2019年湖北省氣候主要特征及其對農(nóng)業(yè)的影響

劉可群，周金蓮

（1.武漢區(qū)域氣候中心，武漢 430074；2.武漢中心氣象臺，武漢 430074）

在氣候變暖的背景下，全球極端氣候事件發(fā)生頻率和強度都有明顯變化［1］。據(jù)中國科學網(wǎng)報道，2019年5—8月北半球29個國家共打破396項最高溫紀錄。2019年湖北省年平均氣溫17.1℃，較常年偏高0.7℃；全省年平均降水量906.1 mm，較常年偏少25%。由于降水時空分布不均，年初出現(xiàn)了歷史少見的長時間的連陰雨，7月下旬后出現(xiàn)了罕見的伏秋高溫連旱。Dutton［2］認為農(nóng)業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生、交通、能源、零售業(yè)、制造業(yè)以及建筑業(yè)都對天氣氣候變化極為敏感。極端天氣氣候事件加劇會給社會經(jīng)濟、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、人民健康等帶來嚴重影響和損失。由于極端氣候事件對社會經(jīng)濟及公眾生活與生命的影響很大，受到公眾和各級政府的極大關注，及時對氣候及其異常特點進行總結和分析可以為氣候與氣候變化研究及防災減災提供參考依據(jù)。

1 數(shù)據(jù)來源

湖北省各縣（市、區(qū)）80余個國家基本地面氣象觀測站中近90%氣象觀測記錄為1959年或之前，且1959年有記錄者占總數(shù)近1/3。因此，本研究所用資料主要采用1959—2019年逐日的平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫和降水量等氣象要素資料。氣候平均值（即常年值）采用1981—2010年的平均值。

2 基本氣候概況

2.1 氣溫

圖1 1959—2019年湖北省年平均氣溫變化

2019年湖北省年平均氣溫17.1℃，較常年偏高0.7℃，排歷史第5高位（圖1）。各地年平均氣溫12.9～18.6℃，其中西部高山、半高山地區(qū)為 12.9～16.0℃，三峽河谷、江漢平原、鄂東大部地區(qū)為16.0～18.6℃，年平均氣溫最低出現(xiàn)在神農(nóng)架，最高在赤壁。與常年相比，湖北省大部氣溫偏高0.2～1.5℃，其中孝感除大悟外的其他縣（市、區(qū)）、鐘祥、松滋、棗陽、紅安、恩施、赤壁、崇陽等地偏高1.0～1.5℃，全省共32站平均氣溫排歷史同期前5位。年內氣溫變幅明顯，主要偏高時段在3—4月、6月上旬、7月下旬至12月；主要偏低時段在2月、5月、6月中旬至7月中旬。

2019年冬季（2018年12月至2019年2月）全省平均氣溫4.5℃，較常年同期略偏低0.8℃，平均最高氣溫偏低2.3℃，為1961年以來同期最低。春季（3—5月）全省平均氣溫17.0℃，整體偏高0.7℃；氣溫前高后低，起伏較大，3月平均氣溫較多年平均氣溫高1.9℃，5月則較多年平均氣溫低0.5℃。夏季（6—8月）平均氣溫較常年偏高0.8℃，6月中旬至7月中旬氣溫偏低，7月20日之后受副熱帶高壓的影響，以晴熱高溫天氣為主；7月20日至8月27日全省出現(xiàn)大范圍持續(xù)高溫天氣過程，14個縣（市、區(qū)）出現(xiàn)極端高溫事件，55個縣（市、區(qū)）連續(xù)高溫（日平均氣溫≥30℃或日最高氣溫≥35℃）日數(shù)出現(xiàn)極端事件，云夢等10個縣（市、區(qū)）持續(xù)高溫日數(shù)突破歷史記錄；夏季高溫日較常年偏多3.7 d。秋季（9—11月）全省平均氣溫18.6℃，較常年同期偏高1.3℃，是1961年以來僅次于1998年（19.0℃）的歷史第2高位。且10月1—4日還出現(xiàn)了一次較大范圍的高溫天氣過程，10月4日39個縣（市、區(qū)）出現(xiàn)了最高氣溫≥35℃的高溫，在有氣象記錄以來，在10月出現(xiàn)過多于6個縣（市、區(qū)）的高溫日只有2年，分別為1992年10日2日的8個縣（市、區(qū)）和2007年10月4日的（7）個縣市。

2.2 降水

2019年湖北省年平均降水量906.1 mm，較常年偏少25%（圖2），排有氣象記錄以來的第3低位。各地年降水量 501.8（老河口）～1526.2（通城）mm，其中鄂東大部分地區(qū)、鄂西南大部分地區(qū)為1 000.0～1 526.2 mm，鄂北及江漢平原北部鐘祥為 501.8～700.0 mm，其余地區(qū)為 700.0～1 000.0 mm。與常年同期相比，僅鄂西北局地降水量略偏多，其他大部地區(qū)降水量偏少10%～40%，其中鄂東北北部、鄂西北東部、鄂西南中部和東部部分地區(qū)、江漢平原中南部偏少30%～40%。降水量年內分布不均，除6月降水量偏多，1月基本持平外，其他各月降水量均整體偏少，尤其是7—9月，降水量為174.2 mm，較常年偏少50%以上，降水距平百分率分別為-51%、-59%和-83%（圖 3a）。

圖2 1959—2019年湖北省年降水量變化

全省年平均降水量（日降水量≥0.1 mm）日數(shù)126.7 d，較常年偏少3.3 d。各地年降水日數(shù)93（廣水）～170（來鳳）d，其中鄂西南大部、鄂東南南部地區(qū)為 140～170 d，鄂北崗地和江漢平原北部為 93～110 d，其余地區(qū) 110～140 d。與常年相比，鄂西大部分地區(qū)、江漢平原西部、鄂東南大部分地區(qū)偏多1～19 d，其他大部分地區(qū)偏少 1～22 d。從各月的降水日數(shù)來看，降水偏少的月份有4月、7月、8月、9月、12月，尤其是7—9月降水日數(shù)偏少3 d以上（圖3b）；其他月份則偏多，尤其是2月，偏多4.3 d。從空間上看，襄州區(qū)（不含襄州區(qū)）以東地區(qū)，7—9月的降水日數(shù)更少，分別只有8.4、5.5、2.2 d，較常年平均降水日數(shù)偏少 3.6、5.2、5.9 d；而 1月、2月的降水日數(shù)偏多，分別為 11.7、16.7 d，較常年偏多 2.3、6.5 d。

圖3 2019年各月降水量（a）及降水日數(shù)（b）變化

2.3 日照

2019年湖北省年平均日照時數(shù)968.7（利川）～1 926.5（黃陂）h，全省年平均日照時數(shù)為1 544.3 h，較常年偏少8.8%。其中鄂東北大部、鄂東南中北部、江漢平原北部和東部、鄂西北北部地區(qū)為1 600.0～1 926.5 h，鄂西南西部、鄂西北局部地區(qū)為968.7～1 200.0 h，其余地區(qū)為 1 200.0～1 600.0 h。與常年相比，鄂東南中部、鄂東北和江漢平原局部地區(qū)日照時數(shù)偏多8.7～181.7 h，其他大部地區(qū)日照時數(shù)均偏少，其中鄂西北大部、江漢平原南部、鄂東北局部地區(qū)日照時數(shù)偏少200.0～525.7 h。

日照時數(shù)年內分布不均，全省只有少部分時間日照時數(shù)偏多，即3月、7月、8月、9月偏多，其中8月、9月的日照時數(shù)分別達234.2、189.8 h，較常年同期分別偏多33.7、34.2 h；12月持平；其他月份均偏少，尤其是1月、2月日照時數(shù)不足常年同期的50%，2月全省平均只有22.2 h，只有常年同期的24.8%。但東西部地區(qū)有較大差異，鄂東北、鄂西北是湖北日照最豐富的2個地區(qū)［3］，鄂東北8月、9月日照時數(shù)分別為257.4、226.6 h，較常年同期偏多38.8、50.2 h（圖 4a）；而鄂西北地區(qū) 8 月、9 月日照時數(shù)只有189.6、144.8 h，較常年同期僅偏多 8.4、1.5 h（圖4b）。2月鄂東北日照時數(shù)為19.5 h，不足鄂西北44.7 h的50%。

圖4 2019年鄂東北（a）、鄂西北（b）各月日照時數(shù)變化

3 主要天氣氣候事件及其影響

3.1 伏秋高溫連旱

湖北省2019年出梅期為7月20日，出梅至11月23日的127 d內中東部地區(qū)降水量平均不足200 mm，尤其是鄂東北大部分地區(qū)及江漢平原南部等地區(qū)降水量不足100 mm，其中洪湖、云夢、英山、羅田降水量分別只有 53.8、60.5、65.7、69.2 mm。與常年同期相比，全省降水普遍偏少，中東部地區(qū)偏少50%以上；其中鄂東大部分地區(qū)偏少75%以上，而羅田、英山等縣市偏少更高達84%（圖5a）。進一步統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)，中東部有29個縣（市）降水量排1959年以來同期最少，12個縣（市、區(qū)）排同期第2少位，其余9個縣（市、區(qū)）分別排同期第3～5少位（圖 6a）。

7月20日至11月23日全省平均氣溫22.9℃，為1959年以來最高，其中中東部地區(qū)平均氣溫在23～25℃，與常年同期相比，全省偏高0.6℃以上，其中中東部地區(qū)多數(shù)偏高2.0～3.0℃，且中東部地區(qū)90%以上縣（市、區(qū)）為 1959年以來最高（圖 5b、圖6b）。自7月20日30個縣（市、區(qū)）開始出現(xiàn)高溫后，高溫持續(xù)難退，高溫過程分別為7月20日至8月 18日、8月 21—30日、9月 8—14日、9月 29日至10月4日。中東部地區(qū)大多數(shù)縣（市、區(qū)）累計高溫日數(shù)為 30～53 d，較歷年同期偏多 20～45 d，80%的縣（市、區(qū)）為1959年以來最長；10月5日之后高溫雖未再現(xiàn)，但平均氣溫仍然長時間維持在多年平均值之上。無論是高溫日數(shù)，還是平均氣溫，湖北省中東部地區(qū)大多數(shù)縣（市、區(qū)）均為1959年以來歷史同期最長或最高的一年。高溫影響范圍廣也同樣如此，除了海拔高度在1 074 m的利川未出現(xiàn)日最高氣溫≥35℃的高溫天氣外，包括海拔在935 m的神農(nóng)架均有高溫日出現(xiàn)。

圖5 湖北省7月20日至11月23日降水距平百分率（a）、氣溫距平（b）分布

圖6 湖北省7月20日至11月23日降水量（a）、平均氣溫（b）歷史同期排序

2019年梅雨期降水過程短，除鄂東南地區(qū)等少數(shù)縣（市）較常年同期略偏多外，其他大部分地區(qū)降水偏少。7月20日出梅后，鄂東北地區(qū)羅田、大悟等地即出現(xiàn)了中等程度的氣象干旱［4］。8月中旬末湖北省中度及以上氣象干旱的縣（市、區(qū)）占全省50%以上；至10月4日發(fā)展最為嚴重，全省有77個縣（市、區(qū)）出現(xiàn)了氣象干旱，70個縣（市、區(qū)）為重度以上干旱，其中46個縣（市、區(qū)）為特旱，即除鄂西少數(shù)幾個縣（市、區(qū)）外全省大部均發(fā)生重度及以上氣象干旱，重度及以上氣象干旱站數(shù)占總縣（市、區(qū)）站數(shù)的87.5%。10月4日以后，全省出現(xiàn)了幾次區(qū)域性弱降水過程，西部地區(qū)干旱略有緩解，但總體趨勢并沒有得到有效遏制。截至11月23日重度及以上氣象干旱日數(shù)全省平均為43 d；鄂東大部分縣（市、區(qū)）、江漢平原南部縣（市、區(qū)）重度及以上氣象干旱日數(shù)在60 d以上，其中云夢、英山、羅田分別持續(xù)119、118、106 d。與1959年以來持續(xù)時間最長的伏秋連旱年（1966年）相比，持續(xù)時間多10 d。根據(jù)《中國氣象災害大典 湖北卷》［5］對湖北省1949—2010年期間干旱記載，1966年的伏秋連旱是1949—2010年期間湖北省干旱最嚴重的一次。2019年伏秋高溫連旱與1966年干旱相比，干旱發(fā)生開始時間推遲了4～5 d，而結束時間卻推遲了15 d；降水量更少，溫度更高；在空間上2019年較1966年更偏東一些。因此，2019年的干旱是近70年湖北省最嚴重的干旱。

受伏秋高溫連旱的影響湖北省作物受災面積十分嚴重，尤其是黃岡、孝感干旱嚴重縣（市、區(qū)）水稻結實率、千粒重大大降低，減產(chǎn)十分嚴重，水源條件較差的丘陵山區(qū)一些田塊甚至顆粒無收；而受惠于長江、漢江等過境水資源的江漢平原受干旱影響較小?？傮w上全省秋糧總產(chǎn)量較上年減少7.93%。高溫干旱不僅直接影響種植業(yè)，對湖北省水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)影響也十分巨大。據(jù)調查，英山縣在8月20日前后水產(chǎn)養(yǎng)殖107 hm2因缺水受災，損失魚苗37.6 t；黃梅縣2 640 hm2水產(chǎn)養(yǎng)殖成災；10月底天門市16 667 hm2蝦稻面積中仍然有近50%稻田未有進水；受持續(xù)高溫的影響，螃蟹生長周期拉長，螃蟹成熟期推遲，大閘蟹上市時間比常年晚半個多月，導致10月中旬前上市螃蟹未能完全成熟，品質不足，嚴重影響價格走勢及漁民經(jīng)濟效益。

3.2 冬季持續(xù)低溫連陰雨

冬季（2018年12月至2019年2月）湖北省降水過程多，主要有 2018年 12月1—11日、14—15日、19—22日、25—29日及2019年1月1—15日、18—20日、27—31日，2月 2—4日、6—23日，2月26日至3月6日。冬季全省平均降雨39.7 d，較常年偏多14.0 d，僅次于1963—1964年冬季的41.5 d。如果將雨日與完全無日照（即日照時數(shù)為0）合計計算為陰雨日數(shù)，亦即日降水量≥0.1 mm或日照時數(shù)為0的日數(shù)，冬季陰雨日數(shù)全省平均為68.3 d；為1959年以來之最，且較歷史上最高記錄的1964年冬季的56.7 d高出11.6 d。

2019年1月27日之后陰雨過程不僅持續(xù)時間長，出現(xiàn)了歷史罕見的低溫陰雨寡照天氣。1月27日至3月6日共39 d中雖然只有4次連陰雨過程，但過程與過程的間隔時間只有1～2 d；合計陰雨日數(shù)全省平均為31.1 d，較常年同期的19.5 d多59%，為1959年以來同期最多；從空間上看，除鄂西北地區(qū)陰雨日數(shù)為26～30 d，其他大部分地區(qū)在30 d以上，尤其是鄂西南、鄂東南、武漢及其周邊地區(qū)在32～37 d，絕大多數(shù)縣市居歷史同期最多，為歷史上所罕見。

長時間低溫連陰雨天氣過程造成中東部油麥作物出現(xiàn)濕漬害，地勢較低的田塊土壤水分長時間處于飽和或過飽和狀態(tài)，使得油菜生育期推遲7～10 d；受影響最大的是設施農(nóng)業(yè)，嚴重影響蔬菜育苗、早春蔬菜播種與移栽。大棚草莓、番茄、萵苣等蔬果類作物由于光照嚴重不足，大棚溫度低、濕度大，灰霉病等病害發(fā)生程度極重，農(nóng)藥用量明顯增加；番茄、茄子、辣椒、黃瓜等定植后因低溫冷害與病害共同影響出現(xiàn)大量死亡，育苗較上年增加50%左右。持續(xù)低溫致使西部高山、二高山地區(qū)茶芽萌發(fā)偏晚，部分受凍，春茶開園時間明顯推遲，早茶市場受影響，名優(yōu)芽茶產(chǎn)量和品質有所下降。

4 小結

2019年湖北省氣象災害程度重、范圍廣，農(nóng)作物受災面積大，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響較大，氣候年景等級差，主要氣候特征及對農(nóng)業(yè)影響總結如下。

4.1 主要氣候特征

2019年湖北省年平均氣溫偏高0.7℃，排歷史第5高位。下半年氣溫偏高，尤其是7月下旬至11月中旬氣溫異常，長時間持續(xù)偏高1℃以上，其中宜昌至襄陽以東地區(qū)偏高1.5～2.8℃；上半年多數(shù)時段以偏低為主，尤其是冬季1—2月，湖北省大部分地區(qū)偏低0.8～1.9℃。年降水量較常年偏少25%，為有氣象記錄以來第3低位?？臻g上鄂西北局地降水量略偏多，其他大部地區(qū)降水量偏少10%～40%，其中鄂東北北部、鄂西北東部、江漢平原中南部等地區(qū)偏少30%～40%；時間上，除6月降水量偏多，1月基本持平外，其他各月降水量均整體偏少，尤其是7—9月偏少50%以上。

4.2 氣象災害及其影響

4.2.1 伏秋高溫連旱 湖北省2019年出梅至11月23日的127 d內中東部地區(qū)降水量平均不足200mm，尤其是鄂東北大部分地區(qū)及江漢平原南部等地區(qū)降水量不足100 mm，中東部有21個縣（市、區(qū)）降水量排1959年以來同期最少，14個縣（市、區(qū)）排同期第2少位，其余9縣（市、區(qū)）分別排同期第 3～5少位，其中洪湖、云夢、英山、羅田降水量不足70 mm，只有常年同期降水量的15%左右。而同期溫度卻異常偏高，中東部地區(qū)多數(shù)異常偏高2.0～3.0℃，90%的縣（市、區(qū)）為有氣象記錄以來同期最高記錄，導致蒸發(fā)加大，是近70年湖北省最嚴重的干旱年。盡管江漢平原受惠于長江、漢江等過境水資源，種植業(yè)影響較小，但總體上全省秋糧總產(chǎn)量較上年減少7.93%；水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)影響也巨大。

4.2.2 冬季持續(xù)低溫連陰雨 1月27日至3月6日持續(xù)39 d低溫連陰雨天氣，陰雨日數(shù)全省平均為31.1 d，較常年同期的19.5 d多59%，為1959年以來同期最多。鄂西北地區(qū)陰雨日數(shù)為26～30 d，其他大部分地區(qū)在30 d以上，尤其是鄂西南、鄂東南、武漢及其周邊地區(qū)在32～37 d，絕大多數(shù)縣（市、區(qū)）居歷史同期最多，為歷史上所罕見。受低溫連陰雨天氣影響，農(nóng)田土壤水分長時間處于飽和或過飽和狀態(tài)，使得油菜生育期推遲7～10 d；對設施農(nóng)業(yè)影響最大，大棚草莓、萵苣等蔬果作物因光照嚴重不足，大棚內溫度低、濕度大，灰霉病等病害發(fā)生程度極重，定植后幼苗大量死亡。