江淮地區(qū)春季濕漬害時空分布特征

侍永樂+石春林+李映雪+劉楊+宣守麗+魏秀芳

摘要： 春季濕漬害是江淮地區(qū)越冬作物生長的主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害，利用1961—2010年江蘇省與安徽省155個縣站逐日氣象資料，分析了江淮地區(qū)春季濕漬害平均持續(xù)時間、平均發(fā)生次數(shù)、春季濕漬害過程降水量空間分布特征及不同災(zāi)害等級發(fā)生次數(shù)的時空分布規(guī)律。結(jié)果表明：春季濕漬害平均發(fā)生次數(shù)、過程的平均持續(xù)時間和累積降水量3個指標(biāo)均呈隨緯度降低而增加的特征；江淮地區(qū)春季濕漬害過程平均持續(xù)時間無明顯的年際變化，但春季濕漬害過程發(fā)生次數(shù)呈減少趨勢，而其累積降水量呈增加趨勢；輕度濕害（4～6 d）發(fā)生的次數(shù)最多，約占57.3%，中度濕害（7～9 d）占25.5%，重度濕害（≥10 d）最少，約占17.2%?？傮w看出，江蘇、安徽2省輕度濕漬災(zāi)害次數(shù)在波動減少，中度、重度濕漬災(zāi)害次數(shù)總體變化不大。

關(guān)鍵詞： 江淮地區(qū)；春季；濕漬害；時空分布

中圖分類號： S422 文獻標(biāo)志碼： A 文章編號：1002-1302（2016）03-0352-04

連陰雨導(dǎo)致的濕漬害是我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要氣象災(zāi)害之一，分春季濕漬害和秋季濕漬害。江淮地區(qū)春季由于受南方暖氣團和北方冷氣團相互作用，在雙方勢力相當(dāng)?shù)那闆r下，經(jīng)常會發(fā)生連陰雨過程，從而導(dǎo)致大面積濕漬害[1]。春季又是江淮地區(qū)夏收作物（小麥、油菜等）群體發(fā)育、產(chǎn)量形成的關(guān)鍵時節(jié)，因此，春季濕漬害是該地區(qū)夏收作物產(chǎn)量低而不穩(wěn)的最主要誘因[2-4]。

近年來，國內(nèi)外學(xué)者在濕漬害對作物的生理生態(tài)[5-6]、作物生長過程中受到濕漬災(zāi)害對產(chǎn)量的影響[7-11]、災(zāi)害評估方法和風(fēng)險區(qū)劃[12-13]、濕漬害的損失風(fēng)險評估模型[14-15]、災(zāi)害損失定量化評估與預(yù)警[16-17]等方面進行了較為深入的研究。在濕漬害的時空分布方面，一些學(xué)者以連陰雨過程為指標(biāo)，討論了江淮地區(qū)連陰雨時空分布規(guī)律[18-20]。但上述研究中一方面使用的連陰雨指標(biāo)不統(tǒng)一，另一方面連陰雨指標(biāo)與濕漬害指標(biāo)[21]存在一定差異。本研究采用相關(guān)報道建議的濕漬害指標(biāo)[19]，利用江淮地區(qū)（江蘇省77個站點、安徽省78個站點）1961—2010年的逐日氣象資料，分析了江淮地區(qū)春季濕漬害的時空分布特征，旨在為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)決策部門開展該地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)劃提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 資料來源

研究所用的氣象資料是江淮地區(qū)（江蘇省、安徽?。┕?55個縣級氣象臺站近50年（1961—2010年）逐日降水資料，數(shù)據(jù)來源于中國氣象局。

1.2 濕漬害的劃定標(biāo)準(zhǔn)

盡管不同作物、不同發(fā)生期土壤適宜含水量有一定差異，但一般認(rèn)為，當(dāng)土壤含水量達(dá)到田間持水量的85%以上時就會發(fā)生濕漬害[22]。本研究參考相關(guān)文獻[21]，確定的濕漬害過程標(biāo)準(zhǔn)如下：（1）連續(xù)陰雨時間達(dá)4 d及以上；（2）過程降水量達(dá)30 mm及以上的降水天氣過程，允許其中有1 d或者不連續(xù)的幾天無降水；（3）連續(xù)2 d沒有>0.1 mm降水視為濕漬害結(jié)束；（4）降水過程開始日，降水量必須≥15 mm，結(jié)束日降水量必須>0.1 mm；（5）2次無降水日只相隔1 d，則該天降水量必須≥5 mm，否則視為過程結(jié)束。

濕漬害過程持續(xù)4～6 d為輕度濕害，7～9 d為中度濕害，≥10 d為重度濕害。

2 結(jié)果與分析

2.1 江淮地區(qū)濕漬害過程的空間分布特征

1961—2010年江淮地區(qū)濕漬害過程各臺站平均發(fā)生次數(shù)、平均持續(xù)時間、平均降水量的空間分布如圖1所示?？傮w上看，濕漬害過程年平均發(fā)生次數(shù)、平均持續(xù)時間、平均降水量均隨緯度的降低而增加，即從北到南呈增加態(tài)勢。

淮北和江淮之間北部、安徽省北部地區(qū)各站的濕漬害次數(shù)出現(xiàn)最少，平均次數(shù)小于1.5次；江淮之間南部到蘇南以北之間、安徽省中部地區(qū)濕漬害過程平均發(fā)生次數(shù)為1.5～2.0次；江蘇省西南部、安徽省沿江南部平均發(fā)生次數(shù)為2.0～2.5 次；皖南地區(qū)的大部分平均發(fā)生次數(shù)為2.5～3.0次；安徽省的東南部發(fā)生次數(shù)大于3次?；春右员钡貐^(qū)濕漬害過程的平均持續(xù)時間一般小于6 d，江淮之間持續(xù)時間多為6～8 d，安徽省東南部的濕漬害過程大于8 d，黃山市、宣城市等局部地區(qū)最高，一般在9 d以上。長江以南地區(qū)濕漬害過程平均降水量為70～80 mm，江蘇省東北部、皖南地區(qū)的過程降水量大于 90 mm，其他地區(qū)降水量多低于70 mm。但在江蘇省境內(nèi)多處出現(xiàn)異常，其可能原因是處于沿海的江蘇省的暖濕氣流水汽含量充分，受局地地形、植被等因素影響，對流天氣較同緯度地區(qū)多。

生產(chǎn)中常用災(zāi)害持續(xù)時間進行作物受害程度分析，本研究同樣分析了江淮地區(qū)濕漬害不同持續(xù)時間的空間分布規(guī)律。由圖2可知，春季輕度濕漬害（持續(xù)4～6 d）的每年平均發(fā)生次數(shù)空間分布特征為：淮河以北地區(qū)發(fā)生4～6 d春季濕漬害的次數(shù)在0.25～0.50次；江淮之間發(fā)生4～6 d春季濕漬害的次數(shù)小于0.50～0.75次；長江以南地區(qū)發(fā)生4～6 d春季濕漬害的次數(shù)為0.75～1.00次。總體來看，皖南山區(qū)發(fā)生次數(shù)較多，平均大于1.5次。長江以南地區(qū)4～6 d春季濕漬害一般至少1年1次。

春季中度濕漬害（持續(xù)7～9 d）的年均空間分布特征為：淮河以北地區(qū)一般低于0.2次，江淮之間的大部分地區(qū)發(fā)生次數(shù)為0.2～0.4次，長江以南地區(qū)發(fā)生次數(shù)大于0.4次，其中皖南東北部發(fā)生次數(shù)大于0.6次。由此可知，長江以南地區(qū)春季發(fā)生中度濕害的概率約2年1次。

春季重度濕漬害（持續(xù)10 d或10 d以上）的年均空間分布特征為：江蘇省太湖以北大部分地區(qū)、安徽省長江以北地區(qū)一般低于0.2次，也就是5年1次；江蘇省太湖以南地區(qū)、安徽省長江以南地區(qū)至皖南山區(qū)以北發(fā)生次數(shù)為0.4～0.6次，即2年1次。安徽省東南部的皖南山區(qū)發(fā)生重度濕漬害的年平均次數(shù)約1.0次，基本1年1次。

2.2 江淮地區(qū)濕漬害過程的時間分布特征

江淮地區(qū)各臺站的春季濕漬害平均發(fā)生次數(shù)變化趨勢如圖3所示?？傮w上看，江淮地區(qū)濕漬害年發(fā)生次數(shù)呈減少趨勢，安徽省的春季濕漬害年平均發(fā)生次數(shù)總體大于江蘇省的春季濕漬害年平均發(fā)生次數(shù)。江蘇省各臺站的春季濕漬害年均發(fā)生次數(shù)一般在2.5次以下，僅有2年（1963、1991年）略高于2.5次。安徽省各臺站的春季濕漬害年均發(fā)生次數(shù)一般在3.0次以下，有2年（1991、2003年）高于3.0次，高于2.5次的有10年（1963、1964、1973、1977、1985、1988、1991、1998、2002、2003年）。安徽省發(fā)生次數(shù)變異呈增加趨勢，而江蘇省變化不明顯。

江蘇省、安徽省1961—2010年春季濕漬害過程平均降水量的變化情況如圖4所示?？傮w來看，江蘇省、安徽省2省春季濕漬害過程降水量都呈增加趨勢。1991—2010年江蘇省春季濕漬害過程降水量在增加的同時，年際變異亦呈增大的趨勢。而安徽省雖然濕漬害過程降水量在增加，但其年際變異在縮小。江蘇省濕漬害過程降水量大于100 mm的年份有3個（1992、2006、2008年）。安徽省濕漬害過程降水量大于100 mm的年份有8個，其中大于110 mm 的年份有3個（1973、1977、1995年）。

江蘇省、安徽省1961—2010年春季濕漬害過程平均持續(xù)時間變化規(guī)律如圖5所示?？梢钥闯?，雖然春季濕漬害過程平均持續(xù)時間在年際間有變化，但整體上無明顯變化趨勢。江蘇省平均持續(xù)時間為6.6 d。1961—2010年春季濕漬害過程中有7年濕漬害過程平均降水時間大于8 d，其中1987年濕漬害過程平均降水時間達(dá)到了11 d以上，1980、1992年濕漬害過程平均降水時間達(dá)到了9 d以上；安徽省春季濕漬害平均持續(xù)時間為7.4 d，1961—2010年春季濕漬害過程中有11年濕漬害過程平均降水時間大于 8 d，1980、1995、1996年濕漬害過程平均時間達(dá)到了10 d以上，其中1980年濕漬害過程平均時間達(dá)到了11 d以上。

江蘇省、安徽省不同受災(zāi)程度濕漬害過程的年際變化規(guī)律如圖6所示?？傮w而言，江淮地區(qū)發(fā)生輕度濕漬害過程（4～6 d）的次數(shù)最多，約占57.3%；中度濕漬害過程（7～9 d）的次數(shù)其次，約占25.5%；重度濕漬害過程（≥10 d）的次數(shù)最少，約占17.2%。無論是輕度、中度還是重度濕漬害，在發(fā)生次數(shù)變化上的波動具有一致性。江蘇省3種程度的濕漬害（輕度、中度和重度）的平均發(fā)生次數(shù)和年際變化波動性總體小于安徽省。江蘇省發(fā)生輕度濕漬害平均次數(shù)大于1.0次的年份占46%，安徽省占74%；江蘇省發(fā)生中度濕漬害平均次數(shù)大于1次的年份占20%，安徽省占26%；對于≥10 d的濕漬災(zāi)害，江蘇省平均發(fā)生次數(shù)小于安徽省，且波動性也小，江蘇省發(fā)生重度濕漬害的平均次數(shù)均低于1.0次，大于0.5次的年份占10%；安徽省發(fā)生重度濕漬害的平均次數(shù)大于0.5次的占42%，其中大于 1.0次的年份占18%。從5年滑動平均來看，2個省份發(fā)生輕度濕漬災(zāi)害次數(shù)在波動減少，中度、重度濕漬災(zāi)害次數(shù)總體變化不大。

3 結(jié)論與討論

春季濕漬害是江淮地區(qū)小麥、油菜等越冬作物生長的主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害之一。本研究分析了江淮地區(qū)春季濕漬害的時空分布規(guī)律。結(jié)果顯示：無論是春季濕漬害發(fā)生次數(shù)，還是濕漬害過程的平均持續(xù)時間和累積降水量均呈隨緯度降低而增加的特征。雖然江蘇省、安徽省2省春季濕漬害過程發(fā)生次數(shù)無明顯的年際變化，但無論江蘇省還是安徽省春季濕漬害過程發(fā)生次數(shù)均呈減少趨勢，而其累積降水量呈增加趨勢。濕漬害持續(xù)時間為輕度濕漬害（4～6 d）發(fā)生的次數(shù)最多，中度濕漬害（7～9 d）其次，重度濕漬害（≥10 d或10 d）最少。

江淮流域春季濕漬害是由連陰雨過程引起的，目前對連陰雨發(fā)生規(guī)律的分析已有一些研究。但由于各地使用的連陰雨標(biāo)準(zhǔn)不一[8，20-21，23-25]，且連陰雨過程下作物是否發(fā)生漬害缺乏認(rèn)證。因此，利用連陰雨的發(fā)生特征難以體現(xiàn)區(qū)域作物遭受濕漬害的規(guī)律。本研究根據(jù)濕漬害發(fā)生條件，進行濕漬害發(fā)生規(guī)律分析，更能描述濕漬害發(fā)生特征。但研究中對區(qū)域土壤結(jié)構(gòu)特征、土地利用情況等缺乏考慮。在以后的工作中，可進一步結(jié)合土壤水分運動模型分析作物濕漬害發(fā)生規(guī)律。本研究分析春季濕漬害發(fā)生規(guī)律時，并未區(qū)分相應(yīng)的作物發(fā)育階段，由于作物不同發(fā)育階段對濕漬害的響應(yīng)有差異，在下一步研究中，需要進一步分析作物不同發(fā)育階段濕漬害發(fā)生規(guī)律。

在不考慮次生災(zāi)害的情況下，連陰雨對作物生長的影響可能包括2個方面：一方面是降水過多導(dǎo)致的濕漬害，另一方面是輻射不足帶來的陰害。目前對濕漬害的災(zāi)損評估研究中大多考慮降水和輻射2個因子的共同影響[7，9-10，15，26]，但是這些因子無法考慮連續(xù)降水過程和階段性降水過程的差異、不同發(fā)育階段受災(zāi)的作物響應(yīng)差異，因此需要建立更合理的濕漬害評估技術(shù)。

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