2019年南昌地區(qū)氣候年景分析

馮敏玉 胡萍 吳風(fēng)雨

摘? ? 要：基于南昌地區(qū)5個國家氣象站39年的氣象數(shù)據(jù)，本研究分析了2019年南昌地區(qū)各項氣候因素的特點以及對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響，同時利用氣候年景評估方法定量對2019年氣候年景進(jìn)行了定量評估。結(jié)果表明，2019年南昌地區(qū)氣溫偏高，日照偏少，降水量與歷年持平但年內(nèi)分布不均，年內(nèi)出現(xiàn)了局地內(nèi)澇及較長時段的連陰雨和干旱災(zāi)害，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成了一定不利影響，評估得出2 019年南昌市農(nóng)業(yè)氣象條件整體屬一般年景等級。在實際業(yè)務(wù)服務(wù)中，應(yīng)充分發(fā)揮政府主導(dǎo)作用，完善氣象、農(nóng)業(yè)、應(yīng)急、水利等多部門的聯(lián)合防災(zāi)減災(zāi)機制，綜合應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)進(jìn)行防災(zāi)減災(zāi)，確保農(nóng)業(yè)安全生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：氣候年景; 農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害; 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)

中圖分類號：S16? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ?DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2020.08.018

Abstract：Based on the meteorological data of 5 weather stations of Nanchang in 39 year， the characteristics of various climatic factors and their impacts on agricultural production were analyzed in this paper in 2019. And the quantitative assessment the annual state of climate of the 2019 was made by using the climate year assessment method at the same time. The results showed that there was the higher temperature and lower sunlight in 2019 than that in the normal year， but the precipitation kept the same with the normal years. However， the distribution of the precipitation was uneven within the year. There were local waterlogging and long-term continuous rain and drought disasters in the year， which was harmful to the agricultural production in Nanchang. The assessment showed that the agricultural meteorological conditions was generally classified as the general annual level in 2019. In practical business services， the government should play a crucial and leading role in improving the joint disaster prevention and mitigation mechanism of meteorological， agricultural， emergency， water conservancy and other departments， and applying modern information technology to disaster prevention and mitigation， and ensure agricultural safety in production.

Key words： annual state of climate; agricultural meteorological disaster; agricultural production

氣候狀況與農(nóng)業(yè)、能源、植被、人類健康等密切相關(guān)[1-2]。氣候年景是一年氣候狀況的綜合表征，早在1998年李翠金和馬巧英[3]就建立了適合長江中下游地區(qū)的旱澇氣候年景定量化評價方法。近年來，也有不少學(xué)者利用不同方法構(gòu)建了農(nóng)業(yè)氣象年景評價模型，孫家民和黃朝迎[4]以降水距平及其表征的旱澇程度為因子，建立了農(nóng)業(yè)氣候年景評估模型，王春乙等[5]構(gòu)建了許多適用于不同研究對象的農(nóng)業(yè)氣候年景評價模型。鄒燕等[6]構(gòu)建了綜合氣候年景的評價模型、等級劃分標(biāo)準(zhǔn)和歷史序列，實現(xiàn)了對福建省低溫、高溫、雨澇、氣象干旱及綜合氣候年景的定量化評價。

南昌地區(qū)地處贛北偏南，屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候區(qū)，境內(nèi)氣候溫和，日照充足，雨量充沛。境內(nèi)以平原為主，山、丘、崗、平原相間。區(qū)域內(nèi)種植的農(nóng)產(chǎn)品種類繁多，以水稻種植為主;湖泊眾多，水產(chǎn)豐富，素有“魚米之鄉(xiāng)”的美譽，是我國重要的商品糧生產(chǎn)基地。影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的因素很多，包括耕作制度、土壤因素、作物遺傳因素、政策因素及氣候因素。在其他因素相對穩(wěn)定的情況下，氣象因素對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響重大，是影響糧食豐欠的主要因素[7-9]。研究表明，溫度因子對水稻葉面積指數(shù)變化有明顯的影響，氣候變暖導(dǎo)致水稻葉面積指數(shù)減小，理論產(chǎn)量下降[10]。水稻生育期內(nèi)太陽輻射減弱對南方主要水稻種植區(qū)的水稻產(chǎn)量（長江流域晚熟稻除外）有不利影響[11]。近年來隨著氣候變暖，災(zāi)害性天氣過程也時有發(fā)生，極端天氣事件的增加，嚴(yán)重影響著南昌地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，給糧食安全生產(chǎn)帶來威脅[12-14]。為進(jìn)一步掌握氣候條件對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響，更有針對性地開展農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)，本研究對2019年南昌地區(qū)熱量資源、降水資源及光照資源、年內(nèi)出現(xiàn)的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害及其對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響進(jìn)行綜合分析，評價2019年南昌地區(qū)的農(nóng)業(yè)氣候年景，為后期服務(wù)研究提供理論依據(jù)。

1 資料來源與計算方法

1.1 資料來源

南昌地區(qū)有國家氣象基本觀測站5個，包括南昌國家氣象觀測站（南昌站）、南昌縣國家氣象觀測站（南昌縣站）、進(jìn)賢縣國家氣象觀測站（進(jìn)賢站）、安義縣國家氣象觀測站（安義站）、新建區(qū)國家氣象觀測站（新建站）。各站1981—2019年歷史氣象資料均來源于南昌市氣象局，災(zāi)情數(shù)據(jù)來源于南昌市民政局。

1.2 計算方法

常年指（1981—2010年）30年氣候平均值，分析2019年的平均氣溫、年降水量、年日照時數(shù)等因子與常年平均值進(jìn)行比較，計算氣溫距平、降水距平百分率、日照時數(shù)距平，分析溫度與降水的年內(nèi)分布特點，采用Oringin9.1進(jìn)行畫圖。

采用國家氣象局2017年發(fā)布的氣候年景評估方法進(jìn)行量化評估[15]，并通過EXCEL軟件分析計算氣溫年景指數(shù)、降水年景指數(shù)和氣候年景指數(shù)，最后對氣候年景等級進(jìn)行劃分。

1.2.1 氣溫年景指數(shù) 綜合反映年內(nèi)氣溫偏離氣候平均值的程度指標(biāo)。采用公式（1）計算，

1.2.4 氣候年景等級劃分 氣候年景劃分為5個等級，分別是好、較好、一般、較差、差。氣候年景指數(shù)對應(yīng)百分位數(shù)閾值劃分的氣候年景等級見表1[15]。

2 結(jié)果與分析

2.1 2019年南昌地區(qū)熱量資源分析

穩(wěn)定通過10 ℃是水稻最早播種要求的溫度，10 ℃初日的計算采用5日滑動平均法，即1年中任意連續(xù)5 d的日平均溫度平均≥10 ℃的最長一段時期內(nèi)，在第一個5 d中，挑取最先一個日平均溫度≥10 ℃的日期，作為10 ℃初日[16]。統(tǒng)計2019年逐日氣象資料發(fā)現(xiàn)，2019年南昌地區(qū)穩(wěn)定通過10 ℃的初日為3月5日，終日為11月24日;年內(nèi)≥10 ℃積溫6 218.2 ℃，年內(nèi)≥5 ℃積溫6 648.9 ℃。

圖1所示為1981—2019年平均氣溫變化趨勢。圖中可以看出常年平均氣溫 17.9 ℃。2000年以前大部年份平均氣溫低于常年平均氣溫，2000年以后大部年份平均氣溫高于常年平均氣溫平均氣溫，年平均氣溫呈明顯升高趨勢。2009年平均氣溫最高為19.1 ℃，1984年年平均最低為16.5 ℃，2019年平均氣溫18.8 ℃，偏高0.9 ℃。

各月平均氣溫與常年同期相比，除2月和7月偏低外，其余各月均偏高。其中8月平均氣溫31.1 ℃，偏高2.3 ℃;12月平均氣溫9.4 ℃，偏高1.9 ℃。9月平均氣溫26.9 ℃，偏高2.0 ℃。2019年2月平均氣溫最低為6.0 ℃，較常年同期偏低1.7 ℃（圖2）。

綜上分析，2019年南昌地區(qū)年內(nèi)熱量條件好。

2.2 水分資源分析

圖3所示為1981—2019年以來的歷年降水情況。歷年平均降水量1 630 mm，其中1998年降水量最多為2 241.2? mm，2011年降水量最少為1 195.32 mm。2019年內(nèi)總降水量1 578.9 mm，降水總量與常年相比偏少51.1 mm（圖3）。但在時間上分布非常不均，1—7月大部分時段降水偏多，距平大都為正數(shù)，其中7月降水量最大為301.5 mm，偏多105.4%。8—11月降水持續(xù)偏少75.6%～86.6%，距平均為負(fù)數(shù)，其中10月降水8.1 mm，偏少86.6%，為1951年有氣象記錄以來最低值（圖4）。

2.3 光照資源分析

2019年南昌地區(qū)日照時數(shù)為1 554.0 h，與常年相比偏少261.9 h。其中1、2月最長連續(xù)無日照時數(shù)分別為16 d和25 d?？傒椛? 194.24 kW·m-2。

3 年內(nèi)農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害發(fā)生情況分析

2019年南昌地區(qū)出現(xiàn)的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害有低溫連陰雨、洪澇災(zāi)害、干旱和高溫?zé)岷Γ瑢r(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成一定的不利影響，致使部分農(nóng)作物受淹、受澇、受旱，產(chǎn)量受損。

3.1 年初連續(xù)陰雨天氣

1—3月出現(xiàn)長時間連續(xù)陰雨天氣，降水日數(shù)59 d，累積雨量521.3 mm，較常年同期偏多61.8%;日照總時數(shù)144.5 h，較常年同期偏少109 h。日照≤1 h的連續(xù)陰雨日數(shù)長達(dá)25 d，較常年同期偏多14.6 d，為1951年有氣象記錄以來的最高值。長期陰雨、寡照、高濕天氣導(dǎo)致農(nóng)作物生長緩慢，病害加重。南昌農(nóng)試站觀測點2019年油菜抽苔期葉面積指數(shù)0.8，長勢與2018年相比偏差（2018年油菜葉面積指數(shù)1.5）。經(jīng)東湖區(qū)大棚蔬菜種植基地調(diào)查發(fā)現(xiàn)，基地菜園內(nèi)蔬菜出現(xiàn)爛根爛葉現(xiàn)象，園內(nèi)生菜綿腐病發(fā)生嚴(yán)重。

3.2 洪澇災(zāi)害

7月13日，出現(xiàn)一次大暴雨天氣過程，全區(qū)平均雨量111.06 mm，其中新建站雨量最大為160.9 mm，6 h（4：00—9：00）雨量為104.6 mm;南昌縣（南昌地區(qū)中的一個縣）122.2 mm，6 h（5：00—10：00）為雨量91.9 mm;進(jìn)賢站114.4 mm，6 h（8：00—13：00）雨量為96.3 mm。雨大量、歷時短，暴雨造成的洪澇導(dǎo)致進(jìn)賢縣南部地區(qū)低洼地段農(nóng)田被淹，早稻與中稻等農(nóng)作物受災(zāi)嚴(yán)重。

3.3 高 溫

7月1日—10月30日，全區(qū)日最高氣溫≥35 ℃的高溫日數(shù)達(dá)41.2 d ，較常年同期偏多16.4 d，排在歷史第五高位。日平均氣溫≥30 ℃的高溫日數(shù)41.4 d。高溫時段集中在7月25日—8月28日。高溫最早出現(xiàn)的時間為6月28日，高溫結(jié)束時間為10月4日。

3.4 干 旱

7月21日—9月30日期間平均降水量48.7 mm，較常年同期偏少80%;蒸發(fā)總量401.2 mm;連續(xù)無雨日數(shù)27.2 d，偏多13.1 d;10月上旬～12月中旬降水仍持續(xù)偏少，期間全市平均降水量47.4 mm，偏少71%。蒸發(fā)量258.9 mm，與常年相當(dāng)。

8—9月期間農(nóng)作物需水量大，蒸騰作用強盛。高溫天氣與強蒸散等因素共同導(dǎo)致農(nóng)田土壤失墑速度加快，旱情發(fā)展迅速。據(jù)江西省氣候中心氣象干旱監(jiān)測表明，8月中旬旱象初顯，下旬干旱面積明顯擴大。至12月中旬大部分地區(qū)處于重度干旱狀態(tài)。4 對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響

南昌地區(qū)主要作物有油菜、雙季水稻、一季稻、薯類、油茶、蔬菜等。表2為2019年的災(zāi)害性天氣發(fā)生時間、范圍及對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響。據(jù)南昌市民政部門統(tǒng)計，2019年強降水導(dǎo)致全市農(nóng)作物受淹面積12 244 hm2，其中絕收537.67? hm2。高溫干旱導(dǎo)致全市農(nóng)作物受災(zāi)27 000 hm2，其中成災(zāi)10 077 hm2，絕收721.73 hm2。

（1）冬春季連續(xù)陰雨天氣對冬季油菜生長造成嚴(yán)重影響，陰雨寡照導(dǎo)致油菜苗期長勢偏差，田間濕度過大導(dǎo)致油菜根系生長受到影響（根系發(fā)黑，根系活力下降）。

（2）汛期后期的強降水導(dǎo)致局地內(nèi)澇嚴(yán)重，造成早稻和中稻受淹[17]。

（3）汛期結(jié)束后出現(xiàn)持續(xù)高溫少雨天氣，高溫加速蒸散發(fā)，蒸騰旺盛，加上作物需水量大，部分中小型水庫干涸，水田龜裂，土壤失墑嚴(yán)重，對缺水地區(qū)旱地作物及部分中晚稻生長造成嚴(yán)重影響，局地農(nóng)作物干枯死亡。紅薯等旱地作物因旱產(chǎn)量嚴(yán)重受影響，部分油茶、果樹等因旱異常落果嚴(yán)重，畸形果增多，產(chǎn)量品質(zhì)均受嚴(yán)重影響。

（4）10月高溫天氣結(jié)束后，降水持續(xù)偏少，夏秋冬連旱，冬季作物播種受到影響，農(nóng)業(yè)部門反映全南昌市有1.3萬 hm2油菜因旱播種受到影響。

5 年景指數(shù)分析

經(jīng)計算，2019年各站的氣溫年景指數(shù)分別為安義站32.095 39，南昌站32.602 03，南昌縣站39.230 44，進(jìn)賢站37.965 23，新建站35.155 41。南昌地區(qū)氣溫年景指數(shù)為35.409 7。各站的降水年景指數(shù)分別為安義站51.457 24，南昌站55.332 58，南昌縣站65.736 03，進(jìn)賢站59.539 36，新建站54.642 67。南昌地區(qū)降水年景指數(shù)為57.341 6。各站的氣候年景指數(shù)分別為，安義站186.467 1，南昌站198.599 8，南昌縣站236.438 5，進(jìn)賢站216.583 3，新建站199.083 4。南昌地區(qū)氣候年景指數(shù)為207.434 4。采用百分位數(shù)法確定百分位閾值，得出2019年南昌地區(qū)的農(nóng)業(yè)氣候年景指數(shù)百分位30≤IC≤70，屬一般年景等級。

6 結(jié)論與討論

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對氣象條件表現(xiàn)出強烈的依賴性，盡管在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中不斷應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)提高抗風(fēng)險能力，但災(zāi)害性天氣過程對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)依然具有重大影響。一旦發(fā)生大范圍氣象災(zāi)害容易造成嚴(yán)重的經(jīng)濟損失[18-20]。針對可能出現(xiàn)的各種災(zāi)害性天氣，要加強防范，積極應(yīng)對，充分利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，趨利避害。同時發(fā)揮政府強有力的主導(dǎo)作用，進(jìn)一步建立和完善農(nóng)業(yè)、氣象、應(yīng)急、水利等多部門的聯(lián)合防災(zāi)減災(zāi)機制，綜合應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、5G、智慧氣象等現(xiàn)代信息技術(shù)，牢牢把握自然災(zāi)害防御的主動權(quán)，切實提升防災(zāi)減災(zāi)能力[21]。氣象部門盡可能做到精準(zhǔn)預(yù)報，精確服務(wù)，以便在災(zāi)害發(fā)生時及時通過各種措施減災(zāi)止損。

綜上分析，2019年南昌地區(qū)氣溫偏高，降水正常略偏少、日照偏少。年內(nèi)出現(xiàn)階段性的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害，主要為年初出現(xiàn)持續(xù)陰雨天氣，汛期出現(xiàn)全域性的暴雨天氣導(dǎo)致局部地區(qū)洪澇災(zāi)害，后半年出現(xiàn)全域性的伏秋冬連旱災(zāi)害。與常年相比，2019年出現(xiàn)的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害時間較長、范圍較廣、氣候條件對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響弊大于利，結(jié)合實際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)綜合評價2019年農(nóng)業(yè)氣候年景一般年景等級。

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