng)絡(luò)知識系統(tǒng)。加強氣象和相關(guān)災(zāi)害預(yù)警預(yù)報的能力建設(shè)，完善氣象臺對災(zāi)害預(yù)警的發(fā)布系統(tǒng)，建立完善氣象減災(zāi)防災(zāi)的決策指揮系統(tǒng)，完善氣象災(zāi)害的收集調(diào)查上報和評估系統(tǒng)。建立極端氣候變化和極端氣候事件預(yù)測監(jiān)控和分析系統(tǒng)，健全人工影響天氣的工程系統(tǒng)，完善雷電災(zāi)害防御控制工程體系；強化防風防汛等災(zāi)害及其衍生災(zāi)害工程的體系建設(shè)[2]。

3.3 發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)和設(shè)施農(nóng)業(yè)

氣候是決定自然災(zāi)害發(fā)生與否的另一重要因素，因此為了緩解氣候?qū)ι鷳B(tài)和農(nóng)業(yè)的影響，可以相應(yīng)地發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)和設(shè)施農(nóng)業(yè)，減輕氣候?qū)r(nóng)業(yè)的破壞和損失， 進而減輕自然災(zāi)害對農(nóng)作物的生長、發(fā)育、收獲等過程的影響[2]。

4 結(jié)語

氣象災(zāi)害對經(jīng)濟社會發(fā)展、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、人民群眾生命財產(chǎn)安全以及生態(tài)環(huán)境影響很大。近年來受全球氣候變暖影響，極端氣候事件更是頻繁發(fā)生，氣象災(zāi)害的影響漸趨嚴重。人類要生存，社會經(jīng)濟要發(fā)展，就要避免或減輕氣象災(zāi)害對人類社會造成的損失，就要摸清它發(fā)生的規(guī)律、易發(fā)區(qū)

域和災(zāi)情狀況，不斷提高預(yù)測災(zāi)害的水平和能力，加強氣象預(yù)警監(jiān)測體系的建設(shè)，加快防災(zāi)抗災(zāi)的設(shè)施建設(shè)。只有建立起健全的氣象災(zāi)害防御系統(tǒng)，才能更好地做好氣象災(zāi)害防御監(jiān)控工作，進而保護人民生命財產(chǎn)安全，保障社會經(jīng)濟的健康、快速發(fā)展。

參考文獻

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