衢州市早稻春季低温冷害评估模型应用与评价

汪晨 余丽萍

（衢州市气象局，浙江衢州324000；第一作者：758988324@qq.com）

浙江省衢州市是一个农业市，早稻是衢州市的主要粮食作物，常年总产量21万t左右[1]。4月衢州正值冷暖空气活动交替时节，气温变化幅度大，常常出现日平均气温低于12℃的天气，而此时衢州市早稻正处于秧苗期，如果出现持续3 d低温天气，会造成早稻出苗参差不齐，出现烂秧、死苗等现象，降低植株抵抗力[1]，造成减产。王建林[2]指出，灾害风险分析的目的是对农业生产管理者把握相关灾害的总体风险规律及其致灾风险标准提供量化依据。余丽萍等[1]选择对早稻不利的多个气象因子，采用主分量分析法确定主分量，建立综合评估指标模型。本文针对已研究出的衢州市早稻春季低温冷害评估模型，在2015年和2016年进行了实际应用，效果较好，为早稻产量预测提供了定量客观的参考依据。同时为了提高春季低温冷害的预测预警水平，可以根据模型计算得到定量的综合评估指标，分析较严重春季低温冷害年的大气环流背景，将有利于应对春季低温冷害对粮食生产安全构成的严重威胁，提前提醒种植户积极采取防御措施，对保障粮食生产安全具有重要意义。

1 资料来源与研究方法

1.1 资料来源

所用气象资料为衢州市气象部门2015年和2016年4月的日观测资料；早稻生育期观测资料为1990-2011年来源于衢州龙游国家一级农业气象试验站。

1.2 研究方法

表1 2015、2016年早稻春季低温冷害气象因子

1.2.1 衢州早稻低温冷害评估模型

余丽萍等[1]确定了衢州市早稻低温冷害影响因子，并且采用主分量分析法确定主分量及表达式，建立了衢州市早稻低温冷害评估模型，表达式如下：

K为综合指标，K越大，表明早稻春季低温阴雨冷害程度越重，反之越轻。X1～X9分别为气象要素因子变量（详见表1），ZX为各变量标准化后的数值。标准化公式为：

Zij为标准化后的变量值，Xij为实际变量值，Xi和Si为实际变量值的算术平均值和标准差。

1.2.2 应用评价

图1 1960-2016年衢州市早稻春季低温冷害综合指标年际分布图

根据已经研究的衢州早稻低温冷害评估模型（表达式1），在2015年和2016年进行了实际应用，效果较好，和早稻产量成正比，给衢州市早稻产量预测提供了科学的参考依据。

2 结果与分析

2.1 早稻春季苗期气候及农业气象灾害概况

2015年4月1日至20日衢州全市（含县市区）平均气温为17.1℃，比常年同期显著偏高1.3℃；平均降水量为136.9 mm，比常年同期偏少15.8 mm，偏少10.3%；全市平均雨日为13.0 d，与常年持平；衢州市平均日照时数为89 h，比常年同期偏多13 h，偏多17.0%。2015年4月7-9日受北方强冷空气影响，全市平均气温降至9℃以下，出现了“倒春寒”天气。由于4月上旬持续阴雨天气，导致大部分农田未开始播种移栽，据衢州市农业部门调查数据显示，4月上旬早稻移栽面积同比上年大幅减少。

2016年4月1日至20日衢州全市（含县市区）平均气温为17.9℃，比常年同期异常偏高2.1℃；平均降水量为211.8 mm，比常年同期偏多59.1 mm，偏多38.7%；全市平均雨日为16.0 d，较常年偏多3 d；全市平均日照时数为46 h，比常年同期偏少30 h，偏少39.0%。2016年4月出现2个时段连续阴雨天气：3-11日、13-18日，早稻4月份是直播和机插的时期，由于上中旬阴雨天气多，对早稻播种有影响，播种面积同比下降。

2.2 春季早稻低温冷害致灾气象因子

2015年、2016年衢州市早稻低温冷害致灾各因子情况详见表1。

2.3 综合评估模型结果

应用综合评价模型计算，2015年衢州春季早稻低温冷害综合评价指标K=0.3，致害强度为轻度。2016年衢州春季早稻低温冷害综合评价指标K=-1.5，无低温冷害发生。

2.4 模型业务应用评价

通过衢州市早稻春季低温冷害评估模型公式（1）计算出1960-2016年综合指标K，从早稻春季低温综合指标分布图（图1）中看出，20世纪60年代到90年代这40年间，衢州市发生早稻春季低温冷害灾害的频率约3～4年出现1次；而强度为90年代最强（K指数大），2000年以后，早稻春季低温冷害发生次数变少，但2010年发生的强度较重。近60年期间，衢州市早稻春季低温冷害较重的年份为：1996年、2010年、1987年和1993年。

根据衢州市统计年鉴资料，把上述出现较重早稻低温冷害灾害的4年的早稻产量和早稻平均产量相比较，均减产6.0%以上。而2015年、2016年早稻产量均为正常偏高水平。可见，衢州市早稻低温冷害评估模型是客观的、有效可行的，为农业部门业务人员预测早稻产量提供了参考。

3 结论与讨论

虽然2015年4月上旬衢州市出现持续阴雨天气，并且7日至9日受北方强冷空气影响，全市平均气温降至9℃以下，出现了“倒春寒”天气，但由于大部分农田未开始播种移栽，因此未出现大范围的死秧、烂苗灾害。而2016年4月出现3日至11日、13日至18日2个时段连续阴雨天气，但因总体温度较高，也没有出现死秧烂苗现象。通过综合评价模型计算，2015年衢州春季早稻低温冷害综合评价指标K=0.3，低温冷害发生强度为轻度；2016年衢州春季早稻低温冷害综合评价指标K=-1.5，未发生春季低温冷害。可见，该模型是客观的、有效可行的，可为早稻产量的预测提供参考依据，适宜在生产上应用。

提前给管理部门、种植大户发布预警信息，推迟早稻移栽日程，能有效避免早稻发生烂秧、死苗造成的灾损，对保障粮食安全具有重要意义。