2019年南昌地区气候年景分析

2020-11-30冯敏玉胡萍吴风雨

天津农业科学 2020年8期

冯敏玉胡萍吴风雨

摘要：基于南昌地区5个国家气象站39年的气象数据，本研究分析了2019年南昌地区各项气候因素的特点以及对农业生产的影响，同时利用气候年景评估方法定量对2019年气候年景进行了定量评估。结果表明，2019年南昌地区气温偏高，日照偏少，降水量与历年持平但年内分布不均，年内出现了局地内涝及较长时段的连阴雨和干旱灾害，对农业生产造成了一定不利影响，评估得出2 019年南昌市农业气象条件整体属一般年景等级。在实际业务服务中，应充分发挥政府主导作用，完善氣象、农业、应急、水利等多部门的联合防灾减灾机制，综合应用现代信息技术进行防灾减灾，确保农业安全生产。

关键词：气候年景; 农业气象灾害; 农业生产

中图分类号：S16 文献标识码：A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2020.08.018

Abstract：Based on the meteorological data of 5 weather stations of Nanchang in 39 year， the characteristics of various climatic factors and their impacts on agricultural production were analyzed in this paper in 2019. And the quantitative assessment the annual state of climate of the 2019 was made by using the climate year assessment method at the same time. The results showed that there was the higher temperature and lower sunlight in 2019 than that in the normal year， but the precipitation kept the same with the normal years. However， the distribution of the precipitation was uneven within the year. There were local waterlogging and long-term continuous rain and drought disasters in the year， which was harmful to the agricultural production in Nanchang. The assessment showed that the agricultural meteorological conditions was generally classified as the general annual level in 2019. In practical business services， the government should play a crucial and leading role in improving the joint disaster prevention and mitigation mechanism of meteorological， agricultural， emergency， water conservancy and other departments， and applying modern information technology to disaster prevention and mitigation， and ensure agricultural safety in production.

Key words： annual state of climate; agricultural meteorological disaster; agricultural production

气候状况与农业、能源、植被、人类健康等密切相关[1-2]。气候年景是一年气候状况的综合表征，早在1998年李翠金和马巧英[3]就建立了适合长江中下游地区的旱涝气候年景定量化评价方法。近年来，也有不少学者利用不同方法构建了农业气象年景评价模型，孙家民和黄朝迎[4]以降水距平及其表征的旱涝程度为因子，建立了农业气候年景评估模型，王春乙等[5]构建了许多适用于不同研究对象的农业气候年景评价模型。邹燕等[6]构建了综合气候年景的评价模型、等级划分标准和历史序列，实现了对福建省低温、高温、雨涝、气象干旱及综合气候年景的定量化评价。

南昌地区地处赣北偏南，属亚热带湿润季风气候区，境内气候温和，日照充足，雨量充沛。境内以平原为主，山、丘、岗、平原相间。区域内种植的农产品种类繁多，以水稻种植为主;湖泊众多，水产丰富，素有“鱼米之乡”的美誉，是我国重要的商品粮生产基地。影响农业生产的因素很多，包括耕作制度、土壤因素、作物遗传因素、政策因素及气候因素。在其他因素相对稳定的情况下，气象因素对农业生产影响重大，是影响粮食丰欠的主要因素[7-9]。研究表明，温度因子对水稻叶面积指数变化有明显的影响，气候变暖导致水稻叶面积指数减小，理论产量下降[10]。水稻生育期内太阳辐射减弱对南方主要水稻种植区的水稻产量（长江流域晚熟稻除外）有不利影响[11]。近年来随着气候变暖，灾害性天气过程也时有发生，极端天气事件的增加，严重影响着南昌地区的农业生产，给粮食安全生产带来威胁[12-14]。为进一步掌握气候条件对农业生产的影响，更有针对性地开展农业气象服务，本研究对2019年南昌地区热量资源、降水资源及光照资源、年内出现的农业气象灾害及其对农业生产的影响进行综合分析，评价2019年南昌地区的农业气候年景，为后期服务研究提供理论依据。

1 资料来源与计算方法

1.1 资料来源

南昌地区有国家气象基本观测站5个，包括南昌国家气象观测站（南昌站）、南昌县国家气象观测站（南昌县站）、进贤县国家气象观测站（进贤站）、安义县国家气象观测站（安义站）、新建区国家气象观测站（新建站）。各站1981—2019年历史气象资料均来源于南昌市气象局，灾情数据来源于南昌市民政局。

1.2 计算方法

常年指（1981—2010年）30年气候平均值，分析2019年的平均氣温、年降水量、年日照时数等因子与常年平均值进行比较，计算气温距平、降水距平百分率、日照时数距平，分析温度与降水的年内分布特点，采用Oringin9.1进行画图。

采用国家气象局2017年发布的气候年景评估方法进行量化评估[15]，并通过EXCEL软件分析计算气温年景指数、降水年景指数和气候年景指数，最后对气候年景等级进行划分。

1.2.1 气温年景指数综合反映年内气温偏离气候平均值的程度指标。采用公式（1）计算，

1.2.4 气候年景等级划分气候年景划分为5个等级，分别是好、较好、一般、较差、差。气候年景指数对应百分位数阈值划分的气候年景等级见表1[15]。

2 结果与分析

2.1 2019年南昌地区热量资源分析

稳定通过10 ℃是水稻最早播种要求的温度，10 ℃初日的计算采用5日滑动平均法，即1年中任意连续5 d的日平均温度平均≥10 ℃的最长一段时期内，在第一个5 d中，挑取最先一个日平均温度≥10 ℃的日期，作为10 ℃初日[16]。统计2019年逐日气象资料发现，2019年南昌地区稳定通过10 ℃的初日为3月5日，终日为11月24日;年内≥10 ℃积温6 218.2 ℃，年内≥5 ℃积温6 648.9 ℃。

图1所示为1981—2019年平均气温变化趋势。图中可以看出常年平均气温 17.9 ℃。2000年以前大部年份平均气温低于常年平均气温，2000年以后大部年份平均气温高于常年平均气温平均气温，年平均气温呈明显升高趋势。2009年平均气温最高为19.1 ℃，1984年年平均最低为16.5 ℃，2019年平均气温18.8 ℃，偏高0.9 ℃。

各月平均气温与常年同期相比，除2月和7月偏低外，其余各月均偏高。其中8月平均气温31.1 ℃，偏高2.3 ℃;12月平均气温9.4 ℃，偏高1.9 ℃。9月平均气温26.9 ℃，偏高2.0 ℃。2019年2月平均气温最低为6.0 ℃，较常年同期偏低1.7 ℃（图2）。

综上分析，2019年南昌地区年内热量条件好。

2.2 水分资源分析

图3所示为1981—2019年以来的历年降水情况。历年平均降水量1 630 mm，其中1998年降水量最多为2 241.2 mm，2011年降水量最少为1 195.32 mm。2019年内总降水量1 578.9 mm，降水总量与常年相比偏少51.1 mm（图3）。但在时间上分布非常不均，1—7月大部分时段降水偏多，距平大都为正数，其中7月降水量最大为301.5 mm，偏多105.4%。8—11月降水持续偏少75.6%～86.6%，距平均为负数，其中10月降水8.1 mm，偏少86.6%，为1951年有气象记录以来最低值（图4）。

2.3 光照资源分析

2019年南昌地区日照时数为1 554.0 h，与常年相比偏少261.9 h。其中1、2月最长连续无日照时数分别为16 d和25 d。总辐射1 194.24 kW·m-2。

3 年内农业气象灾害发生情况分析

2019年南昌地区出现的农业气象灾害有低温连阴雨、洪涝灾害、干旱和高温热害，对农业生产造成一定的不利影响，致使部分农作物受淹、受涝、受旱，产量受损。

3.1 年初连续阴雨天气

1—3月出现长时间连续阴雨天气，降水日数59 d，累积雨量521.3 mm，较常年同期偏多61.8%;日照总时数144.5 h，较常年同期偏少109 h。日照≤1 h的连续阴雨日数长达25 d，较常年同期偏多14.6 d，为1951年有气象记录以来的最高值。长期阴雨、寡照、高湿天气导致农作物生长缓慢，病害加重。南昌农试站观测点2019年油菜抽苔期叶面积指数0.8，长势与2018年相比偏差（2018年油菜叶面积指数1.5）。经东湖区大棚蔬菜种植基地调查发现，基地菜园内蔬菜出现烂根烂叶现象，园内生菜绵腐病发生严重。

3.2 洪涝灾害

7月13日，出现一次大暴雨天气过程，全区平均雨量111.06 mm，其中新建站雨量最大为160.9 mm，6 h（4：00—9：00）雨量为104.6 mm;南昌县（南昌地区中的一个县）122.2 mm，6 h（5：00—10：00）为雨量91.9 mm;进贤站114.4 mm，6 h（8：00—13：00）雨量为96.3 mm。雨大量、历时短，暴雨造成的洪涝导致进贤县南部地区低洼地段农田被淹，早稻与中稻等农作物受灾严重。

3.3 高温

7月1日—10月30日，全区日最高气温≥35 ℃的高温日数达41.2 d ，较常年同期偏多16.4 d，排在历史第五高位。日平均气温≥30 ℃的高温日数41.4 d。高温时段集中在7月25日—8月28日。高温最早出现的时间为6月28日，高温结束时间为10月4日。

3.4 干旱

7月21日—9月30日期间平均降水量48.7 mm，较常年同期偏少80%;蒸发总量401.2 mm;连续无雨日数27.2 d，偏多13.1 d;10月上旬～12月中旬降水仍持续偏少，期间全市平均降水量47.4 mm，偏少71%。蒸发量258.9 mm，与常年相当。

8—9月期间农作物需水量大，蒸腾作用强盛。高温天气与强蒸散等因素共同导致农田土壤失墒速度加快，旱情发展迅速。据江西省气候中心气象干旱监测表明，8月中旬旱象初显，下旬干旱面积明显扩大。至12月中旬大部分地区处于重度干旱状态。4 对农业生产的影响

南昌地区主要作物有油菜、双季水稻、一季稻、薯类、油茶、蔬菜等。表2为2019年的灾害性天气发生时间、范围及对农业生产的影响。据南昌市民政部门统计，2019年强降水导致全市农作物受淹面积12 244 hm2，其中绝收537.67 hm2。高温干旱导致全市农作物受灾27 000 hm2，其中成灾10 077 hm2，绝收721.73 hm2。

（1）冬春季连续阴雨天气对冬季油菜生长造成严重影响，阴雨寡照导致油菜苗期长势偏差，田间湿度过大导致油菜根系生长受到影响（根系发黑，根系活力下降）。

（2）汛期后期的强降水导致局地内涝严重，造成早稻和中稻受淹[17]。

（3）汛期结束后出现持续高温少雨天气，高温加速蒸散发，蒸腾旺盛，加上作物需水量大，部分中小型水库干涸，水田龟裂，土壤失墒严重，对缺水地区旱地作物及部分中晚稻生长造成严重影响，局地农作物干枯死亡。红薯等旱地作物因旱产量严重受影响，部分油茶、果树等因旱异常落果严重，畸形果增多，产量品质均受严重影响。

（4）10月高温天气结束后，降水持续偏少，夏秋冬连旱，冬季作物播种受到影响，农业部门反映全南昌市有1.3万 hm2油菜因旱播种受到影响。

5 年景指数分析

经计算，2019年各站的气温年景指数分别为安义站32.095 39，南昌站32.602 03，南昌县站39.230 44，进贤站37.965 23，新建站35.155 41。南昌地区气温年景指数为35.409 7。各站的降水年景指数分别为安义站51.457 24，南昌站55.332 58，南昌县站65.736 03，进贤站59.539 36，新建站54.642 67。南昌地区降水年景指数为57.341 6。各站的气候年景指数分别为，安义站186.467 1，南昌站198.599 8，南昌县站236.438 5，进贤站216.583 3，新建站199.083 4。南昌地区气候年景指数为207.434 4。采用百分位数法确定百分位阈值，得出2019年南昌地区的农业气候年景指数百分位30≤IC≤70，属一般年景等级。

6 结论与讨论

农业生产对气象条件表现出强烈的依赖性，尽管在农业生产中不断应用先进技术提高抗风险能力，但灾害性天气过程对于农业生产依然具有重大影响。一旦发生大范围气象灾害容易造成严重的经济损失[18-20]。针对可能出现的各种灾害性天气，要加强防范，积极应对，充分利用现代科学技术，趋利避害。同时发挥政府强有力的主导作用，进一步建立和完善农业、气象、应急、水利等多部门的联合防灾减灾机制，综合应用物联网、大数据、人工智能、5G、智慧气象等现代信息技术，牢牢把握自然灾害防御的主动权，切实提升防灾减灾能力[21]。气象部门尽可能做到精准预报，精确服务，以便在灾害发生时及时通过各种措施减灾止损。

综上分析，2019年南昌地区气温偏高，降水正常略偏少、日照偏少。年内出现阶段性的农业气象灾害，主要为年初出现持续阴雨天气，汛期出现全域性的暴雨天气导致局部地区洪涝灾害，后半年出现全域性的伏秋冬连旱灾害。与常年相比，2019年出现的农业气象灾害时间较长、范围较广、气候条件对农业生产的影响弊大于利，结合实际农业生产综合评价2019年农业气候年景一般年景等级。

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