南京冬小麦关键生育期的连阴雨特征分析
2014-02-05李正金姜有山强慧婷
李正金,姜有山,强慧婷
(江苏省南京市气象局,江苏 南京 210019)
南京冬小麦关键生育期的连阴雨特征分析
李正金,姜有山,强慧婷
(江苏省南京市气象局,江苏 南京 210019)
利用南京市5个人工观测气象站1961-2010年的气象资料,分析南京地区冬小麦生长关键生育期的连阴雨气候变化特征。结果表明,近50年来南京市冬小麦关键生育期的连阴雨出现次数的变化呈不规律振荡。连阴雨发生时空分布特征,六合及以北地区春季连阴雨次数出现最少,溧水中东部地区最多;冬小麦拔节至孕穗期、抽穗至开花期以及灌浆期的连阴雨发生次数占全年发生的比重分别为25%、36%和17%;重连阴雨发生频率分别为2~4.5年一遇、1.5~3年一遇和2.5~5年一遇。
冬小麦生育期;连阴雨;气候特征;频率;南京
连阴雨是指连续数日甚至数十几日出现阴雨寡照的天气过程,其影响时间长,空间跨度大,对农业生产的影响最为直接,是我国长江中下游地区常见的农业气象灾害之一。连阴雨产生的气象条件研究已有很多[1-3],近年也有连阴雨灾害特征分析[4-6],但多数侧重于气象学分析或灾害的统计特征分析,对作物不同生育期连阴雨灾害的影响未做更多的研究。作者研究了南京在3-5月期间连阴雨发生的时空分布特征及其对冬小麦各生育期生长的影响,可为南京地区冬小麦田间管理起到一定的指导作用。
冬小麦是南京地区第2大粮食作物,种植面积和总产量仅次于水稻,主栽品种主要以中、弱筋的宁麦和扬麦系列为主,一般当年10月播种至次年6月成熟收获,主要生育期 (返青拔节期、抽穗开花期以及灌浆乳熟期)在春季,即次年的3-5月,此期间恰逢长江中下游地区春季阴雨多发季节,连阴雨可能导致花期授粉率降低灌浆期充实度不足影响产量形成,也可诱发赤霉病、条锈病等病虫害大流行,成为影响冬小麦生长发育和品质提高的主要的气象灾害之一。
l 材料和方法
1.1 材料
选取南京市5个人工观测气象站1961-2010年逐日降水量、日照时数、总云量资料 (日界为北京20:00)等,以连阴雨发生次数作为定量表征指标。
1.2 方法
根据南京市冬小麦的生育进程和生态气候特征,确定每年的3-5月份是冬小麦的关键生育期。分析该时段连阴雨过程发生的年代际变化特征,空间分布特征,冬小麦各生育期发生重连阴雨的频率和分布。基于南京地区的气候特点、参照江苏省春季连阴雨的气候标准[7],以及农业气象观测规范等,划定冬小麦不同生育期的连阴雨和重连阴雨标准。
3月为小麦拔节至孕穗期,连阴雨标准为7 d及以上,日雨量超0.1 mm的日数与过程总日数的比率达70%或以上,若含无雨日,该日的日照时数在5 h以下,重连阴雨标准为10 d以上连阴雨过程。4-5月为小麦抽穗至扬花期,灌浆期,连阴雨标准为5 d及以上,日雨量超0.1 mm的日数与过程总日数的比率达70%或以上,若含无雨日,该日的日照时数在5 h以下。或者连续3 d有雨,且过程雨量≥30 mm;重连阴雨标准为连阴雨8 d以上,或3 d有雨,累计雨量≥70 mm,或5 d有雨,累计雨量≥100 mm。
2 结果与分析
2.1 年代际变化特征
图1表明,在历史上南京市曾有春季连阴雨发生的集中期,如20世纪60,70年代中期以及90年代的前中期,特别是1990-1994年持续出现春季连阴雨,而且多重连阴雨过程,给全市的冬小麦和夏粮生产带来严重影响。同时,历史上也有连阴雨发生相对较少的年份,最明显的就是2004年以来,春季连阴雨发生明显偏少,与此对应的夏粮(2004-2010年)连续7年增产增收。由此可见,连阴雨发生的次数和程度,对南京市夏粮生产,特别是冬小麦的生产有着直接的影响。
图1 近50年来南京地区连阴雨次数距平值
2.2 空间分布特征
从图2可以看出,春季连阴雨发生次数的空间分布存在明显的北少南多的特征,六合及以北地区春季连阴雨次数出现最少,年均少于2.5次,溧水中东部地区最多,年均次数均在3次以上,其他地区在2.5~3次。
图2 南京市各站连阴雨过程空间分布
2.3 冬小麦各生育期发生重连阴雨的频率和分布从春季连阴雨年均发生次数来看,年均出现
2.6 次,从冬小麦各生育期发生连阴雨的次数和频率来看,4月份 (抽穗孕穗期)降水过程较为集中,发生连阴雨的次数达到年均1次,占全年总数的36%,其次在3月 (拔节孕穗期),发生次数占全年的25%,5月 (灌浆期)最少,仅有17% 的连阴雨过程出现在该时段。
图3 拔节至孕穗期发生重连阴雨频率
图4 抽穗扬花期发生重连阴雨频率
图5 灌浆期发生重连阴雨频率
图3 -5为南京冬小麦拔节至孕穗期重连阴雨发生频率分布。由图3可见,拔节至孕穗期发生重连阴雨的频率为2~5年一遇,其中北部地区发生较少,为3~5年一遇,高淳、溧水中东部地区此时期最易出现重连阴雨天气,平均每1.5~2年遇到一次。图4表明,抽穗扬花期的重连阴雨发生频率明显增多,大部分地区为1~2.5年一遇,西南部为1~2年一遇。图5表明,灌浆期的重连阴雨发生频率减小,中北部大部分都在3~5年一遇。
3 小结与讨论
近50年来冬小麦关键生育期的连阴雨出现次数的变化是呈不规律振荡的,有连阴雨发生的集中期,如20世纪60,70年代中期以及90年代的前中期,造成南京市冬小麦产量和品质明显下降;也有发生相对较少的年份,如2004年以来持续偏少,造就了连续多年增产增收。
从连阴雨发生时空分布来看,六合及以北地区春季连阴雨次数出现最少,年均少于2.5次,溧水中东部地区最多,年均次数在3次以上,其他地区为2.5~3次;冬小麦拔节至孕穗期、抽穗至开花期、灌浆期的连阴雨发生次数占全年发生的比重分别为25%,36%和17%;重连阴雨发生频率分别为2~4.5年一遇、1.5~3年一遇和2.5~5年一遇。
[1] 姜爱军,田心如,王冰梅.连阴雨灾害评估模型的研究[J].灾害学,1997,12(2):50-53.
[2] 钟元,吴钟浚.长江中下游地区春季连阴雨-连晴天气过程的中期振荡 [J].气象学报,1992,50(2):199-208.
[3] 罗小莉,王盘兴,李丽平.2009年冬春之交长江中下游异常连阴雨过程分析 [J].气象研究与应用,2010,31(1):11-15.
[4] 吴洪颜,高苹,赵凯.春季连阴雨对江苏省夏收作物产量的影响 [J].灾害学,2003,18(3):46-49.
[5] 黄毓华,武金岗,高苹.淮河以南春季三麦阴湿害的判别方法 [J].中国农业气象,2000,21(1):23-26.
[6] 吴洪颜,高苹,徐为根,等.江苏省冬小麦湿渍害的风险区划 [J].生态学报,2012,32(6):1871-1879.
[7] 周曾奎,朱定真,吴震,等.南京城市气候及其灾害性天气 [M].北京:气象出版社,1999:81-84.
(责任编辑:张才德)
S 161
:A
:0528-9017(2014)04-0566-03
文献著录格式:李正金,姜有山,强慧婷.南京冬小麦关键生育期的连阴雨特征分析 [J].浙江农业科学,2014(4):566-568.
2013-12-15
南京市气象局青年科技基金项目 (NJ201103)
李正金 (1984-),男,江苏句容人,助理工程师,硕士,主要从事应用气象和农业遥感研究工作。E-mail:lizhengjin2008 @163.com。