王纯枝,程 路,何 亮,韩丽娟,郭安红,赵秀兰
2020年秋季气象条件对农业生产的影响评价*
王纯枝,程 路,何 亮,韩丽娟,郭安红**,赵秀兰
(国家气象中心,北京 100081)
2020年秋季(9−11月)全国平均气温为10.4℃,是近10a来第4低值;全国平均降水量为133.5mm,为近20a来第4高值,尤其东北三省、内蒙古自治区平均降水量分别为1961年以来历史同期最高值和次高值;全国平均日照时数为561.1h,为1961年以来第5低值,其中江南中西部日照时数为1961年以来历史同期第2低值。东北地区大部初霜期较常年偏晚,全国农区大部光温条件较好,总体利于玉米、大豆、水稻等秋收作物灌浆、成熟、收获和晾晒,秋收进展顺利。秋播区作物播种期间大部农田土壤墒情适宜,冬小麦、油菜播种和出苗顺利;11月中旬,北方冬麦区出现播种以来最大范围明显降水,土壤墒情明显改善,利于小麦形成冬前壮苗。但东北部分地区秋初遭受较重台风雨涝影响,出现较重农田内涝和作物倒伏;江南中西部、华南西北部初秋出现明显寒露风天气,正值抽穗扬花期的晚稻受影响,为近10a同期偏重年;西南地区和长江中下游等地秋季前半段多雨寡照,部分地区土壤过湿,一季稻、玉米灌浆成熟和收获晾晒、油菜和冬小麦播栽及幼苗生长受到一定不利影响。
秋季气象条件;农业生产;影响评价;寒露风;阴雨寡照;台风
2020年秋季(9−11月),全国平均气温为10.4℃,较2019年同期偏低0.5℃,较常年同期(1981−2010年30a均值,下同)偏高0.5℃,为近10a来第4低值。从地理分布看,全国大部地区气温接近常年同期或略偏低,仅内蒙古东北部、黑龙江中北部及四川西部、云南西部、青海中南部、西藏大部等地气温偏高1~4℃(图1a)。全国平均降水量为133.5mm,比2019年同期偏多23.1mm,较常年同期(117.0mm)偏多14.2%,为近20a来第4高值。从地理分布看,降水距平东多西少,内蒙古东部、江汉东部和南部、江淮南部、江南北部、西南地区东南部以及河南西南部、广西西部等地降水量较常年同期偏多20%~100%,东北地区大部及内蒙古东部部分地区较常年同期偏多100%~400%,东北三省(212.9mm)、内蒙古(196.4mm)自治区平均降水量分别为1961年以来历史同期最高和次高,黑龙江(206.2mm)、吉林(289.1mm)两省降水量均为1961年以来历史同期最高(图2),辽宁(154.3mm)为1961年以来历史同期第10高值、2000年以来第4高值;新疆大部、甘肃西部、陕西中部、山西中南部、河南北部、江苏北部、安徽东北部、浙江东部、福建东部、四川东北部、云南中南部及西藏中西部、青海中西部等地降水量较常年同期偏少20%~90%(图1b),其中新疆降水量(24.4mm)为2000年以来历史同期第2低值。全国平均日照时数为561.1h,为1961年以来历史同期第5低值,其中江南中西部日照时数(273.3h)为1961年以来历史同期次低值,仅高于2016年(266.5h);除黑龙江、吉林东南部、辽宁、山西北部、河北中北部和四川西部、西藏大部较常年同期略偏多外,全国其余大部地区日照基本接近常年同期或略偏少,其中江南中西部、华南西部及贵州北部和东部、重庆东部偏少20%~80%。
综合来看,全国大部农区秋季光温条件适宜,东北地区大部初霜期较常年偏晚,北方大部农区水热条件较好,利于秋收作物充分灌浆、成熟和秋播。但是,江南中西部、华南西北部晚稻区出现明显寒露风天气,对正值抽穗扬花的晚稻授粉结实有不利影响;西南地区和长江中下游等地秋季前中期多阴雨天气,部分地区秋收秋种受到一定不利影响,秋季后期大部地区天气好转、温高雨少总体利于晚稻收获晾晒和秋播作物生长及苗情转化升级。
图1 2020年9−11月气温距平(a)和降水量距平百分率(b)(缺港澳台数据。下同)
图2 1981−2020年东北三省逐年秋季降水量变化
2020年秋季,全国大部农区热量条件较好,其中东北地区大部、内蒙古大部、新疆大部、西北地区东北部、华北北部≥0℃积温为500~1000℃·d,新疆西南部、西北地区东南部、华北南部、黄淮大部、四川盆地西部及贵州中北部、云南东北部为1000~1500℃·d,江淮、江汉中东部、江南大部、华南北部、四川盆地中东部及云南大部为1500~2000℃·d,华南中南部为2000~2500℃·d,大部农区≥0℃积温接近常年同期或偏多50~100℃·d(图3)。北方大部及江淮、江南东部、华南中东部秋季光照条件基本接近2019年同期。9月中旬−10月中旬,东北地区大部气温接近常年,大部农区初霜冻日期较常年同期偏晚,其中黑龙江省初霜日期平均偏晚6.9d、80%的站点初霜出现在9月30日以后,吉林省初霜日期平均偏晚5.6d,辽宁省初霜日期平均值基本接近常年同期,充足的热量条件利于玉米、大豆、一季稻等秋收作物灌浆成熟。收获期全国秋收区大部光温适宜,农田墒情较好,利于玉米、大豆、一季稻等农作物充分灌浆、成熟、收获,秋收进展顺利。西北、华北、黄淮大部多晴好天气,利于作物成熟收晒、棉花吐絮采摘,秋收进度同比偏快。10月至秋末,江南中东部、江淮大部和华南大部多晴好天气,光温接近常年,降水偏少或接近常年,总体利于水稻灌浆成熟和收获及棉花裂铃吐絮。总体来看,2020年秋季,全国大部农区水热条件较好,利于农作物的产量形成和品质提高;秋收期间北方大部农区多晴好天气,秋收开展顺利。
图3 2020年9−11月≥0℃积温距平分布
北方冬麦区大部秋季气温接近常年同期,降水及时,土壤墒情较好,利于冬小麦播种出苗。9月中旬−10月中旬,北方冬麦区大部出现25~100mm降水、部分地区降水量达100~250mm,较常年同期偏多30%~100%,利于土壤增墒蓄墒。9月中旬−10月秋播期间,北方麦播区大部土壤墒情较好,利于冬小麦趁墒顺利播种和苗期生长。10月31日土壤墒情监测结果显示,北方冬麦区大部土壤相对湿度在60%~90%,墒情适宜,好于2019年同期,适宜站点比例较2019年同期偏多9.5%。11月前半月,北方冬麦区温高光足,大部地区水热条件利于小麦冬前分蘖生长;11月17−19日,北方冬麦区出现播种以来最大范围明显降水,西北地区东部、华北、黄淮等地降水量有30~100mm,土壤墒情明显改善,利于冬小麦形成壮苗安全越冬,也利于节约冬灌用水。11月后半月,北方冬麦区气温波动性下降,利于冬小麦抗寒锻炼。
江淮、江汉北部、江南中东部和西南地区南部9月中旬−11月下旬以晴到多云天气为主,土壤墒情适宜,冬小麦和油菜播种、出苗顺利,光热条件利于幼苗健壮生长。10月中下旬,台风“浪卡”、“沙德尔”和“莫拉菲”给华南南部和西部带来较明显降水,增加了农业蓄水,对秋播也较为有利。江汉南部和江南西部10月下旬−11月中旬、四川盆地和贵州10月下旬−11月底,天气转晴,温高雨少,尤其四川盆地东部、贵州大部日照时数较常年同期偏多50%~200%,利于过湿农田排湿降渍和油菜、冬小麦幼苗生长及长势转化升级。
冬小麦播种−11月底,小麦各主产省≥0℃积温与2019年同期相比,除四川偏多,贵州、陕西、河北持平外,其余省份偏少10~32℃·d;与常年同期相比,除贵州持平外,其余省份≥0℃积温偏多33~69℃·d。其中,河南冬小麦产区10月中旬−11月下旬≥0℃积温为605.6℃·d,较2019年同期偏少32℃·d,较常年同期偏多46℃·d,热量条件差于2019年,好于常年。油菜播种后,至11月底,各主产省≥0℃积温较2019年同期均偏少,其中湖北、四川和湖南≥0℃积温同比偏少75~104℃·d。与常年同期相比,油菜主产省浙江、江西、安徽、江苏≥0℃积温偏多5~30℃·d,湖南、湖北、贵州、四川≥0℃积温偏少11~55℃·d。其中,湖南油菜产区9月下旬−11月下旬≥0℃积温为1117.3℃·d,比2019年同期偏少127℃·d,较常年同期偏少42℃·d,热量条件偏差。至11月底,新疆、甘肃以及山西和河北两省北部部分冬小麦进入越冬期,西北、华北、黄淮大部处于分蘖期,江淮、江汉和西南地区大部处于三叶−分蘖期,全国冬小麦总体苗情与2019年同期基本持平[1],一、二类苗比例分别为21%、79%。长江中下游和西南地区油菜大部处于第五真叶期−移栽成活期,总体长势良好,一、二类苗比例分别为14%、83%。
9月中旬−10月中旬,西南地区东部和长江中下游地区大部多秋雨,气温接近常年或偏低1~4℃,日照接近常年或偏少50%~90%;大部地区降水量为100~400mm,较常年同期偏多80%~400%,大部地区阴雨日数有16~30d(图4),较常年同期明显偏多,其中贵州、湖南、江西北部、湖北大部、安徽南部等地偏多9~15d,持续阴雨寡照天气不利于一季稻、玉米灌浆成熟和收获晾晒、棉花吐絮采摘、马铃薯块茎膨大,多雨寡照导致部分一季稻倒伏,已成熟一季稻穗上发芽,棉花出现烂桃,玉米发生霉变,成熟一季稻收割受阻,收获进度缓慢。西南地区东部、江南西部、江汉南部降雨日数普遍有26~35d(图4),日照偏少30%~80%,阴雨导致部分地区土壤持续过湿,油菜等作物播种出苗和幼苗生长及油菜移栽作业、冬小麦备耕播种受到影响,秋播有所推延。11月下旬,长江中下游地区仍多阴雨天气,不利于冬小麦、油菜晚弱苗的恢复生长。
图4 2020年9月11日−10月20日阴雨日数分布
9月13−30日,江南中西部、华南西北部晚稻区出现5~15d日平均气温<22℃的寒露风天气,出现时间较常年同期偏多5~10d,并具有发生时间早、持续时间长、影响范围广等特点,同时伴有强降水天气,其中湖南、江西两省晚稻受影响程度偏重,湖南中北部和江西中北部等地达到中至重度寒露风标准[2],共有125个县受中度以上寒露风天气影响。从寒露风等级监测统计结果分析,湖南中度、重度寒露风的晚稻田面积比例分别达76%、24%;江西分别达37%、25%。湖南晚稻寒露风发生面积为近10a第1位,江西为第2位。从晚稻寒露风强度指数来看(图5)[2],2020年湖南省平均寒露风指数(13.0)为1981年以来同期第2高值,仅次于1997年的20.4;江西省平均寒露风指数(9.9)为1981年以来同期最高值,第2高值为1997年的9.4。此次寒露风强度为1981年以来偏重年份。气象部门9月下旬田间实地调查显示,寒露风天气造成湖南和江西两省部分发育期偏晚且正处于抽穗开花期的晚稻抽穗缓慢,抽穗晚稻授粉不良,出现麻壳现象,加之江南北部期间出现1~4d大到暴雨,湖南北部20%以上晚稻遭受“大雨洗花”、60%以上晚稻遭受寒露风影响,导致空壳率上升、灌浆不充分,影响晚稻产量形成;寒露风天气对已安全齐穗、处于灌浆阶段的晚稻影响相对偏轻。根据田间采样调查结果,湖南北部受寒露风和强降水影响较重的晚稻田块植株空壳率分别达42.5%和25.5%。
图5 1981−2020年9月13−30日湖南和江西寒露风指数
注:寒露风强度指数是晚稻所遭受低温的发生程度和低温持续时间的综合表征。寒露风强度指数越大,晚稻受灾越严重。
截至秋末,部分迁飞性害虫在南方农区偏重发生,其中新发害虫草地贪夜蛾全年发生面积较2019年增加约12%,玉米等作物遭受一定损失。此外,8月底−9月初,台风“巴威”、“美莎克”和“海神”相继给东北地区带来大风强降水,东北地区大部降水量较常年同期偏多400%,导致吉林中东部、黑龙江南部等地部分地区出现较重农田内涝和玉米等高秆作物倒伏,对作物灌浆乳熟和成熟有一定不利影响。据气象部门于9月3−5日沿黑龙江省哈尔滨市、方正县、通河县、木兰县、巴彦县、绥化市、庆安县、哈尔滨市一线和9月10−13日赴吉林省延边州、长春市、松原市田间实地调查,台风“美莎克”导致黑龙江调查区域内大部分地块水稻、玉米、大豆均出现不同程度的倒伏,三个台风叠加效应导致吉林调查区域内部分受灾严重地块玉米倒伏面积达到60%或以上,倒伏玉米出现茎秆折断、棒穗霉烂现象,部分低洼地块水稻被淹没顶,玉米倒伏重于水稻。9月中下旬,吉林大部、黑龙江东部降雨日数较常年同期偏多3~7d,部分农田湿涝持续,导致作物灌浆成熟速度偏慢和机械化收获作业开展较常年偏晚。10月中下旬,台风“浪卡”、“沙德尔”和“莫拉菲”带来的大风强降水导致华南沿海部分农田受淹、林果枝干折断等。11月17−20日,黑龙江东部和南部、吉林中西部、内蒙古中部和东南部等地出现大到暴雪或大暴雪,大部地区积雪深度为10~35cm,并伴有6~8级大风,瞬时风力可达10级,局地设施大棚和畜牧业生产受损。
[1] 王纯枝,韩丽娟,郭安红,等.2019年秋季气象条件对农业生产的影响[J].中国农业气象,2020,41(1):61-64.
[2] 王保生,杜筱玲,刘文英,等.寒露风等级(QX/T94—2008)[T].北京:气象出版社,2008.
10.3969/j.issn.1000-6362.2021.02.007
王纯枝,程路,何亮,等.2020年秋季气象条件对农业生产的影响评价[J].中国农业气象,2021,42(2):158-162
2020−12−06
国家气象中心气象现代化建设专项;国家重点研发计划(2017YFC1502402)
郭安红,国家气象中心农业气象中心首席专家,E-mail:guoah@cma.gov.cn
王纯枝,E-mail:wchunzhi@cma.gov.cn