2019年湖北省气候主要特征及其对农业的影响

刘可群，周金莲

（1.武汉区域气候中心，武汉 430074；2.武汉中心气象台，武汉 430074）

在气候变暖的背景下，全球极端气候事件发生频率和强度都有明显变化［1］。据中国科学网报道，2019年5—8月北半球29个国家共打破396项最高温纪录。2019年湖北省年平均气温17.1℃，较常年偏高0.7℃；全省年平均降水量906.1 mm，较常年偏少25%。由于降水时空分布不均，年初出现了历史少见的长时间的连阴雨，7月下旬后出现了罕见的伏秋高温连旱。Dutton［2］认为农业、医疗卫生、交通、能源、零售业、制造业以及建筑业都对天气气候变化极为敏感。极端天气气候事件加剧会给社会经济、农业生产、人民健康等带来严重影响和损失。由于极端气候事件对社会经济及公众生活与生命的影响很大，受到公众和各级政府的极大关注，及时对气候及其异常特点进行总结和分析可以为气候与气候变化研究及防灾减灾提供参考依据。

1 数据来源

湖北省各县（市、区）80余个国家基本地面气象观测站中近90%气象观测记录为1959年或之前，且1959年有记录者占总数近1/3。因此，本研究所用资料主要采用1959—2019年逐日的平均气温、最高气温、最低气温和降水量等气象要素资料。气候平均值（即常年值）采用1981—2010年的平均值。

2 基本气候概况

2.1 气温

图1 1959—2019年湖北省年平均气温变化

2019年湖北省年平均气温17.1℃，较常年偏高0.7℃，排历史第5高位（图1）。各地年平均气温12.9～18.6℃，其中西部高山、半高山地区为 12.9～16.0℃，三峡河谷、江汉平原、鄂东大部地区为16.0～18.6℃，年平均气温最低出现在神农架，最高在赤壁。与常年相比，湖北省大部气温偏高0.2～1.5℃，其中孝感除大悟外的其他县（市、区）、钟祥、松滋、枣阳、红安、恩施、赤壁、崇阳等地偏高1.0～1.5℃，全省共32站平均气温排历史同期前5位。年内气温变幅明显，主要偏高时段在3—4月、6月上旬、7月下旬至12月；主要偏低时段在2月、5月、6月中旬至7月中旬。

2019年冬季（2018年12月至2019年2月）全省平均气温4.5℃，较常年同期略偏低0.8℃，平均最高气温偏低2.3℃，为1961年以来同期最低。春季（3—5月）全省平均气温17.0℃，整体偏高0.7℃；气温前高后低，起伏较大，3月平均气温较多年平均气温高1.9℃，5月则较多年平均气温低0.5℃。夏季（6—8月）平均气温较常年偏高0.8℃，6月中旬至7月中旬气温偏低，7月20日之后受副热带高压的影响，以晴热高温天气为主；7月20日至8月27日全省出现大范围持续高温天气过程，14个县（市、区）出现极端高温事件，55个县（市、区）连续高温（日平均气温≥30℃或日最高气温≥35℃）日数出现极端事件，云梦等10个县（市、区）持续高温日数突破历史记录；夏季高温日较常年偏多3.7 d。秋季（9—11月）全省平均气温18.6℃，较常年同期偏高1.3℃，是1961年以来仅次于1998年（19.0℃）的历史第2高位。且10月1—4日还出现了一次较大范围的高温天气过程，10月4日39个县（市、区）出现了最高气温≥35℃的高温，在有气象记录以来，在10月出现过多于6个县（市、区）的高温日只有2年，分别为1992年10日2日的8个县（市、区）和2007年10月4日的（7）个县市。

2.2 降水

2019年湖北省年平均降水量906.1 mm，较常年偏少25%（图2），排有气象记录以来的第3低位。各地年降水量 501.8（老河口）～1526.2（通城）mm，其中鄂东大部分地区、鄂西南大部分地区为1 000.0～1 526.2 mm，鄂北及江汉平原北部钟祥为 501.8～700.0 mm，其余地区为 700.0～1 000.0 mm。与常年同期相比，仅鄂西北局地降水量略偏多，其他大部地区降水量偏少10%～40%，其中鄂东北北部、鄂西北东部、鄂西南中部和东部部分地区、江汉平原中南部偏少30%～40%。降水量年内分布不均，除6月降水量偏多，1月基本持平外，其他各月降水量均整体偏少，尤其是7—9月，降水量为174.2 mm，较常年偏少50%以上，降水距平百分率分别为-51%、-59%和-83%（图 3a）。

图2 1959—2019年湖北省年降水量变化

全省年平均降水量（日降水量≥0.1 mm）日数126.7 d，较常年偏少3.3 d。各地年降水日数93（广水）～170（来凤）d，其中鄂西南大部、鄂东南南部地区为 140～170 d，鄂北岗地和江汉平原北部为 93～110 d，其余地区 110～140 d。与常年相比，鄂西大部分地区、江汉平原西部、鄂东南大部分地区偏多1～19 d，其他大部分地区偏少 1～22 d。从各月的降水日数来看，降水偏少的月份有4月、7月、8月、9月、12月，尤其是7—9月降水日数偏少3 d以上（图3b）；其他月份则偏多，尤其是2月，偏多4.3 d。从空间上看，襄州区（不含襄州区）以东地区，7—9月的降水日数更少，分别只有8.4、5.5、2.2 d，较常年平均降水日数偏少 3.6、5.2、5.9 d；而 1月、2月的降水日数偏多，分别为 11.7、16.7 d，较常年偏多 2.3、6.5 d。

图3 2019年各月降水量（a）及降水日数（b）变化

2.3 日照

2019年湖北省年平均日照时数968.7（利川）～1 926.5（黄陂）h，全省年平均日照时数为1 544.3 h，较常年偏少8.8%。其中鄂东北大部、鄂东南中北部、江汉平原北部和东部、鄂西北北部地区为1 600.0～1 926.5 h，鄂西南西部、鄂西北局部地区为968.7～1 200.0 h，其余地区为 1 200.0～1 600.0 h。与常年相比，鄂东南中部、鄂东北和江汉平原局部地区日照时数偏多8.7～181.7 h，其他大部地区日照时数均偏少，其中鄂西北大部、江汉平原南部、鄂东北局部地区日照时数偏少200.0～525.7 h。

日照时数年内分布不均，全省只有少部分时间日照时数偏多，即3月、7月、8月、9月偏多，其中8月、9月的日照时数分别达234.2、189.8 h，较常年同期分别偏多33.7、34.2 h；12月持平；其他月份均偏少，尤其是1月、2月日照时数不足常年同期的50%，2月全省平均只有22.2 h，只有常年同期的24.8%。但东西部地区有较大差异，鄂东北、鄂西北是湖北日照最丰富的2个地区［3］，鄂东北8月、9月日照时数分别为257.4、226.6 h，较常年同期偏多38.8、50.2 h（图 4a）；而鄂西北地区 8 月、9 月日照时数只有189.6、144.8 h，较常年同期仅偏多 8.4、1.5 h（图4b）。2月鄂东北日照时数为19.5 h，不足鄂西北44.7 h的50%。

图4 2019年鄂东北（a）、鄂西北（b）各月日照时数变化

3 主要天气气候事件及其影响

3.1 伏秋高温连旱

湖北省2019年出梅期为7月20日，出梅至11月23日的127 d内中东部地区降水量平均不足200 mm，尤其是鄂东北大部分地区及江汉平原南部等地区降水量不足100 mm，其中洪湖、云梦、英山、罗田降水量分别只有 53.8、60.5、65.7、69.2 mm。与常年同期相比，全省降水普遍偏少，中东部地区偏少50%以上；其中鄂东大部分地区偏少75%以上，而罗田、英山等县市偏少更高达84%（图5a）。进一步统计分析发现，中东部有29个县（市）降水量排1959年以来同期最少，12个县（市、区）排同期第2少位，其余9个县（市、区）分别排同期第3～5少位（图 6a）。

7月20日至11月23日全省平均气温22.9℃，为1959年以来最高，其中中东部地区平均气温在23～25℃，与常年同期相比，全省偏高0.6℃以上，其中中东部地区多数偏高2.0～3.0℃，且中东部地区90%以上县（市、区）为 1959年以来最高（图 5b、图6b）。自7月20日30个县（市、区）开始出现高温后，高温持续难退，高温过程分别为7月20日至8月 18日、8月 21—30日、9月 8—14日、9月 29日至10月4日。中东部地区大多数县（市、区）累计高温日数为 30～53 d，较历年同期偏多 20～45 d，80%的县（市、区）为1959年以来最长；10月5日之后高温虽未再现，但平均气温仍然长时间维持在多年平均值之上。无论是高温日数，还是平均气温，湖北省中东部地区大多数县（市、区）均为1959年以来历史同期最长或最高的一年。高温影响范围广也同样如此，除了海拔高度在1 074 m的利川未出现日最高气温≥35℃的高温天气外，包括海拔在935 m的神农架均有高温日出现。

图5 湖北省7月20日至11月23日降水距平百分率（a）、气温距平（b）分布

图6 湖北省7月20日至11月23日降水量（a）、平均气温（b）历史同期排序

2019年梅雨期降水过程短，除鄂东南地区等少数县（市）较常年同期略偏多外，其他大部分地区降水偏少。7月20日出梅后，鄂东北地区罗田、大悟等地即出现了中等程度的气象干旱［4］。8月中旬末湖北省中度及以上气象干旱的县（市、区）占全省50%以上；至10月4日发展最为严重，全省有77个县（市、区）出现了气象干旱，70个县（市、区）为重度以上干旱，其中46个县（市、区）为特旱，即除鄂西少数几个县（市、区）外全省大部均发生重度及以上气象干旱，重度及以上气象干旱站数占总县（市、区）站数的87.5%。10月4日以后，全省出现了几次区域性弱降水过程，西部地区干旱略有缓解，但总体趋势并没有得到有效遏制。截至11月23日重度及以上气象干旱日数全省平均为43 d；鄂东大部分县（市、区）、江汉平原南部县（市、区）重度及以上气象干旱日数在60 d以上，其中云梦、英山、罗田分别持续119、118、106 d。与1959年以来持续时间最长的伏秋连旱年（1966年）相比，持续时间多10 d。根据《中国气象灾害大典 湖北卷》［5］对湖北省1949—2010年期间干旱记载，1966年的伏秋连旱是1949—2010年期间湖北省干旱最严重的一次。2019年伏秋高温连旱与1966年干旱相比，干旱发生开始时间推迟了4～5 d，而结束时间却推迟了15 d；降水量更少，温度更高；在空间上2019年较1966年更偏东一些。因此，2019年的干旱是近70年湖北省最严重的干旱。

受伏秋高温连旱的影响湖北省作物受灾面积十分严重，尤其是黄冈、孝感干旱严重县（市、区）水稻结实率、千粒重大大降低，减产十分严重，水源条件较差的丘陵山区一些田块甚至颗粒无收；而受惠于长江、汉江等过境水资源的江汉平原受干旱影响较小。总体上全省秋粮总产量较上年减少7.93%。高温干旱不仅直接影响种植业，对湖北省水产养殖业影响也十分巨大。据调查，英山县在8月20日前后水产养殖107 hm2因缺水受灾，损失鱼苗37.6 t；黄梅县2 640 hm2水产养殖成灾；10月底天门市16 667 hm2虾稻面积中仍然有近50%稻田未有进水；受持续高温的影响，螃蟹生长周期拉长，螃蟹成熟期推迟，大闸蟹上市时间比常年晚半个多月，导致10月中旬前上市螃蟹未能完全成熟，品质不足，严重影响价格走势及渔民经济效益。

3.2 冬季持续低温连阴雨

冬季（2018年12月至2019年2月）湖北省降水过程多，主要有 2018年 12月1—11日、14—15日、19—22日、25—29日及2019年1月1—15日、18—20日、27—31日，2月 2—4日、6—23日，2月26日至3月6日。冬季全省平均降雨39.7 d，较常年偏多14.0 d，仅次于1963—1964年冬季的41.5 d。如果将雨日与完全无日照（即日照时数为0）合计计算为阴雨日数，亦即日降水量≥0.1 mm或日照时数为0的日数，冬季阴雨日数全省平均为68.3 d；为1959年以来之最，且较历史上最高记录的1964年冬季的56.7 d高出11.6 d。

2019年1月27日之后阴雨过程不仅持续时间长，出现了历史罕见的低温阴雨寡照天气。1月27日至3月6日共39 d中虽然只有4次连阴雨过程，但过程与过程的间隔时间只有1～2 d；合计阴雨日数全省平均为31.1 d，较常年同期的19.5 d多59%，为1959年以来同期最多；从空间上看，除鄂西北地区阴雨日数为26～30 d，其他大部分地区在30 d以上，尤其是鄂西南、鄂东南、武汉及其周边地区在32～37 d，绝大多数县市居历史同期最多，为历史上所罕见。

长时间低温连阴雨天气过程造成中东部油麦作物出现湿渍害，地势较低的田块土壤水分长时间处于饱和或过饱和状态，使得油菜生育期推迟7～10 d；受影响最大的是设施农业，严重影响蔬菜育苗、早春蔬菜播种与移栽。大棚草莓、番茄、莴苣等蔬果类作物由于光照严重不足，大棚温度低、湿度大，灰霉病等病害发生程度极重，农药用量明显增加；番茄、茄子、辣椒、黄瓜等定植后因低温冷害与病害共同影响出现大量死亡，育苗较上年增加50%左右。持续低温致使西部高山、二高山地区茶芽萌发偏晚，部分受冻，春茶开园时间明显推迟，早茶市场受影响，名优芽茶产量和品质有所下降。

4 小结

2019年湖北省气象灾害程度重、范围广，农作物受灾面积大，对农业生产的影响较大，气候年景等级差，主要气候特征及对农业影响总结如下。

4.1 主要气候特征

2019年湖北省年平均气温偏高0.7℃，排历史第5高位。下半年气温偏高，尤其是7月下旬至11月中旬气温异常，长时间持续偏高1℃以上，其中宜昌至襄阳以东地区偏高1.5～2.8℃；上半年多数时段以偏低为主，尤其是冬季1—2月，湖北省大部分地区偏低0.8～1.9℃。年降水量较常年偏少25%，为有气象记录以来第3低位。空间上鄂西北局地降水量略偏多，其他大部地区降水量偏少10%～40%，其中鄂东北北部、鄂西北东部、江汉平原中南部等地区偏少30%～40%；时间上，除6月降水量偏多，1月基本持平外，其他各月降水量均整体偏少，尤其是7—9月偏少50%以上。

4.2 气象灾害及其影响

4.2.1 伏秋高温连旱 湖北省2019年出梅至11月23日的127 d内中东部地区降水量平均不足200mm，尤其是鄂东北大部分地区及江汉平原南部等地区降水量不足100 mm，中东部有21个县（市、区）降水量排1959年以来同期最少，14个县（市、区）排同期第2少位，其余9县（市、区）分别排同期第 3～5少位，其中洪湖、云梦、英山、罗田降水量不足70 mm，只有常年同期降水量的15%左右。而同期温度却异常偏高，中东部地区多数异常偏高2.0～3.0℃，90%的县（市、区）为有气象记录以来同期最高记录，导致蒸发加大，是近70年湖北省最严重的干旱年。尽管江汉平原受惠于长江、汉江等过境水资源，种植业影响较小，但总体上全省秋粮总产量较上年减少7.93%；水产养殖业影响也巨大。

4.2.2 冬季持续低温连阴雨 1月27日至3月6日持续39 d低温连阴雨天气，阴雨日数全省平均为31.1 d，较常年同期的19.5 d多59%，为1959年以来同期最多。鄂西北地区阴雨日数为26～30 d，其他大部分地区在30 d以上，尤其是鄂西南、鄂东南、武汉及其周边地区在32～37 d，绝大多数县（市、区）居历史同期最多，为历史上所罕见。受低温连阴雨天气影响，农田土壤水分长时间处于饱和或过饱和状态，使得油菜生育期推迟7～10 d；对设施农业影响最大，大棚草莓、莴苣等蔬果作物因光照严重不足，大棚内温度低、湿度大，灰霉病等病害发生程度极重，定植后幼苗大量死亡。