日照市春秋播期間降水概率和春秋播進(jìn)度分布特征

李斌 宋佰春 成兆金

摘 要： 根據(jù)1951—2020 年近70 年山東省日照市3 個(gè)氣象觀測(cè)站的逐日降水觀測(cè)資料，以及2011—2018 年日照市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局春秋播進(jìn)度資料，采用趨勢(shì)分析、概率統(tǒng)計(jì)等方法，得出該地區(qū)4—5 月春播期間、10—11 月秋播期間降水概率分布特征和春秋播進(jìn)度分布特征，建立氣候變化背景下日照市的春秋播期間精細(xì)化的最佳播期。結(jié)果表明，日照市春播適宜時(shí)期，東港區(qū)在4 月20 日、5 月11 日，莒縣在4 月30 日、5 月11 日，五蓮縣在4 月20 日、5 月29 日，較為合適；秋播適宜時(shí)期，東港區(qū)在10 月9—10、13 和20—21 日，莒縣在10 月11 和13 日，五蓮縣在10 月3、5 和9—10 日較為合適，春秋播進(jìn)度與期間日降水量相關(guān)性較大。精細(xì)化播種時(shí)期的確定，對(duì)當(dāng)?shù)卮呵锊テ陂g農(nóng)業(yè)生產(chǎn)起到積極的指導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞：降水量；概率分布；播種進(jìn)度；播種時(shí)期；日照市

中圖分類號(hào)：S16文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095-1795（2023）12-0060-06

DOI：10.19998/j.cnki.2095-1795.2023.12.011

0 引言

降水是與人類社會(huì)密切相關(guān)的天氣現(xiàn)象，降水的變化將直接引起當(dāng)?shù)睾禎碁?zāi)害的發(fā)生，很多研究人員對(duì)降水的頻率和強(qiáng)度的變化都做了深入研究。溫舟等[1] 分析了錦州市逐日降水概率分布特征。孫寶利等[2] 研究了人工增雨對(duì)緩解阜新市農(nóng)業(yè)干旱的作用。楊青等[3] 分析了1960—2011 年遼寧省大暴雨時(shí)空分布特征。公穎等[4] 分析了遼寧省夏季降水及暴雨日變化特征。蔡敏等[5] 認(rèn)為，近50 年來(lái)我國(guó)東部極端降水趨勢(shì)雖無(wú)明顯變化，但其時(shí)空差異較大。

山東省日照市東港區(qū)地處東部沿海，屬暖溫帶半濕潤(rùn)性季風(fēng)氣候，莒縣和五蓮縣地處內(nèi)陸，屬暖溫帶半濕潤(rùn)半干旱大陸性季風(fēng)氣候[6]。受海洋影響，東港區(qū)歷年冬季平均氣溫比莒縣偏高2.0 °C，比五蓮縣偏高1.2 °C，冬季氣溫明顯偏高。日照市冬小麥三年兩季成熟，秋天播種，次年6 月成熟，春播作物一般于4—5 月播種，夏天或秋天收獲。日照市汛期為6—9 月，降水主要集中在7—8 月。春秋季偏少，春季（3—5 月）一般占全年降水量的15.3%，秋季（9—11 月）一般占全年降水量的18.1%。因此春秋播的降水成為作物播種的關(guān)鍵因素。

1 材料與方法

1.1 資料來(lái)源

1951—2020 年日照市東港區(qū)、莒縣和五蓮縣氣象局3 個(gè)氣候觀測(cè)站日降水量觀測(cè)資料，該資料按照中國(guó)氣象局氣象觀測(cè)規(guī)范進(jìn)行觀測(cè)，具有準(zhǔn)確性、可比性和代表性。

1.2 分析方法

利用山東省氣候監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件求取、分析1951—2020 年（1 月1 日—12 月31 日）日照市日降水量、日最大降水量、最大連續(xù)降水量和最長(zhǎng)連續(xù)日數(shù)等概率分布特征[7-10]。

根據(jù)GB/T 28592—2012《降水量等級(jí)》劃分標(biāo)準(zhǔn)，24 h 降水量等級(jí)可劃分6 個(gè)量級(jí)， 小雨<10.0 mm、中雨10～25 mm、大雨25～50 mm、暴雨50～100 mm、大暴雨100～250 mm、特大暴雨>250 mm[11-12]。

2 結(jié)果與分析

2.1 全年日降水量概率分布特征

降水量按照特大暴雨、大暴雨、暴雨、大雨、中雨和小雨量級(jí)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

（1）特大暴雨。發(fā)生時(shí)間：7—9 月。發(fā)生概率：莒縣7 月14 日1.4%、8 月13 日1.4%，五蓮縣9 月9日1.6%，東港區(qū)無(wú)發(fā)生。

（2）大暴雨。發(fā)生時(shí)間：5—10 月。發(fā)生概率：東港區(qū)4.5% 出現(xiàn)1 次、3% 出現(xiàn)4 次、1.5% 出現(xiàn)30 次，莒縣2.9% 出現(xiàn)4 次、1.4% 出現(xiàn)23 次，五蓮縣3.2% 出現(xiàn)4 次、1.6% 出現(xiàn)22 次。

（3）暴雨。發(fā)生時(shí)間：3—11 月。發(fā)生概率：東港區(qū)9.1% 出現(xiàn)1 次、6.1% 出現(xiàn)3 次、4.5% 出現(xiàn)15 次、3% 出現(xiàn)30 次、1.5% 出現(xiàn)61 次，莒縣10% 出現(xiàn)1 次、5.7% 出現(xiàn)7 次、4.3% 出現(xiàn)17 次、2.9% 出現(xiàn)25 次、1.4% 出現(xiàn)44 次，五蓮縣9.7% 出現(xiàn)1 次、8.1% 出現(xiàn)3 次、6.5% 出現(xiàn)3 次、4.8% 出現(xiàn)12 次、3.2% 出現(xiàn)20 次、1.6% 出現(xiàn)36 次。

（4）大雨。發(fā)生時(shí)間：3—10 月。發(fā)生概率：東港區(qū)10.0%～13.0% 出現(xiàn)4 次、7.0%～9.9% 出現(xiàn)14 次、4.0%～6.9% 出現(xiàn)42 次、1.0%～3.9% 出現(xiàn)116 次，莒縣10.0%～13.0% 出現(xiàn)7 次、7.0%～9.9% 出現(xiàn)17 次、4.0%～6.9% 出現(xiàn)37 次、1.0%～3.9% 出現(xiàn)104 次，五蓮縣10.0%～13.0% 出現(xiàn)3 次、7.0%～9.9% 出現(xiàn)12 次、4.0%～6.9% 出現(xiàn)32 次、1.0%～3.9% 出現(xiàn)125 次。

（5）中雨。發(fā)生時(shí)間較為廣泛且概率較大，全年各時(shí)段均有發(fā)生。發(fā)生概率：東港區(qū)10.0%～20.0% 出現(xiàn)17 次、7.0%～ 9.9% 出現(xiàn)41 次、4.0%～ 6.9% 出現(xiàn)84 次、1.0%～3.9% 出現(xiàn)164 次，莒縣10.0%～20.0%出現(xiàn)24 次、7.0%～ 9.9% 出現(xiàn)36 次、4.0%～ 6.9% 出現(xiàn)82 次、1.0%～ 3.9% 出現(xiàn)148 次， 五蓮縣10.0%～13.0% 出現(xiàn)22 次、7.0%～ 9.9% 出現(xiàn)29 次、4.0%～6.9% 出現(xiàn)76 次、1.0%～3.9% 出現(xiàn)161 次。

（6）小雨。發(fā)生時(shí)間最為廣泛且概率最大，全年各時(shí)段均有發(fā)生。發(fā)生概率：東港區(qū)30.0%～40.0% 出現(xiàn)21 次、20.0%～29.9% 出現(xiàn)92 次、10.0%～19.9% 出現(xiàn)190 次、1.0%～ 9.9% 出現(xiàn)62 次， 莒縣30.0%～40.0% 出現(xiàn)18 次、20.0%～29.9% 出現(xiàn)93 次、10.0%～19.9% 出現(xiàn)213 次、1.0%～ 9.9% 出現(xiàn)42 次， 五蓮縣30.0%～40.0% 出現(xiàn)16 次、20.0%～29.9% 出現(xiàn)93 次、10.0%～19.9% 出現(xiàn)187 次、1.0%～9.9% 出現(xiàn)70 次。

2.2 4—5 月春播期間降水概率分布特征

4 月中旬—5 月上旬是日照市春播的關(guān)鍵時(shí)期，其氣候特點(diǎn)是干燥少雨，因此，降雨成為春播的關(guān)鍵因素。由于春季風(fēng)大，5 mm 以內(nèi)的降水，滲透深度較淺，失墑?shì)^快，對(duì)春播貢獻(xiàn)率較小，10 mm 以上的降水對(duì)春播才具有積極意義。中雨降水概率較小，這也正是經(jīng)常發(fā)生春旱的原因。

由表1 可知，日照市沿海地區(qū)4—5 月中雨量級(jí)最大概率：東港區(qū)9.1%，出現(xiàn)在4 月20 日、5 月11 日；莒縣8.6%， 出現(xiàn)在4 月30 日、5 月11 日； 五蓮縣9.7%，出現(xiàn)在4 月20 日；同時(shí)5 月29 日全市出現(xiàn)一次較高概率的降水過(guò)程。各地高概率降水基本出現(xiàn)在4 月中下旬和5 月上中旬。這也說(shuō)明盡管每年春播干旱都比較嚴(yán)重，關(guān)鍵時(shí)期還是會(huì)高概率下幾次中雨，緩解旱情，一定程度上保證春播生產(chǎn)、保證春播作物的播種、出苗和生長(zhǎng)。

2.3 4—5 月春播進(jìn)度分布特征

花生播種，要求日平均氣溫穩(wěn)定通過(guò)15 °C。由表2 可知，東港區(qū)15 °C 初日常年值為5 月7 日，莒縣15 °C 初日常年值為5 月1 日，五蓮縣15 °C 初日常年值為4 月30 日。東港區(qū)為東部沿海地區(qū)，初春升溫緩慢，穩(wěn)定通過(guò)15 °C 初日較晚，莒縣和五蓮縣為內(nèi)陸地區(qū)，初春升溫較快，穩(wěn)定通過(guò)15 °C 初日常年值較早，比東港區(qū)一般偏早一周左右，因此東港區(qū)的花生春播始播期往往較莒縣和五蓮縣偏晚一周左右。

由圖1 可知，東港區(qū)花生春播期間降水多分布在4 月17—28 日和5 月1—12 日；春播自4 月17 日開(kāi)始展開(kāi)， 多數(shù)于4 月22 日—5 月1 日進(jìn)度達(dá)到50%～80%。莒縣花生春播期間降水多分布在4 月17—26 日和5 月1—12 日；春播自4 月17 日開(kāi)始展開(kāi)，半數(shù)于4 月18—26 日進(jìn)度達(dá)到50%～80%，半數(shù)于4 月30 日—5 月9 日進(jìn)度達(dá)到50%～80%。五蓮縣花生春播期間降水多分布在4 月17—26 日和5 月1—12 日；春播自4月17 日開(kāi)始展開(kāi)，多數(shù)于4 月25 日—5 月9 日進(jìn)度達(dá)到50%～80%。

春播進(jìn)度與降水分布一致，二者相關(guān)密切，可見(jiàn)日照市春播期間降水之重要性，農(nóng)民借墑播種概率較大，灌溉造墑播種概率較小。

2.4 10—11 月秋播期間降水概率分布特征

日照市秋季東部沿海地區(qū)氣溫高于西部?jī)?nèi)陸地區(qū)，冬小麥適宜始播期內(nèi)陸地區(qū)一般在10 月上旬，東部沿海地區(qū)一般在10 月中旬。由于日照市6—9 月降水豐沛，底墑充足，相對(duì)春旱發(fā)生秋旱的幾率偏低。但適時(shí)播種尤其重要，播種過(guò)早易形成旺苗，冬小麥?zhǔn)軆龊︼L(fēng)險(xiǎn)增加；偏晚，小麥分蘗少、苗勢(shì)弱，不利越冬，也極易降低產(chǎn)量。

由表3 可知，東港區(qū)中雨大概率出現(xiàn)在10 月1、10 和13 日；莒縣中雨大概率出現(xiàn)在10 月1 和11 日，11 月5 日，五蓮縣中雨大概率出現(xiàn)在10 月3 和10 日，11 月9 和10 日。大都處于冬小麥適宜始播期內(nèi)，基本都可以適期播種。但最大概率都為7.6%～8.6%，發(fā)生秋旱、抗旱播種的幾率仍然較大。因此，及時(shí)關(guān)注天氣預(yù)報(bào)、搶墑、造墑播種，非常重要。

2.5 10—11 月秋播進(jìn)度分布特征

日照市種植的冬小麥品種基本是冬性、半冬性品種，半冬性品種居多。冬性品種適播期為日平均氣溫穩(wěn)定通過(guò)16～18 °C 終日，半冬性為穩(wěn)定通過(guò)14～16 °C終日。

由表4 可知，冬小麥適宜始播期莒縣、五蓮縣一般在10 月上旬，東港區(qū)在10 月中旬。東港區(qū)為東部沿海地區(qū)，初秋降溫緩慢，穩(wěn)定通過(guò)16 °C 終日較晚，莒縣和五蓮縣為內(nèi)陸地區(qū)，初秋降溫較快，穩(wěn)定通過(guò)16 °C 終日常年值較早，比東港區(qū)一般早10 d 左右，因此東港區(qū)的冬小麥秋播始播期往往較莒縣和五蓮縣偏晚10 d 左右。

由圖2 可知，東港區(qū)秋播期間降水多分布在9 月29 日—10 月3 日和10 月14—25 日；秋播自9 月29 日開(kāi)始展開(kāi)，多數(shù)于10 月8—15 日進(jìn)度達(dá)到50%～80%。莒縣秋播期間降水多分布在9 月29 日—10 月3 日和10 月7—25 日；秋播自9 月29 日開(kāi)始展開(kāi)，半數(shù)于10 月5—8 日進(jìn)度達(dá)到50%～ 80%， 半數(shù)于10 月9—17 日進(jìn)度達(dá)到50%～80%。五蓮縣秋播期間降水多分布在9 月29 日—10 月3 日和10 月8—25 日；秋播自9 月29 日開(kāi)始展開(kāi)，多數(shù)于10 月7—15 日進(jìn)度達(dá)到50%～80%。

秋播進(jìn)度與降水分布一致，二者相關(guān)密切，老百姓借墑播種概率較大，因水源和勞動(dòng)力問(wèn)題灌溉造墑播種概率稍小。

3 結(jié)束語(yǔ)

（1）日照市的日降水頻率基本呈拋物線式對(duì)稱分布，峰值出現(xiàn)在7 月，年初和年尾概率較小。具體表現(xiàn)：各級(jí)降水概率最大均出現(xiàn)在6—9 月，其中小雨37.1%（五蓮縣8 月29 日），中雨19.7%（東港區(qū)7月22 日），大雨12.9%（莒縣7 月24—25 日，五蓮縣8 月2、18 日），暴雨10.0%（莒縣8 月18 日），大暴雨4.5%（ 東港區(qū)8 月20 日） ， 特大暴雨1.6%（五蓮縣9 月9 日）。

（2）春播期間，考慮中雨量級(jí)最大概率：東港區(qū)9.1%，出現(xiàn)在4 月20 日、5 月11 日；莒縣8.6%，出現(xiàn)在4 月30 日、5 月11 日；五蓮縣9.7%，出現(xiàn)在4月20 日。同時(shí)5 月29 日全市出現(xiàn)一次較高概率的降水過(guò)程。因此東港區(qū)在4 月20 日、5 月11 日，莒縣在4 月30 日、5 月11 日，五蓮縣在4 月20 日，以及全市5 月29 日，此時(shí)間段播種較為合適。同理，秋播期間，東港區(qū)中雨大概率出現(xiàn)在10 月1、10 和13 日；莒縣中雨大概率出現(xiàn)在10 月1 和11 日，11 月5 日，五蓮縣中雨大概率出現(xiàn)在10 月3 和10 日，11 月9 和10 日；此時(shí)間段播種較為合適。

（3）東港區(qū)花生春播多數(shù)于4 月22 日—5 月1 日進(jìn)度達(dá)到50%～ 80%， 莒縣花生春播半數(shù)于4 月18—26 日進(jìn)度達(dá)到50%～80%、半數(shù)于4 月30 日—5月9 日進(jìn)度達(dá)到50%～80%，五蓮縣花生春播多數(shù)于4月25 日—5 月9 日進(jìn)度達(dá)到50%～80%；東港區(qū)秋播多數(shù)于10 月8—15 日進(jìn)度達(dá)到50%～80%，莒縣秋播半數(shù)于10 月5—8 日進(jìn)度達(dá)到50%～80%、半數(shù)于10月9—17 日進(jìn)度達(dá)到50%～80%，五蓮縣秋播多數(shù)于10 月7—15 日進(jìn)度達(dá)到50%～80%。春、秋播進(jìn)度與降水分布一致，二者相關(guān)密切，老百姓借墑播種概率較大，因勞動(dòng)力外出打工較多、造墑播種成本較大及水源不足等問(wèn)題，造墑播種概率較小。

（4）積極關(guān)注天氣預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、適播期內(nèi)主動(dòng)造墑播種，盡早完成春秋播任務(wù)，仍是各地區(qū)最主要問(wèn)題。

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