衢州市早稻春季低溫冷害評(píng)估模型應(yīng)用與評(píng)價(jià)

汪晨 余麗萍

（衢州市氣象局，浙江衢州324000；第一作者：758988324@qq.com）

浙江省衢州市是一個(gè)農(nóng)業(yè)市，早稻是衢州市的主要糧食作物，常年總產(chǎn)量21萬(wàn)t左右[1]。4月衢州正值冷暖空氣活動(dòng)交替時(shí)節(jié)，氣溫變化幅度大，常常出現(xiàn)日平均氣溫低于12℃的天氣，而此時(shí)衢州市早稻正處于秧苗期，如果出現(xiàn)持續(xù)3 d低溫天氣，會(huì)造成早稻出苗參差不齊，出現(xiàn)爛秧、死苗等現(xiàn)象，降低植株抵抗力[1]，造成減產(chǎn)。王建林[2]指出，災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分析的目的是對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理者把握相關(guān)災(zāi)害的總體風(fēng)險(xiǎn)規(guī)律及其致災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)提供量化依據(jù)。余麗萍等[1]選擇對(duì)早稻不利的多個(gè)氣象因子，采用主分量分析法確定主分量，建立綜合評(píng)估指標(biāo)模型。本文針對(duì)已研究出的衢州市早稻春季低溫冷害評(píng)估模型，在2015年和2016年進(jìn)行了實(shí)際應(yīng)用，效果較好，為早稻產(chǎn)量預(yù)測(cè)提供了定量客觀(guān)的參考依據(jù)。同時(shí)為了提高春季低溫冷害的預(yù)測(cè)預(yù)警水平，可以根據(jù)模型計(jì)算得到定量的綜合評(píng)估指標(biāo)，分析較嚴(yán)重春季低溫冷害年的大氣環(huán)流背景，將有利于應(yīng)對(duì)春季低溫冷害對(duì)糧食生產(chǎn)安全構(gòu)成的嚴(yán)重威脅，提前提醒種植戶(hù)積極采取防御措施，對(duì)保障糧食生產(chǎn)安全具有重要意義。

1 資料來(lái)源與研究方法

1.1 資料來(lái)源

所用氣象資料為衢州市氣象部門(mén)2015年和2016年4月的日觀(guān)測(cè)資料；早稻生育期觀(guān)測(cè)資料為1990-2011年來(lái)源于衢州龍游國(guó)家一級(jí)農(nóng)業(yè)氣象試驗(yàn)站。

1.2 研究方法

表1 2015、2016年早稻春季低溫冷害氣象因子

1.2.1 衢州早稻低溫冷害評(píng)估模型

余麗萍等[1]確定了衢州市早稻低溫冷害影響因子，并且采用主分量分析法確定主分量及表達(dá)式，建立了衢州市早稻低溫冷害評(píng)估模型，表達(dá)式如下：

K為綜合指標(biāo)，K越大，表明早稻春季低溫陰雨冷害程度越重，反之越輕。X1～X9分別為氣象要素因子變量（詳見(jiàn)表1），ZX為各變量標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)值。標(biāo)準(zhǔn)化公式為：

Zij為標(biāo)準(zhǔn)化后的變量值，Xij為實(shí)際變量值，Xi和Si為實(shí)際變量值的算術(shù)平均值和標(biāo)準(zhǔn)差。

1.2.2 應(yīng)用評(píng)價(jià)

圖1 1960-2016年衢州市早稻春季低溫冷害綜合指標(biāo)年際分布圖

根據(jù)已經(jīng)研究的衢州早稻低溫冷害評(píng)估模型（表達(dá)式1），在2015年和2016年進(jìn)行了實(shí)際應(yīng)用，效果較好，和早稻產(chǎn)量成正比，給衢州市早稻產(chǎn)量預(yù)測(cè)提供了科學(xué)的參考依據(jù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 早稻春季苗期氣候及農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害概況

2015年4月1日至20日衢州全市（含縣市區(qū)）平均氣溫為17.1℃，比常年同期顯著偏高1.3℃；平均降水量為136.9 mm，比常年同期偏少15.8 mm，偏少10.3%；全市平均雨日為13.0 d，與常年持平；衢州市平均日照時(shí)數(shù)為89 h，比常年同期偏多13 h，偏多17.0%。2015年4月7-9日受北方強(qiáng)冷空氣影響，全市平均氣溫降至9℃以下，出現(xiàn)了“倒春寒”天氣。由于4月上旬持續(xù)陰雨天氣，導(dǎo)致大部分農(nóng)田未開(kāi)始播種移栽，據(jù)衢州市農(nóng)業(yè)部門(mén)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，4月上旬早稻移栽面積同比上年大幅減少。

2016年4月1日至20日衢州全市（含縣市區(qū)）平均氣溫為17.9℃，比常年同期異常偏高2.1℃；平均降水量為211.8 mm，比常年同期偏多59.1 mm，偏多38.7%；全市平均雨日為16.0 d，較常年偏多3 d；全市平均日照時(shí)數(shù)為46 h，比常年同期偏少30 h，偏少39.0%。2016年4月出現(xiàn)2個(gè)時(shí)段連續(xù)陰雨天氣：3-11日、13-18日，早稻4月份是直播和機(jī)插的時(shí)期，由于上中旬陰雨天氣多，對(duì)早稻播種有影響，播種面積同比下降。

2.2 春季早稻低溫冷害致災(zāi)氣象因子

2015年、2016年衢州市早稻低溫冷害致災(zāi)各因子情況詳見(jiàn)表1。

2.3 綜合評(píng)估模型結(jié)果

應(yīng)用綜合評(píng)價(jià)模型計(jì)算，2015年衢州春季早稻低溫冷害綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)K=0.3，致害強(qiáng)度為輕度。2016年衢州春季早稻低溫冷害綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)K=-1.5，無(wú)低溫冷害發(fā)生。

2.4 模型業(yè)務(wù)應(yīng)用評(píng)價(jià)

通過(guò)衢州市早稻春季低溫冷害評(píng)估模型公式（1）計(jì)算出1960-2016年綜合指標(biāo)K，從早稻春季低溫綜合指標(biāo)分布圖（圖1）中看出，20世紀(jì)60年代到90年代這40年間，衢州市發(fā)生早稻春季低溫冷害災(zāi)害的頻率約3～4年出現(xiàn)1次；而強(qiáng)度為90年代最強(qiáng)（K指數(shù)大），2000年以后，早稻春季低溫冷害發(fā)生次數(shù)變少，但2010年發(fā)生的強(qiáng)度較重。近60年期間，衢州市早稻春季低溫冷害較重的年份為：1996年、2010年、1987年和1993年。

根據(jù)衢州市統(tǒng)計(jì)年鑒資料，把上述出現(xiàn)較重早稻低溫冷害災(zāi)害的4年的早稻產(chǎn)量和早稻平均產(chǎn)量相比較，均減產(chǎn)6.0%以上。而2015年、2016年早稻產(chǎn)量均為正常偏高水平。可見(jiàn)，衢州市早稻低溫冷害評(píng)估模型是客觀(guān)的、有效可行的，為農(nóng)業(yè)部門(mén)業(yè)務(wù)人員預(yù)測(cè)早稻產(chǎn)量提供了參考。

3 結(jié)論與討論

雖然2015年4月上旬衢州市出現(xiàn)持續(xù)陰雨天氣，并且7日至9日受北方強(qiáng)冷空氣影響，全市平均氣溫降至9℃以下，出現(xiàn)了“倒春寒”天氣，但由于大部分農(nóng)田未開(kāi)始播種移栽，因此未出現(xiàn)大范圍的死秧、爛苗災(zāi)害。而2016年4月出現(xiàn)3日至11日、13日至18日2個(gè)時(shí)段連續(xù)陰雨天氣，但因總體溫度較高，也沒(méi)有出現(xiàn)死秧爛苗現(xiàn)象。通過(guò)綜合評(píng)價(jià)模型計(jì)算，2015年衢州春季早稻低溫冷害綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)K=0.3，低溫冷害發(fā)生強(qiáng)度為輕度；2016年衢州春季早稻低溫冷害綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)K=-1.5，未發(fā)生春季低溫冷害?？梢?jiàn)，該模型是客觀(guān)的、有效可行的，可為早稻產(chǎn)量的預(yù)測(cè)提供參考依據(jù)，適宜在生產(chǎn)上應(yīng)用。

提前給管理部門(mén)、種植大戶(hù)發(fā)布預(yù)警信息，推遲早稻移栽日程，能有效避免早稻發(fā)生爛秧、死苗造成的災(zāi)損，對(duì)保障糧食安全具有重要意義。