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孝感市高温炎热气候特征及对农业生产影响分析

2019-12-25邓凯曾浪

农业与技术 2019年23期
关键词:环流形势

邓凯 曾浪

摘要:对2019年盛夏孝感市罕见高温炎热的气候特征、大气环流形势、对农业生产的影响进行分析。结果表明:2019年盛夏孝感市高温炎热时间之长,打破了气象观测资料以来的历史记录,为1957年以来高温日数和炎热日数最多的一年。2019年盛夏孝感市高温炎热天气的直接原因是受强盛的副高和大陆高压先后控制、北方冷空气势力弱、登陆台风偏少。2019年盛夏孝感市高温干旱造成农业生产抗灾成本高,虽然投入了大量的人力、物力、财力,但是高温干旱仍给中稻、晚稻、玉米、大豆等农作物造成了一定程度的减产。

关键词:高温炎热;氣候特征;环流形势;农业生产影响

中图分类号:S164

文献标识码:A

DOI:10.19754/j.nyyjs.20191215047

引言

高温热害是主要的气象灾害之一。孝感市位于湖北省东北中部,长江以北,汉江以东,与武汉市毗邻;地跨N30°23′~31°52′,E113°19′~114°35′;孝感市管辖7个县市区,北部大悟县、安陆市、孝昌县3县市位于鄂东北中部,南部应城市、云梦县、孝南区、汉川市4县市区位于江汉平原东北部。2019年盛夏(7月1日—8月31日,下同)孝感市出现了历史罕见的高温炎热天气,本文对2019年盛夏孝感市高温炎热气候特征以及环流形势、对农业生产的影响情况进行了分析。

1高温炎热气候特征分析

气象学上一般把日最高气温达到35℃以上称为高温日[1,2],把日最高气温达到37℃以上称为炎热日。孝感市内有大悟、安陆、孝昌、云梦、应城、孝感、汉川7个国家气象观测站,其中孝感站位于孝南区境内,代表孝南区。为了全面反映孝感市的高温炎热状况,孝感市高温日数取全市7个国家气象观测站高温日数的平均值,孝感市炎热日数取全市7个国家气象观测站炎热日数的平均值,孝感市日最高气温取全市7个国家气象观测站日最高气温的平均值,孝感市日平均气温取全市7个国家观测站日平均气温的平均值。

1.1高温日数气候特征分析

由图1可以看出,自1957年孝感市有气象观测记录以来,2019年盛夏孝感市高温日数达到35.0d,比历史同期平均值偏多23.8d,比历史上最多的高温日数33.4d(1959年),多1.6d,破历史记录。从单站来看(图略),2019年盛夏孝感市7个观测站高温日数为30~42d,较常年同期偏多19.0~31.2d;7个观测站高温日数均在历史排名前3位,其中孝感站、云梦站、孝昌站排在历史第1位,安陆站、应城站排在历史第2位。从孝感站来看(图1),2019年盛夏孝感站高温日数达到35.0d,比历史同期平均值偏多24.3d,比历史上最多的高温日数34.0d(2018年),多1.0d,破历史记录。

1.2 炎热日数气候特征分析

由图2可以看出,自1957年孝感市有气象观测记录以来,2019年盛夏孝感市炎热日数达到13.1d,比历史同期平均值偏多11.6d,比历史上最多的炎热日数11.4d(2013年),多1.7d,破历史记录。从单站来看(图略),2019年盛夏孝感市7个观测站炎热日数为8~24d,较常年同期偏多6.6~22.8d;7个观测站炎热日数均在历史排名前5位,其中云梦站、应城站、孝昌站排在历史第1位,安陆站排在历史第2位,孝感站、汉川站排在历史第3位。从云梦站来看(图2),2019年盛夏云梦站炎热日数达到24.0d,比历史同期平均值偏多22.8d,比历史上最多的炎热日数18.0d(2018年),多6.0d,破历史记录。

1.3 最高气温气候特征分析

由图3可以看出,自1957年孝感市有气象观测记录以来,2019年盛夏孝感市平均最高气温达到34.8℃,比历史同期平均值偏高2.8℃,与2013年并列历史第2位,仅次于1959年(35.0℃)。从单站来看(图略),2019年盛夏孝感市7个观测站平均最高气温为34.2~35.5℃,较常年同期偏高2.5~3.6℃;7个观测站平均最高气温均在历史排名前4位,其中云梦站、孝昌站排在历史第1位,孝感站、安陆站排在历史第2位,汉川站排在历史第3位。从云梦站来看(图3),2019年盛夏云梦站平均最高气温达到35.5℃,比历史同期平均值偏高3.6℃,比历史上平均最高气温的最高值35.1℃(2018年),高0.4℃,破历史记录。

1.4平均气温气候特征分析

由图4可以看出,自1957年孝感市有气象观测记录以来,2019年盛夏孝感市平均气温达到29.5℃,比历史同期平均值偏高1.8℃,与2018年并列历史第4位,低于2013年的30.4℃、1959年的30.1℃和1978年的29.7℃。从单站来看(图略),2019年盛夏孝感市7个观测站平均气温为28.4~30.1℃,较常年同期平均值偏高1.1~2.1℃;7个观测站平均气温中,汉川站、云梦站、孝昌站排在历史第2位,安陆站排在历史第3位,孝感站、应城站排在历史第5位。从汉川站来看(图4),2019年盛夏汉川站平均气温达到30.1℃,比历史同期平均值偏高2.0℃,排在历史第2位,仅次于2013年(30.8℃)。

2高温炎热天气环流形势简析

2019年盛夏孝感市主要有2次高温热浪过程,分别出现在7月20日—8月10日和8月12—21日。分析中高层大气环流演变情况可以发现(图略),2019年盛夏我国登陆台风较少,北方冷空气势力弱。7月18日出梅以后500hPa副高加强西伸并控制孝感市,形成了7月20日—8月10日的第1次高温热浪,这期间孝感市极端最高气温出现在8月1日,达到39.0℃(云梦站)。从8月1日500hPa天气图(图5a)可以看出,副高588线控制孝感市,E120°副高脊线位置达到N 33°,588线西伸脊点位置达到E110°,上海站和杭州站位势高度达到591dagpm。

今年第9号台风利奇马于8月10日1∶45分前后在浙江省温岭市沿海登陆,登陆后,向偏北方向移动,经过浙江、江苏两省及黄海海域,于8月11日20∶50分在山东省青岛市黄岛区沿海第2次登陆。受台风环流影响,副高588线东退收缩。孝感市受登陆台风外围云系和风力影响,8月11日高温天气有所缓解,大部地区日最高气温低于35℃。之后,受大陆高压控制,孝感市出现了8月12—21日的第2次高温热浪,这期间孝感市极端最高气温出现在8月19日,达到39.6℃(云梦站)。从8月19日500hPa天气图(图5b)可以看出,大陆高压588线控制了包括孝感市在内的湖北、重庆、贵州和湖南北部等广大地区,高压中心位于湖北省中部地区,强度达到589dagpm。

综合上述,2019年盛夏孝感市高温炎热天气的直接原因是受强盛的副高和大陆高压先后控制、北方冷空气势力弱、登陆台风偏少。

3高温干旱对农业生产影响分析

孝感市盛夏高温和干旱往往是相伴而生。2019年盛夏孝感市累计降水量为32.0~132.0mm,较常年同期偏少60%~90%。由于持续高温炎热、降水偏少、蒸发量大,造成盛夏旱情持续发展。据孝感市应急管理部门统计,截至2019年8月底,孝感市在田作物面积23.71万hm2,其中受旱面积7.91万hm2,作物受灾面积10.45万hm2,成灾面积4.33万hm2,绝收面积0.92万hm2,因旱饮水困难人口8103人、大牲畜909头。自8月1日17∶00,孝感市防指在孝感市范围内启动抗旱4级应急响应命令,孝感市上下精心组织,周密部署,共投入抗旱资金1.31亿元,启用水利工程累计提水2.7亿m3,抗旱浇灌面积27.84万hm2次。虽然孝感市投入了大量的人力、物力、财力抗旱救灾,但是高温干旱仍给孝感市中稻、晚稻、玉米、大豆等生产带来了一定的不利影响,全市秋粮仍有一定程度的减产。

对于中稻来说,2019年7—8月孝感市中稻正值孕穗期、抽穗扬花期、灌浆成熟期[3]。孕穗期的高温引起部分颖花败育,穗粒数减少、不利于形成大穗,因而导致减产。抽穗扬花期的高温引起授粉、受精不良,导致空壳率增高,结实率降低。灌浆成熟期的高温造成高温逼熟。2019年孝感市中稻收获面积24.36万hm2,比2018年减少0.48万hm2,减少1.88%;中稻单产544.07kg/667m2,比2018年减少7.73kg/667m2,减产1.4%;中稻总产量198.8万t,比2018年减少6.8万t,减少3.3%(表1)。

对于晚稻来说,2019年7—8月孝感市晚稻正值移栽期、分蘖期、孕穗期。移栽期的高温引起秧苗萎缩,返青迟缓。分蘖期的高温不利于分蘖。孕穗期的高温导致穗粒数减少。2019年孝感市晚稻收获面积0.57万hm2,比2018年减少0.03万hm2,减少4.4%;晚稻单产447.85kg/667m2,比2018年减少7.71kg/667m2,减产1.7%;晚稻总产量3.85万t,比2018年减少0.25万t,减少6.1%(表1)。

对于玉米来说,7—8月正值拔节期、抽雄吐丝期、灌浆成熟期。拔节期高温干旱抑制后续叶原基的发育和伸长,造成苞叶短小、果穗籽粒外露等现象。抽雄吐丝期的高温干旱导致玉米抽雄困难,或授粉不良,严重影响产量。灌浆成熟期的高温干旱导致玉米百粒重下降,产量减少。2019年孝感市玉米收获面积1.27万hm2,比2018年增加0.04万hm2,增加3.2%;玉米单产256.5kg/667m2,比2018年减少13.7 kg/667m2,减产5.1%;玉米总产量4.9万t,比2018年减少0.1万t,减少2%(表1)。

对于大豆来说,7—8月正值花芽分化期、开花结荚期、鼓粒期[4]。花芽分化期的高温干旱严重影响大豆花芽分化。开花结荚期的高温干旱导致落花落荚。鼓粒期的高温干旱影响大豆子粒的发育,导致秕粒增多,粒重降低。2019年孝感市大豆收获面积0.47万hm2,比2018年减少0.08万hm2,减少14.5%;大豆单产84.5kg/667m2,比2018年减少11.9kg/667m2,减产12.3%;大豆总产量0.6万t,比2018年减少0.2万t,减少25%(表1)。

4结论

2019年盛夏孝感市高温炎热时间之长,打破有气象观测资料以来历史记录,为1957年以来高温日数和炎热日数最多的一年。

2019年盛夏孝感市高温炎热天气的直接原因是受强盛的副高和大陆高压先后控制、北方冷空气势力弱、登陆台风偏少。

2019年盛夏孝感市高温干旱造成农业生产抗灾成本高,虽然投入了大量的人力、物力、财力,但是高温干旱仍给中稻、晚稻、玉米、大豆等农作物造成了一定程度的减产。

参考文献

[1] 唐恬,金荣花,彭相瑜,等.2013 年夏季中国南方区域性高温天气的成因分析[J].成都信息工程学院学报,2014,29(6):652-659.

[2] 尹洁,张传江,张超美,文绮新.江西2003年夏季罕见高温气候特征及成因分析[J].江西氣象科技,2003,26(4):19-22.

[3] 崔讲学,崔新强,王丽,熊守权.湖北省公共气象服务手册[Z].北京:气象出版社,2015:61-66.

[4] 陈柏槐,崔讲学,等.农业灾害应急技术手册[Z].武汉:湖北科学技术出版社,2009:125-130.

作者简介:

邓凯(1990-),男,本科,助理工程师。研究方向:天气预报。

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