貴州省2020年秋綿雨過程分析及農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)

譚 文，王方芳，楊世瓊，左 晉，徐永靈

(1.貴州省山地環(huán)境氣候研究所，貴州 貴陽 550002；2.貴州省氣象學(xué)會，貴州 貴陽 550002)

0 引言

9月1日—11月30日，出現(xiàn)日降水量≥0.1 mm、持續(xù)天數(shù)達(dá)5 d及以上的時段(其中從第6 d起，允許有間隔1 d無降水量)，簡稱為秋綿雨[1]。秋綿雨是主要發(fā)生于中國西部地區(qū)(包括貴州省)的秋季連續(xù)陰雨現(xiàn)象[2]，其發(fā)生次數(shù)最大值區(qū)域位于貴州省西部和中部高海拔地區(qū)，具有自西北向東部或向南部遞減的分布規(guī)律；發(fā)生天數(shù)最大值區(qū)域均位于貴州省西部一帶，具有自西向東部和自北向南部遞減的分布規(guī)律；從時間分布來看，秋綿雨天數(shù)最大出現(xiàn)在 10 月，9 月次之，11 月最小[3]。

研究結(jié)果表明，秋季綿雨會造成已成熟的秋收作物發(fā)生霉?fàn)€、品質(zhì)下降，導(dǎo)致減產(chǎn)，而且也影響秋播秋種的適時開展。且秋綿雨不利于水稻后期干物質(zhì)積累，會對水稻的收獲和晾曬產(chǎn)生影響，同時嚴(yán)重的秋綿雨會使籽粒霉?fàn)€生芽，降低籽粒品質(zhì)。秋綿雨也是貴州各地發(fā)生在秋季(9—11月)的一種農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害,主要對成熟期的秋收作物造成危害，影響秋收工作的開展，嚴(yán)重的秋綿雨還影響秋耕秋種的正常進(jìn)行而延誤農(nóng)時[1、2]。因此，秋綿雨的預(yù)警、監(jiān)測、評估服務(wù)一直是貴州省農(nóng)業(yè)氣象周年服務(wù)中最重要的工作之一。

1 秋綿雨期間氣象條件分析和評估

1.1 秋綿雨過程分析

秋綿雨的分級標(biāo)準(zhǔn)為：單站秋綿雨過程持續(xù)5～10 d，即為輕級秋綿雨；持續(xù)11～15 d，即為中級秋綿雨；持續(xù)16～20 d，即為重級秋綿雨；持續(xù)20 d以上即為特重級秋綿雨[3]。

2020年9—11月，全省88縣(區(qū))1225鄉(xiāng)鎮(zhèn)1533站(總數(shù)的100.0%)出現(xiàn)4840站次秋綿雨過程，其中：輕級88縣(區(qū))1096鄉(xiāng)鎮(zhèn)1336站(總數(shù)的87.1%)共2780站次；中級80縣(區(qū))348鄉(xiāng)鎮(zhèn)383站(總數(shù)的25.0%)共451站次；重級72縣(區(qū))237鄉(xiāng)鎮(zhèn)252站(總數(shù)的16.4%)共293站次；特重級88縣(區(qū))961鄉(xiāng)鎮(zhèn)1149站(總數(shù)的75.0%)共1316站次。全省大部累計出現(xiàn)了20～80 d秋綿雨，累計降水量為100.0～888.8 mm，秋綿雨過程總?cè)諗?shù)和累計降水量均為1961年以來的歷史同期最大值。全省區(qū)域內(nèi)秋綿雨持續(xù)時間和影響范圍均為1961年以來最強(qiáng)的一年。

圖1 貴州省2020年秋綿雨過程總天數(shù)(a)、累計降雨量(b)Fig.1 The total number (a) and the cumulative precipitation(b) of autumn rain weather process in 2020 in Guizhou

9月以來，全省范圍內(nèi)發(fā)生2次秋綿雨過程。第1次過程為9月2日—10月11日，全省1232鄉(xiāng)鎮(zhèn)1523站(總數(shù)的99.3%)出現(xiàn)2171站次秋綿雨過程，其中：輕級75縣(區(qū))404鄉(xiāng)鎮(zhèn)459站(總數(shù)的29.9%)共674站次；中級60縣(區(qū))154鄉(xiāng)鎮(zhèn)173站(總數(shù)的11.3%)共183站次；重級66縣(區(qū))190鄉(xiāng)鎮(zhèn)201站(總數(shù)的13.1%)共236站次；特重級88縣(區(qū))909鄉(xiāng)鎮(zhèn)1076站(總數(shù)的70.2%)共1078站次。除西北部和南部邊緣外，大部地區(qū)均有特重級秋綿雨發(fā)生(圖2)。全省平均氣溫為18.6℃，較常年同期偏低1.3℃，其中中部以東偏低0.5～4.1℃。日照時數(shù)為49.8 h，較常年同期偏少7成，除黔西南、羅甸、荔波、盤州偏少1～5成外，其余大部偏少5～9成。第2次過程為10月13—20日，全省764鄉(xiāng)鎮(zhèn)875站(總數(shù)的57.1%)出現(xiàn)875站次秋綿雨過程，其中：輕級84縣(區(qū))747鄉(xiāng)鎮(zhèn)854站(總數(shù)的55.7%)共854站次；中級6縣(區(qū))6鄉(xiāng)鎮(zhèn)6站(總數(shù)的0.4%)共6站次；重級5縣(區(qū))6鄉(xiāng)鎮(zhèn)6站(總數(shù)的0.4%)共6站次；特重級4縣(區(qū))9鄉(xiāng)鎮(zhèn)9站(總數(shù)的0.6%)共9站次。全省平均氣溫為13.5℃，較常年同期偏低2.6℃，各地較常年偏低1.5～3.6℃。日照時數(shù)為5.8 h，較常年同期偏少7成，僅丹寨、荔波、羅甸、惠水、冊亨、貞豐接近常年同期，其余大部偏少3～10成。

圖2 貴州省2020年10月11日秋綿雨監(jiān)測Fig.2 Monitoring of autumn rain on October 11 in 2020 in Guizhou

同時，在秋綿雨發(fā)生期間，貴州省出現(xiàn)了3次區(qū)域性暴雨過程。累積有1123個考核站(總數(shù)的73.3%)日降水量(20—20時)達(dá)暴雨以上。其中出現(xiàn)了3次區(qū)域性暴雨過程，達(dá)暴雨以上1577站次(區(qū)域站)，其中大暴雨290站次、特大暴雨17站次。9月6日、11日、14—17日滿足區(qū)域暴雨日標(biāo)準(zhǔn)，其中6日達(dá)特重級。

1.2 影響評估

9—10月是貴州省秋收糧食(尤其是水稻)的成熟收獲期。秋綿雨天氣造成省之東部、南部和中東部部分已成熟而未及時收獲的水稻、紅薯、高粱、花生等秋糧作物出現(xiàn)穗上發(fā)芽；省之北部、西部部分處于臘熟期的水稻出現(xiàn)稻曲病，水稻成熟期延長，不利于秋糧豐產(chǎn)豐收。持續(xù)多日的綿雨天氣也不利于已收獲的糧食作物籽粒晾曬歸倉，秋收進(jìn)度推進(jìn)緩慢。同時，強(qiáng)降水天氣造成省之西部、中部、東部部分低洼農(nóng)田出現(xiàn)漬澇和水稻倒伏，給水稻的收割脫粒帶來不便，出現(xiàn)落?，F(xiàn)象，影響水稻最終產(chǎn)量和品質(zhì)形成。受秋綿雨天氣影響，2020年水稻單產(chǎn)較上年減產(chǎn)1.9%。

這段時間也是小麥、油菜等秋播作物的育苗播種期，由于秋收進(jìn)度推進(jìn)緩慢，使秋種進(jìn)度一度停滯。10月下旬開始天氣轉(zhuǎn)好，利于秋種，未對2021年夏收糧油作物生長造成較大影響。

9—10月同時也是貴州省百香果、獼猴桃等精品水果成熟采摘上市期，秋綿雨天氣使得全省大面積多雨、寡照，中部以東地區(qū)熱量條件較常年差，對水果成熟上市有不利影響。多雨寡照不利于百香果、獼猴桃等水果成熟和糖分累積，持續(xù)高濕的獼猴桃園區(qū)環(huán)境誘發(fā)蚧殼蟲、果腐病等病害，產(chǎn)量和品質(zhì)均有受損。

2 秋收秋種氣象服務(wù)技術(shù)完善及應(yīng)用

2.1 秋收農(nóng)用天氣預(yù)報模型

結(jié)合貴州省天氣預(yù)報結(jié)論可用性、農(nóng)業(yè)部門需求以及貴州多夜雨的氣候特點(diǎn)，將秋收農(nóng)用天氣預(yù)報分為未來1～3 d逐6 h秋收氣象適宜等級精細(xì)化預(yù)報及4～10 d逐日秋收氣象適宜等級預(yù)報。

未來1～3 d逐6 h秋收氣象適宜等級預(yù)報模型主要針對08—14時和14—20時提供精細(xì)的秋收適宜等級。模型考慮了預(yù)報時次的前6 h和當(dāng)前6 h內(nèi)降水量，根據(jù)不同降水對秋收工作產(chǎn)生的影響來確定判斷指標(biāo)，將常規(guī)天氣預(yù)報量化為適宜、次適宜、不適宜3個秋收適宜氣象等級。

未來4～10 d逐日秋收氣象適宜等級預(yù)報主要針對逐日進(jìn)行趨勢化判斷。模型考慮了預(yù)報當(dāng)天20—08時(夜間)和08—20時(白天)內(nèi)降水量，根據(jù)不同降水對秋收工作產(chǎn)生的影響來確定指標(biāo)，將常規(guī)天氣預(yù)報量化為適宜、次適宜、不適宜3個秋收適宜氣象等級。

圖3 秋收農(nóng)用天氣預(yù)報模型流程圖Fig.3 Flow chart of agricultural weather forecast model for autumn harvest

2.2 秋種農(nóng)用天氣預(yù)報模型

秋種農(nóng)用天氣預(yù)報模型基于可能發(fā)生的氣象災(zāi)害以及作物生長特征構(gòu)建。根據(jù)天氣預(yù)報結(jié)論，將氣候資源分為熱量、水分條件；結(jié)合作物出苗所需溫度確定溫度指標(biāo)；在考慮當(dāng)前氣候特征(秋旱、秋澇等)的前提下，結(jié)合實(shí)際土壤水分指標(biāo)和所需水分，確定水分指標(biāo)；最終綜合溫度和降水適宜度得到秋種氣象適宜度，將常規(guī)天氣預(yù)報量化為適宜、次適宜、不適宜3個秋種適宜氣象等級。

3 農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)的成效和經(jīng)驗(yàn)

對于2020年發(fā)生的秋綿雨天氣過程，貴州省山地環(huán)境氣候研究所密切關(guān)注天氣變化，滾動做好秋綿雨監(jiān)測、預(yù)報和預(yù)警工作。9月7日—10月31日，針對秋收秋種期間出現(xiàn)的秋綿雨災(zāi)害天氣開展災(zāi)前、災(zāi)中、災(zāi)后的預(yù)警、監(jiān)測、評估工作，為應(yīng)對災(zāi)害、減輕災(zāi)害損失贏得了時間。

圖4 秋種農(nóng)用天氣預(yù)報模型流程Fig.4 Flow chart of agricultural weather forecast model for autumn seeding

3.1 結(jié)合臨近天氣預(yù)報，提前啟動全省秋收秋種服務(wù)工作

9月8日啟動了秋收秋種專題氣象服務(wù)。在第一期專題服務(wù)中指出“未來6 d貴州自北向南多降水天氣，抓住降雨間隙搶晴收曬”，通過省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳微信公眾號、多彩貴州眾望新聞網(wǎng)、郵箱等多種媒體手段進(jìn)行信息發(fā)布，讓廣大農(nóng)戶、農(nóng)技人員、生產(chǎn)管理部門及時掌握信息，合理安排秋收工作。眾望新聞閱讀量達(dá)3994人次。

3.2 抓住短暫轉(zhuǎn)折性天氣，多渠道宣傳，降低損失

9月18日，已經(jīng)出現(xiàn)了輕至中級秋綿雨天氣，省之東部水稻出現(xiàn)了發(fā)芽、霉?fàn)€等情況。針對這一情況，組織技術(shù)人員前往受災(zāi)較重的縣、鄉(xiāng)開展實(shí)際調(diào)查。同時，根據(jù)天氣預(yù)報顯示，將會出現(xiàn)3 d短暫的降雨間隙，立即制作專題向相關(guān)部門、媒體發(fā)布“抓住降雨間隙，做好糧食搶收工作”，眾望新聞閱讀量高達(dá)36.19萬，全省各地形成了搶收熱潮，特別是在水稻主產(chǎn)區(qū)開展水稻搶收，應(yīng)收盡收，省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳立即調(diào)配收割機(jī)，切實(shí)減少了秋綿雨天氣對水稻生產(chǎn)的影響。

3.3 聯(lián)合農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳，開展精細(xì)化氣象保障服務(wù)

9月23日，隨著秋綿雨天氣的持續(xù)，全省大部出現(xiàn)了中至特重級秋綿雨天氣，對全省水稻、紅薯等秋收糧食作物的收獲產(chǎn)生了更為明顯的影響，導(dǎo)致秋收(水稻、紅薯)進(jìn)度緩慢、秋種進(jìn)度受阻。省氣象局和省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳聯(lián)合召開了全省氣象部門及農(nóng)業(yè)部門的秋收秋種生產(chǎn)部署會，對服務(wù)工作做出指示和安排。省氣象局啟動秋收秋種氣象應(yīng)急服務(wù)，根據(jù)當(dāng)前災(zāi)害發(fā)生情況和未來天氣預(yù)測，于9月24日，啟動每日制作未來1～3 d逐6 h秋收氣象適宜等級精細(xì)化預(yù)報及4～10 d逐日秋收氣象適宜等級預(yù)報。同時，對各市州進(jìn)行分類指導(dǎo)，形成省、市、縣三級氣象部門、農(nóng)業(yè)部門的服務(wù)、指導(dǎo)體系，為全省糧食生產(chǎn)應(yīng)對秋綿雨災(zāi)害，以及降低災(zāi)害對全省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響程度，開展了精細(xì)化的氣象保障服務(wù)。