天津市2018年春季农业气象条件分析

董朝阳 陈跃浩 程善俊

摘 要：为探究天津市2018年春季（3—5月）气象条件对农业生产的影响，以全市13个基本观测站和253个区域自动站气象数据为基础，采用距平百分率、五日滑动以及空间插值等方法对春季温度、水分、光照等气象条件进行了分析，并结合田间调查评估其对作物生长的影响。结果表明，2018年春季气温较往年略偏高，波动明显；降水略偏少，时空分布不均，日照略偏少。早春气温偏低，冬小麦返青起身延迟；3月下旬气温回升迅速，麦苗长势好转；4月3—7日出现强降温雨雪过程，设施拱棚和露地早春覆膜作物遭遇冷害；4月中旬到5月中旬光温水匹配适宜，小麦长势好转升级，春播持续推进；5月下旬气温迅速攀升，未出现有效降水，春播因干旱受阻，旬末出现小麦干热风天气。总体来看，今春农业气象条件利弊参半。

关键词：春季；气象条件；天津；评估

中图分类號：S16 文献标识码：A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2018.10.017

Abstract： In order to explore the influence of meteorological conditions on agricultural production in spring （March—May） of 2018 in Tianjin，based on the meteorological data of 13 basic observation stations and 253 regional automatic stations， the temperature， moisture and illumination conditions in spring were analyzed by using the methods of anomaly percentage， five-day moving average， spatial interpolation and so on， and its impact on crop growth were evaluated combined with field investigation. The results showed that the average temperature in the spring of 2018 was slightly higher than that in the same period from 1981 to 2010， and the fluctuation was obvious. The precipitation and the sunshine hours were slightly less than the same term， and the space-time distribution of rainfall was inhomogeneous. The reviving of winter wheat had postponed due to the low temperature in early spring. While the temperature picked up quickly in late March， wheat seedling had taken a turn for the better. From April 3rd to 7th， Tianjin had experienced a heavy cooling， rain and snow process， crops under the arched shed and plastic mulch in the open ground had encountered cold damage. From mid-April to mid-May， the suitable matching of light， temperature and precipitation brought the wheat on nicely， in the meantime the progress of spring sowing has carried out continuously. Late in May， the temperature rose rapidly and there was no effective precipitation， spring sowing was hindered by drought， while hot-dry wind appeared at the end of the month. Overall， the plusses and minuses of agro-meteorological conditions in this spring were equal.

Key words： spring； meteorological conditions； Tianjin； evaluation

2017—2018年冬季天津市气温整体较往年偏低0.1 ℃，其中1月下旬受冷空气影响出现一次阶段性降温过程，较往年偏低3.4 ℃，是2001年以来历史同期最低值；降水量总体较往偏少5成以上，仅1月下旬有降水，其余各旬均无降水；季内以晴好天气为主，日照较充足。整个冬季未发生严重灾害性天气，冬小麦安全越冬，设施农业正常生产，整个冬季农业气象条件总体利大于弊，为春季的农业生产提供了较为理想的水分条件。进入春季后，气温较往年略偏高，波动明显；降水略偏少，时空分布不均，日照略偏少。早春气温偏低，冬小麦返青起身延迟；3月下旬气温回升迅速，麦苗长势好转；4月3—7日出现强降温雨雪过程，设施拱棚和露地早春覆膜作物遭遇冷害；4月中旬—5月中旬光温水匹配适宜，小麦长势好转，春播持续推进，5月下旬气温迅速攀升，未出现有效降水，春播因干旱受阻，旬末出现小麦干热风天气。综合来看，2018年春季农业气象条件利弊参半。

1 资料来源

本文的气象数据来源于天津市气象信息中心，包括天津市13个基本观测站和253个区域自动站（图1）2018年3月1日—5月31日逐日观测数据，历史同期观测数据为1981—2010年全市13个基本站的历史汇编资料，气象要素有平均气温、最高气温、最低气温、最小相对湿度、降水量、最大风速、日照时数等。基本站数据用于当年与历史同期对比，区域站数据用于要素空间插值。插值方法为反距离权重法（IDW）[1]。农业调查资料来源于田间调查和涉农区定点观测，包括冬小麦的发育期和生育状况，春玉米、棉花以及水稻等作物的春播情况。主要涉农区包括蓟州、宝坻、武清、静海、宁河、北辰、东丽、西青、津南。

2 春季气象条件概况

由图2可知，2018年春季主要涉农区全市平均气温14.9 ℃，较往年偏高1.5 ℃，列1961年以来历史同期高值第五位。春季平均降水量67.2 mm，较往年偏少4.4 mm。全市春季平均日照时数为696.9 h，较往年偏少16.7 h。

2.1 温度条件

由图3可知，2018年春季全市主要涉农区的平均气温为13.9～15.5 ℃，历史同期为12.7～13.8 ℃，气温距平为0.5～1.9 ℃；极端最高气温35.7 ℃，出现在5月31日的北辰，极端最低气温-8.7 ℃，出现在3月9日的宝坻。主要涉农区≥0℃活动积温为1 285.1～1 425.3 ℃·d，较往年偏多52.6～176.7 ℃·d；≥10 ℃有效积温为534.7～641.6 ℃·d，较往年偏多85.2～187.7 ℃·d；热量资源充足[2-3]。

2.2 水分条件

由图4可知，2018年春季全市降水时空分布不均，从空间上来看，北部多东南部少；从时间上来看，3月全市平均降水量较往显著偏少，4月显著偏多，5月偏少；主要涉农区春季降水量在50.2（宁河）～96.0 mm（宝坻）之间，除蓟州、宝坻和武清较往偏多外，其他各区均不同程度偏少；3月全市平均降水量2.3 mm，偏少近8成；4月平均降水量42.6 mm，偏多9成；5月全市平均降水量22.4 mm，偏少近5成。2.3 光照条件

由图5可知，2018年春季全市主要涉农区平均日照时数为671.3（西青）～727.1 h（东丽），除宝坻外其他各区均不同程度偏少，偏少幅度为1.8（北辰）～45.2 h（静海）。3月全市主要涉农区平均日照时数202.6 h，偏少16.5 h。4月平均日照时数234.6 h ，偏少2.9 h。5月平均日照时数259.7 h，偏多2.7 h。总体来看，主要涉农区2018年春季日照条件良好，未出现连续持续性寡照天气[4]。

3 春季气象条件对农业生产影响

3.1 对冬小麦的影响

以宝坻区为例（图6），2017年秋季冬小麦播种偏晚，冬前积温略显不足，普遍浇灌“越冬水”，足墒越冬；冬季气温略偏低，阶段性低温明显，冬小麦枯黄越冬。3月上旬末和中旬，全市冬小麦大面积进入返青期，由于3月上旬气温偏低，导致冬小麦返青较往偏晚5～9 d，返青时出现少量死苗，麦田大面积灌溉返青水，冬小麦整体偏小，平均密度750万～1 200万株·hm-2，群体密度差异较大。3月下旬平均气温显著升高，日照充足，水热匹配协调，小麦整体长势趋于好转，并开始进入起身拔节期，但4月3—7日出现强降温雨雪过程，低温推迟了小麦发育期进程，拔节期推迟至4月中旬，发育期偏晚5～6 d；5月上旬冬小麦进入抽穗普期，较往偏晚3～4 d，中旬小麦进入灌浆期，麦田大面积灌溉灌浆水，麦田墒情适宜；下旬，气温迅速攀升，未出现有效降水，主要麦区出现了3～4 d干热风天气。总体来看，2018年春季温度变化剧烈，降水时空分配不均，气象条件整体对冬小麦生长及产量形成整体利大于弊。

3.2 对春耕和春播的影响

天津春耕春播的主要作物包括春小麦、棉花、水稻、春玉米等。

春小麦：春小麦早春顶凌播种，前期未出现有效降水，气温波动上升，小麦种子萌动通过春化出苗，随着气温回升，日照变长，小麦进入光照阶段。苗期阶段性低温未对春小麦造成严重影响，进入拔节后，光温水条件匹配良好，有利于小麦的生长发育。

棉花：由于4月3—7日的大风降温过程，直到4月上旬旬末棉花主栽区的5 cm土壤温度才稳定通过12 ℃（图7）[5]，棉花覆膜播种得以大面积开展，时间较往略有延后，播前的雨雪天气过程为棉花播种出苗提供了水分保障，播后气温迅速回升，表层地温稳步提高，棉花顺利出苗，苗期水热条件匹配良好，有利于棉花的苗期生长。

水稻：4月中旬，水稻育秧陆续展开，育秧期内，光温充足。5月上旬，水稻开始移栽，到5月中旬，已基本移栽完成。5月前期水热匹配良好，后期多晴热天气，对水稻移栽缓苗产生一定不利影响。

春玉米：4月下旬春玉米开始陆续播种，前期水热条件匹配良好，春玉米播种持续推进；后期以晴热天气为主，无有效降水，耕层土壤墒情下降，春播进度受阻。

4 春季主要农业气象灾害

4.1 小麦干热风

天津5月份的最高气温一般可升到30 ℃，此季节有时出现高温低湿且伴有一定风力的天气，对开花、灌浆期的小麦造成影响，迫使小麦早熟，麦粒干瘪，导致减产[6-7]。今年5月下旬天津地区以晴热天气为主，未出现有效降水，据统计（表1），全市主要麦区出现3～4 d轻度及以上高温低湿型干热风天气，干热风天气间隔发生，未出现持续3 d及以上过程，由于前期普灌麦黄水，干热风对小麦产量影响较小。从6月4日大面积灾害调查结果来看，前期大部分麦田灌溉麦黄水，墒情尚可，小麦处于乳熟至蜡熟期，植株及叶片功能正常，籽粒灌浆未明显受阻；6月中旬小麦收获后进行了观测农田的小麦烤种及产量结构分析。结果为：灌漿期间墒情良好地块，千粒质量与历年基本持平，墒情较差地块，千粒质量下降2%～3%左右。

4.2 低温冷害

4月3—7日，全市出现大风强降温降雪天气过程，平均气温从22.4 ℃下降到3.5 ℃，降温幅度近20 ℃，过程极端最低气温出现在蓟州的八仙山，为-4.6 ℃。北部蓟州山区和南部静海等地出现两个气温低值区域，蓟州、东丽、西青、宁河等基本观测站，出现1997年以来4月上旬的最低值，静海出现1997年以来第二低值，观测站低于1 ℃的累积时长达到29 h，最长持续时间达到16 h。其中4—5日出现雨夹雪天气，北部地区中到大雪，全市降水量5.9～9.9 mm。过程最大陆地风力达到8级，日平均最大相对湿度达到90%以上。受低温高湿相互叠加和大风破坏设施的影响，小拱棚及早春覆膜播种露地作物由于设施简陋，抵御低温大风能力差，受低温冻害最严重，死苗较多（图8A）；大型冷棚实行多层覆盖，保温能力相对较强，蔬果受害较轻；温室因为有保温被覆盖，基本未受影响，只有个别植株因前后温差较大出现裂瓜裂果现象（图8B）。从宝坻站此次低温过程的实况温度来看，倒春寒气象指标K的值为3.3，为中度倒春寒等级[9]。

5 夏季气候趋势预测及农事生产建议

预计2018年夏季（6—8月）天津市大部地区气溫较往年同期略偏高，季平均气温为26 ℃左右（北部地区多年平均为25.6 ℃；中南部地区多年平均为25.7 ℃；东部地区多年平均为25.8 ℃）；降水量略偏多，北部地区降水量为430～530 mm（北部地区多年平均为431.5 mm），中南部和东部地区为360～460 mm（中南部地区多年平均为347.4 mm；东部地区多年平均为376.9 mm）。季内，6月降水量略偏多，7月降水量偏多，8月降水量略偏少。由于夏季降水时空分布不均，可能有阶段性干旱和局部沥涝发生。

6月上旬南部冬小麦将进入收获期，北部冬小麦处于乳熟期，麦收要抓住晴好天气，及时收获晾晒；麦收后夏播工作将迅速展开，提前做好种子、化肥等农资准备工作，播后注意墒情变化，及时查苗补缺，保证齐苗壮苗；夏季是秋粮作物产量形成的关键期，水肥需求量高，需加强田间管理，做好病虫草害的防治工作[10]；汛期强对流天气增多，密切注意冰雹、雷电、大风、强降水等局地强对流天气引发的农业气象灾害，并做好应对伏旱准备。

参考文献：

[1]薛在军. ArcGIS地理信息系统大全[M].北京：清华大学出版社， 2013.

[2]曲曼丽.农业气候实习指导——农业气候分析方法30例[M].北京：北京农业大学出版社， 1991.

[3]韩湘玲. 农业气候学[M].太原：山西科学技术出版社， 1999.

[4]马凤莲. 河北省农业气象服务实用指标[M]. 北京： 气象出版社，2017.

[5]许昌燊.农业气象指标大全[M]. 北京：气象出版社，2004.

[6]王宗信.中国气象灾害大典（天津卷） [M].北京： 气象出版社， 2007.

[7]黎贞发，刘淑梅.天津农业气候[M]. 天津： 天津科学技术出版社， 2012.

[8]中国气象局. QX/T 82-2007小麦干热风灾害等级[S]. 北京：中国标准出版社，2017.

[9]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会.GB/T 34816-2017 倒春寒气象指标[S]. 北京：中国标准出版社，2017.

[10]辽宁省喀左县气象局.农业气象服务手册[M].沈阳：辽宁科学技术出版社， 2012.