临沂市气候变化特征分析及对冬小麦生长的影响
——以2022年为例
2023-05-30田原
田 原
(临沂市气象局,山东 临沂 276000)
2022年,中央一号文件已经连续19年聚焦中国“三农”议题,牢牢守住保障国家粮食安全的任务迫在眉睫。近年来,气候变化逐渐影响了全球的经济发展[1],其中对农业生产的影响巨大。由气候变化带来的气温升高、降水分布不均以及极端天气事件频发等问题,增加了农业生产风险和不确定性,长期影响粮食安全[2]。诸多学者对异常气候进行研究[3,4],其中李蕊等[5]研究气候变化对农作物生长与农业发展的作用具有两面性。本文通过分析2022年临沂市主要气候变化特征、主要天气气候灾害及其对冬小麦生长的影响,有利于科学指导农业生产,高效防御气象灾害,降低损失。
1 资料与方法
本研究所用资料主要包括2022年临沂市国家一般气象观测站地面常规观测资料和农业气象观测资料,统计1991—2020年气温、降水和日照时数的平均值作为近30年气候常年值。季节划分为隆冬1—2月、春季3—5月、夏季6—8月、秋季9—11月和初冬12月。评价气温的算法标准采用GB/T 35562-2017《气温评价等级》[6]。评价日照时数的算法标准同气温。大气干旱指数是相对于当地多年平均的气候状况而言的,定量描述月、季干旱或雨涝的反常气候情况。
2 气候概况
2.1 气温
2022年临沂市平均气温为15.0℃,较常年明显偏高0.9℃,为1962年有气象记录以来最高值,各县区平均气温在14.1~15.6℃(沂水14.1℃,兰陵15.6℃),其中,蒙阴、平邑、沂水较常年偏高,兰陵和郯城异常偏高,其它县区气温较常年明显偏高。年最高气温为39.1℃,出现在蒙阴(6月19日),年最低气温为-10.9℃,出现在沂南(12月18日)。
1月临沂市平均气温0.7℃,较常年偏高1.2℃,各县区平均气温在-0.3~1.6℃(沂水-0.3℃,郯城1.6℃)。
2月临沂市平均气温1.9℃,较常年偏低0.5℃,各县区在1.0~2.6℃(沂水1.0℃,郯城2.6℃)。
春季临沂市平均气温为15.9℃,较常年显著偏高1.6℃,为1981年以来同期第2高值(2014年16.3℃),各县区季平均气温在15.1~16.5℃(沂水15.1℃,费县16.5℃)。最低气温-3.0℃,出现在沂水(3月20日),最高气温34.4℃,出现在沂南(5月27日)。其中,3月9.9℃,较常年偏高2.0℃;4月16.4℃,较常年明显偏高1.8℃;5月21.4℃,接近常年略偏高1.0℃。2022年临沂市于3月23日入春,比常年提前6d。
夏季临沂市平均气温26.9℃,较常年异常偏高1.4℃,为1962年有气象记录以来同期第2高值(2018年27.0℃),各县区季平均气温在25.9℃(蒙阴、沂水)~28.0℃(兰陵)(蒙阴、沂水25.9℃,兰陵28.0℃)。夏季最高气温39.1℃,出现在蒙阴(6月19日),临沂市平均高温日数为21.1d,较常年异常偏多15.4d,为有气象记录以来同期最多值,各县区高温日数在13~29d。6月26.7℃,较常年异常偏高2.4℃,为1962年有气象记录以来同期最高值;7月26.7℃,较常年略偏高0.1℃;8月27.2℃,较常年明显偏高1.4℃。
秋季临沂市平均气温16.0℃,较常年偏高1.0℃,各县区季平均气温在15.3~16.6℃(沂水15.3℃,兰陵16.6℃)。其中9月22.2℃,较常年偏高0.7℃;10月14.9℃,较常年偏低0.6℃;11月11.0℃,较常年异常偏高2.9℃。
12月临沂市平均气温为0.1℃,较常年偏低1.4℃,各县区平均气温在-0.8~0.8℃(沂南-0.8℃,郯城0.8℃)。
从气温的气候异常诊断结果可知,临沂市2022年各月平均气温表现为6月、11月异常偏高(7级),4月、8月明显偏高(6级),1月、3月、5月、9月偏高(5级),2月、7月表现正常(4级),10月、12月偏低(3级);较常年相比,各县区具体表现为蒙阴、平邑、沂水偏高(5级),兰陵和郯城异常偏高(7级),其他县区明显偏高(6级)
2.2 降水
临沂市年平均降水量为799.9mm,接近常年略偏少26.2mm(-3.2%),各县区在644.5~913.2mm(平邑644.5mm,莒南913.2mm)。各县区年暴雨日数在2~6d(沂南、临沭2d,沂水6d)。
1月临沂市平均降水量为10.2mm,接近常年略偏少1.2mm(-10.5%),各县区降水量在5.2~15.5mm(沂水5.2mm,郯城15.5mm)。
2月临沂市平均降水量为0.4mm,较常年异常偏少16.5mm(-97.6%),各县区在0.0~0.9mm(沂水、沂南0.0mm,平邑、莒南0.9mm)。
春季临沂市平均降水量为35.4mm,较常年显著偏少91.1mm(-72.0%),各县区在19.0~60.9mm(费县19.0mm,郯城60.9mm)。降水气候异常诊断结果为平邑、费县异常偏少,其余各县区均表现为显著偏少。其中,3月22.8mm,接近常年略偏多1.3mm(+6.0%),4月4.6mm,较常年异常偏少32.0mm(-87.4%),5月8.0mm,较常年异常偏少60.4mm(-88.3%)。
夏季临沂市平均降水量为655.0mm,较常年偏多130.3mm(+24.8%),各县区降水量在536.3~755.6mm(郯城536.3mm,莒南755.6mm),且时空分布不均,主要集中在6月下旬—7月中旬,降水气候异常诊断结果表现为平邑、沂南、临沂、临沭、郯城正常,其余各县区偏多。6月239.6mm,较常年异常偏多144.2mm(+151.2%),为1962年有气象记录以来同期第2多值(1971年,247.9mm),其中,6月上中旬持续偏少,6月下旬异常偏多,为有气象记录以来同期最多值;7月308.2mm,较常年偏多86.3mm(+38.9%);8月107.2mm,较常年偏少100.3mm(-48.3%)。
秋季临沂市平均降水量为98.7mm,较常年偏少33.7mm(-25.4%),各县区降水量在63.4~163.1mm(平邑63.4mm,沂水163.1mm)。降水气候异常诊断结果表现为沂水偏多,蒙阴、沂南、临沂正常,平邑和郯城异常偏少,其余各县区均偏少。9月10.1mm,较常年异常偏少59.9mm(-85.6%);10月43.7mm,较常年偏多12.0mm(+37.9%);11月45.0mm,较常年偏多14.3mm(+46.6%)。
12月,临沂市平均降水量为0.2mm,较常年异常偏少14.0mm(-98.6%)。
2.3 日照时数
临沂市年平均日照时数2220.7h,较常年略偏少12.3h,各县区日照时数在2060.6~2395.8h(沂南2060.6h,蒙阴2395.8h)。从气候异常诊断结果可知,沂南偏少,蒙阴、平邑偏多,其他各县区接近常年。
1月临沂市平均日照时数137.6h,较常年偏少19.1h。
2月份临沂市平均日照时数174.6h,较常年偏多17.4h。
春季临沂市平均日照时数663.5h,较常年偏多2.3h,各县区在609.8~707.7h(沂南609.8h,蒙阴707.7h)。3月178.4h,较常年偏少23.1h;4月220.1h,接近常年略偏少0.5h;5月265.1h,较常年偏多26.0h。
夏季临沂市平均日照时数535.0h,较常年偏少33.4h,各县区日照时数在479.6h~571.0h(沂南479.6h,平邑571.0h)。6月225.9h,较常年偏多21.9h;7月132.4h,较常年偏少48.3h;8月176.7h,较常年偏少7.0h。
秋季临沂市平均日照时数516.5h,较常年偏少13.4h,各县区日照时数在482.9(沂南)~601.8h(平邑)(沂南482.9h,平邑601.8h)。9月210.4h,较常年偏多25.7h;10月188.5h,较常年偏多2.7h;11月117.5h,较常年偏少41.9h。
12月临沂市平均日照时数193.5h,较常年偏多33.7h。
2.4 大气干旱指数
从各县区大气干旱指数的气候异常诊断结果来看,蒙阴、沂水表现正常,郯城严重偏旱,其余各县区均偏旱,具体见表1。
表1 2022年临沂市各县区大气干旱指数气候异常诊断表
3 主要天气气候灾害及其影响
3.1 干旱
受春季降水异常偏少影响,临沂市自4月上旬开始陆续出现不同程度的旱情,加之气温持续偏高,各地旱情进一步加剧,尤其是山区丘陵地块旱情更为严重,据6月9日农田干旱卫星遥感监测,临沂市农田轻旱面积28.61万hm2,重旱15.84万hm2,重旱主要分布在莒南、平邑、费县、兰陵、临沭、郯城等地,对春作物生长及夏播工作的开展极为不利。进入6月中下旬,降水逐渐增多,各地旱情得到有效缓解,尤其是6月下旬的几次强降水过程,彻底解除了全市各地的前期旱情。
3.2 高温
2022年夏季临沂市平均高温日数为21.1d,较常年异常偏多15.4d,为1962年有气象记录以来同期最多值,各县区高温日数在13~29d,其中6月临沂市平均高温日数10.5d,有气象记录以来同期最多值,7月高温日数1.3d,8月高温日数9.2d,有气象记录以来同期第2多值。
3.3 渍涝
6月下旬以来,临沂市降水明显偏多,受连续强降水过程影响,西南部县区农田土壤表层过湿,部分低洼、排水不畅地块存在积水,据7月27日农田土壤水分卫星遥感监测,临沂市农田过湿面积11.63万hm2,积水面积5066.67hm2。
4 气象条件对冬小麦生长的影响
2022年度冬小麦于10月14日播种,5月31日成熟,全生育期229d。期间≥0℃积温2240.3℃,较常年偏少21.1℃,比2021年偏少56.9℃;总降水量86.1mm,较常年异常偏少159.3mm,比2021年偏少183.0mm;日照时数1465.8h,较常年偏多4.9h,比2021年偏多57.6h。
播种期间气温、墒情适宜,播后出苗顺利,冬前气温高,积温、光照充足,利于冬小麦扎根分蘖和培育冬前壮苗。越冬期间气温高,光照适宜,无强降温天气过程,小麦安全越冬。随着气温的回升,小麦于2月底陆续返青,3中下旬的降水过程及时补充了土壤水分,对小麦起身、拔节生长有利;受气温持续偏高影响,4月上中旬进入拔节孕穗期,较常年提前5d左右。4月以来降水持续偏少,农田墒情下降明显,对处于需水临界期的小麦幼穗分化不利。受气温持续偏高影响,小麦发育进程加快,于4月下旬进入抽穗开花期,较常年提前10d左右,加上无降水,墒情进一步下降,对小麦抽穗开花极为不利。灌浆成熟期期间气温适宜,日较差大,光照充足,利于小麦灌浆,但降水持续偏少,期间土壤水分供应不足,对小麦灌浆结实和籽粒增重不利,2022年千粒重较2021年明显减少。6月上旬,天气晴好,利于小麦的成熟收获、晾晒。
综合小麦整个发育期的气象条件和对各产量因素的分析情况看,2022年的气象条件对小麦产量的影响是有利有弊,生长中后期降水持续偏少是影响产量的主要因素。
5 总结
2022年临沂市年平均气温较常年明显偏高,为1962年有气象记录以来最高值,年降水量接近常年,日照时数接近常年略偏少,年内临沂市主要出现高温、干旱等天气气候事件,给群众生活、农业生产等方面带来一定影响。基本气候特点:1月平均气温较常年偏高,降水接近,日照不足;2月平均气温接近常年略偏低,降水异常偏少,日照充足;春季气温较常年明显偏高,降水明显偏少,日照充足;夏季气温较常年异常偏高,降水偏多,但时空分布不均,日照不足;秋季气温较常年偏高,降水偏少,日照不足;12月气温较常年偏低,降水异常偏少,日照充足。
从大气干旱指数的气候异常诊断结果来看,蒙阴、沂水表现正常,郯城严重偏旱,其余各县区均偏旱。
2022年度冬小麦于10月14日播种,5月31日成熟,全生育期229d。期间≥0℃积温较常年偏少,总降水量较常年异常偏少,日照时数较常年偏多4.9h。气象条件对小麦产量的影响是有利有弊,生长中后期降水持续偏少是影响产量的主要因素。