秋季连阴雨天气对湖南农业生产的影响及防灾减灾措施
2016-06-14蒋元华兰明才张湘华周长青
彭 月,蒋元华,兰明才,张湘华,周长青
(1.湖南省长沙市气象局,湖南 长沙 410205;2.湖南省气候中心,湖南 长沙 410118;3.湖南省气象台,湖南 长沙 410118;4.湖南省湘西自治州气象局,湖南 吉首 416000)
秋季连阴雨天气对湖南农业生产的影响及防灾减灾措施
彭 月1,蒋元华2,兰明才3,张湘华4,周长青3
(1.湖南省长沙市气象局,湖南长沙 410205;2.湖南省气候中心,湖南长沙 410118;3.湖南省气象台,湖南长沙 410118;4.湖南省湘西自治州气象局,湖南吉首 416000)
摘 要:2015年11月湖南省出现了连阴雨天气过程,引发了暴雨和洪涝气象灾害。连阴雨对湖南农业生产影响主要表现为三个方面:降水过多造成农田湿(渍)害;日照偏少,不利于光合作用,作物长势弱;温度过低,一些生长作物积温不足,出现病虫害。连阴雨过程伴随的暴雨洪涝灾害损毁了部分农田水利设施。针对这些不良影响,提出及时开沟排水,增加土壤透气性,防止渍害发生,做好查苗补苗工作,及时加固温室大棚棚架和畜禽舍等设施。
关键词:连阴雨;切变;农业生产;日照
湖南省作为我国中部地区典型的农业大省,农作物生产在全国具有举足轻重的地位[1]。湖南的粮食作物产量全国第七,其中稻谷产量全国第一。11月通常是湖南晚稻收割期,也是油菜和冬季蔬菜生长的关键期,这个阶段出现连阴雨,会使农作物水分过剩造成渍害[2],影响农作物收成。2015年11月湖南省出现了大范围连阴雨天气过程,对农业生产造成了很大影响。根据农业部门统计,油菜受灾2.71万hm2,绝收0.61 万hm2;蔬菜受灾2.07万hm2,绝收0.23万hm2;晚稻受灾0.99万hm2,绝收0.05万hm2,仅邵阳、永州、郴州三市农作物总受灾面积就达8.53万hm2。
一些学者针对连阴雨天气和农业生产相关影响做了细致研究。陆魁东等[3-5]从各种气象灾害对农作物影响,进行湖南省作物种植气候区划,韩沁哲等[6]研究了湖南油菜各个生长时段连阴雨发生的时空规律,史瑞琴等[7]重点分析了华中三省(包括湖南)秋季连阴雨时空变化特征,提出了防范连阴雨天气农业生产应对措施。以上是从统计连阴雨天气灾害出现时段多年时空分布气候背景角度做出研究,对典型连阴雨天气个例和农业相关影响研究较少,具体应对措施则基本无人提起。2015年11月连阴雨天气过程伴随着暴雨、洪涝气象灾害,具有典型性,分析这次典型连阴雨天气过程及对农业生产的影响,有助于将来科学应对防范此类灾害性天气过程。
1 资料和方法
1.1 资料来源
气象观测资料使用湖南省97个地面气象观测台站的日平均气温、日降水量、日照时数观测资料和超过2 168个要素区域气象站观测资料及湖南省气象局在全省范围布网的土壤水分观测资料。
1.2 连阴雨监测
连阴雨是指日降水量≥0.1 mm连续7 d以上,且过程日平均日照时数≤0.1 h。依据时间长短,可分为轻度、中度和重度连阴雨三个等级[8]。
轻度连阴雨:连阴雨持续7~10 d。
中度连阴雨:连阴雨持续11~15 d。
2 连阴雨天气分析
2.1 天气背景分析
2015年11月份,湖南全省气温较常年同期偏低0.2℃,降水量异常偏多,位居1951年以来同期第1位。产生连阴雨天气过程的环流形势主要可归纳为三种类型:分裂型、阻高型、高后型[9]。2015年11月连阴雨天气过程为分裂型。由11月500 hPa月平均位势高度场和距平场(图1),亚洲北半球中高纬(50°N以北)两槽一脊,中低纬纬向环流为主,湖南在东亚大槽底部偏西,副高较常年偏强,因此冷暖空气交汇处在25°N附近。受冷暖交汇气流影响,湖南阴雨日数偏多,全省平均日照时数33.8 h,较常年同期偏少77.1 h。
2.2 连阴雨分析
根据湖南省气象局气候中心监测分析,湘中以南共14个县市达连阴雨标准,其中常宁、新田连阴雨日数持续15 d,达到中度连阴雨标准,见图2a。连阴雨期间,湖南共出现4次暴雨过程,分别在7~8日、11~12日、16~17日、19~20日,50个县发生暴雨。受连阴雨天气影响,湘中以南半数以上县市出现洪涝气象灾害,除湘西北土壤墒情适宜外,其他地区土壤过湿,部分地区10~50 cm土壤湿度均超过90%。连阴雨也导致湖南省内出现了长时间的阴雨寡照天气。当日照时数除湘东地区大于40 h,其他地区多在20~40 h之间,与常年同期相比,湖南省日照时数偏少(图2b)。
图1 11月份500 hPa高度场和距平场(彩色阴影区为距平场,红色粗线为气候平均的588线)
图2 11月湖南省连阴雨监测分布图和月日照时数分布(a:连阴雨监测分布;b:月日照时数分布)
3 连阴雨对农业生产的影响
2015年11月份连阴雨天气有三个典型特点:日照不足,气温过低;雨日频繁,降水偏多;连阴雨伴随暴雨天气过程,湘中以南县市出现洪涝气象灾害。这些对农业生产影响很大。
11月,湖南处秋粮收获后期,连阴雨天气对湖南省种植面积相对较大的大田作物晚稻、棉花、烤烟、油菜、玉米、大豆、甘薯和苎麻等[10]生长、收获有较大影响。
学习的过程的实质是不断熟悉所求的函数,拟合函数,并记住该函数。反向传播过程是在误差不在允许的范围内时,把误差值返回到各隐含层,各层根据一定的函数关系调整链接的权值,再进行正向传播,对样本值重新计算,直到达到精度的要求,这时训练的过程结束,反向传播的过程也结束了。BP神经网络算法的流程如图3所示。
降水偏多,晚稻田块湿度过大,发生渍涝灾害,一些未收获的晚稻出现倒伏、落粒、谷粒霉变现象,稻谷发芽等情况。雨日频繁,收割进度偏慢,影响了部分晚稻收晒扫尾工作。
持续的连阴雨影响到棉花采摘和晾晒,大量未采摘棉花烂桃现象严重,棉桃脱落,已采摘棉桃无法晾晒,出现霉烂现象。
油菜目前正处于移栽—成活期。日照不足,气温过低影响移栽后的油菜活棵和生长,造成移栽后油菜田间湿度大,油菜生长缓慢,并有枯黄死苗现象。
11月是湖南冬小麦播种时间。降水偏多,暴雨洪涝导致土壤墒情不适,已播种冬小麦将出现烂芽、闷芽。温度过低也不利于冬小麦形成壮苗。
连阴雨天气不利于一些水果的采摘、贮运。由于11月,部分晚熟品种柑橘处于采摘期,降水频繁,影响到柑橘采摘、储运。树冠挂水,果实表皮沾雨带水、果肉含水量增加,造成果实不耐贮存,储运易出现烂果。
连阴雨天气影响蔬菜、绿肥等作物生长。过多的降水使地势低洼地区的油菜、蔬菜、绿肥等作物过水受淹,长时间浸泡,对活蔸、返青及正常生长造成影响。由于连阴雨导致的日照偏少影响秋季蔬菜和越冬蔬菜正常生长,不利于光合物的形成,亦不利于形成壮苗。
连阴雨天气不仅影响农作物,对水产养殖、农业设施造成损失。连阴雨天气伴随的洪涝气象灾害天气,造成塘坝、畜禽舍等水产养殖设施和其他农业设施受到不同程度损害。由于强降水引发滑坡、泥石流,不少农田被冲毁、砂压。
4 对策与建议
连阴雨对农业生产影响主要表现为三个方面,降水过多造成湿(渍)害;日照偏少,不利于光合作用,作物长势弱;温度过低,一些生长作物积温不足,出现病虫害。应及时开沟排水,中耕松土,以增加土壤透气性,降低农田土壤湿度,防渍(害)发生;对湘西北等地部分前期降水偏少地区,局地浅层土壤缺墒状况维持,可利用有效降水过程,及时蓄水,保证作物后期需水和农业生产用水;11月要提前做好冬修水利、农田基本建设准备,适时开展冬修、冬造工作。另外此次连阴雨过程附带的强降水对农田水利设施等影响,针对些不良影响,对农业生产活动提出如下建议:
(1)双季晚稻。已成熟的稻田不宜在阴雨天收割,应开田放干田水,待晴后快速收割,并及时晾晒,防霉烂。未收割的晚稻在降雨间断叶面无水时,喷施磷酸二氢钾,增强抗逆力,以利于减少空壳率,提高结实率。对稻飞虱、二化螟、纹枯病、稻曲病和稻瘟病也应及早防治。
(2)棉花。要清理“三沟”防渍涝、防烂铃;雨后应在清理老黄叶、赘芽的前提下,喷施一次加氮的磷酸二氢钾,以防早衰、防棉铃脱落,增铃重。
(3)柑橘。连阴雨天气对柑橘品质影响较大,病害加重。因此要及时摘除橘树上病果,做好清沟排水工作,有条件的橘园,栽植垄畦覆盖地膜增温防涝。柑橘采收注意避开降雨时段,树冠带水时不宜采摘,避免储运烂果,宜待天气晴稳1 d后及时采收。
(4)油菜。加强田间管理,做好查苗补苗工作,对移栽大田油菜应及时检查,发现有枯黄死苗,立即补栽,确保基本苗。连阴雨会导致土壤养分流失,根系发育不良,营养吸收能力下降,对长势较差的油菜幼苗,要增施硼肥,促进冬前生长。要勤中耕除草培土,保持土壤疏松,促进根系生长,降水多的地方,利用降水间隙清沟沥水,降低田间湿度。
(5)小麦。为防止已播种冬小麦出现湿害,需要及时清沟理墒,疏通排灌水系。同时,做好病虫害的防治工作。受持续阴雨寡照天气影响,蔬菜植株等长势偏弱,易发生病害,需加强防治,适时喷施农药。
(6)大棚蔬菜。及时对棚架进行加固,注意温湿调控,防范持续阴雨天气及强降温对作物生长带来的不利影响。
5 结 论
2015年11月连阴雨天气出现在分裂型天气环流形势背景下,湖南在东亚大槽底部偏西,东路来的冷空气不断南下影响湖南,同时副高较常年偏强,冷暖气流交汇于湘中及湘南区域。分析这次典型的连阴雨天气及其对农业生产的影响得出如下结论:
(1)2015年湖南连阴雨天气主要出现在湘中以南,部分县市达到中度连阴雨天气。此次连阴雨天气过程有日照不足,气温过低、雨日频繁,降水偏多、伴随暴雨洪涝灾害三个典型特征。
(2)连阴雨天气过程,影响到晚稻收晒扫尾工作,棉花采摘和晾晒,冬小麦播种和壮苗,油菜活壳和生长,柑橘等水果贮运,以及蔬菜和绿肥作物生长。其伴随的洪涝灾害造成塘坝、畜禽舍等水产养殖设施和其他农业设施受到不同程度损害。
(3)针对连阴雨天气造成的不良影响,提出及时开沟排水,增加土壤透气性,降低农田土壤湿度;采收柑橘等水果时注意避开降雨时段,避免储运烂果;对油菜、棉花等作物注意喷施肥料等建议。提前做好冬修水利、农田基本建设准备,适时开展冬修、冬造工作。
参考文献:
[1] 周贤君,邹冬生,王 敏. 湖南省主要农作物区域比较优势分析[J].
农业现代化研究,2009,(6):712-715.
[2] 李细生,汪坚胜,张 华,等. 2012年1~3月湖南低温连阴雨天气过程成因和影响[J]. 安徽农业科学,2012,(40):15818-15821.
[3] 陆魁东,黄晚华,申建斌,等.湖南一季超级稻种植气候区划[J].中国农业气象,2006,(2):79-83.
[4] 陆魁东,黄晚华,方 丽,等. 气象灾害指标在湖南春玉米种植区划中的应用[J].应用气象学报,2007,(4):548-554.
[5] 陆魁东,彭莉莉,黄晚华,等.气候变化背景下湖南油菜气象灾害风险评估[J].中国农业气象,2013,(2):191-196.
[6] 韩沁哲,罗伯良,周 伟,等. 湖南省油菜生长期连阴雨气象灾害发生强度的时空特征[J].湖南农业科学,2012,(19):93-96.
[7] 史瑞琴,李 兰,温泉沛,等.华中三省秋季连阴雨时空变化特征及风险分析[J].华中农业大学学报,2013,(6):91-98.
[8] 湖南省质量技术监督局.湖南省地方标准DB43/T234-2004 [S].
[9] 谭本进,谢贵森.湘西南秋季连阴雨天气过程分析[J].湖北气象,1996,(3):20-23.
[10] 周贤君.湖南省主要农作物生产生态经济适宜性评价及高效持续发展战略研究[D].长沙:湖南农业大学,2009.
(责任编辑:肖彦资)
Autumn Continuous Rainweather Analysis and the Impact on Agricultural Productionin Hunan Province and Disaster Prevention and Mitigation Measures
PENG Yue1,JIANG Yuan-hua2,LAN Ming-cai3,ZHANG Xiang-hua4,ZHOU Chang-qing3
(1. Changsha City Bureau of Meteorology, Changsha 410205,PRC; 2. Climate Center of Hunan Province, Changsha 410118,PRC; 3. Hunan Province Meteorological Observatory, Changsha 410118, PRC; 4. Xiangxi Autonomous Prefecture Bureau of Meteorology, Jishou 416000, PRC)
Abstract:It has been appeared continuous rainy weather process in Hunan Province in November 2015. It has even appeared heavy rains and floods during continuous rainy weather disasters. Due to the cold air continuously influenced Hunan Province from east road. Subtropical high is stronger than throughout the year at the same time. Shear moved in Hunan southern area. So it formed a continuous rain weather process. The continuous rainy weather caused by lack of sunshine, effect of canola after transplanting live trees and growth, it is not conducive to the normal growth of fall vegetables and winter vegetables, affected the rice harvest drying off the work. For the above,it proposed timely drainage ditch, increased soil permeability, prevented water logging occurred, checked the seedling of work, and other recommendations.
Key words:continuous rain; sheer; agricultural production; sunshine; Hunan
中图分类号:P429
文献标识码:A
文章编号:1006-060X(2016)05-0051-03
DOI:10.16498/j.cnki.hnnykx.2016.05.015
收稿日期:2016-01-09
基金项目:湖南省气象局短平快课题资助(XQKJ16B095)
作者简介:彭 月(1983-),女,湖南泸溪县人,工程师,主要从事应用气象方向研究。