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贵港近50年寒露风发生规律分析及对晚稻的影响

2015-03-28梁聪何林宴许艺馨蒙小寒梁莹露

气象研究与应用 2015年1期
关键词:贵港晚稻平均气温

梁聪,何林宴,许艺馨,蒙小寒,梁莹露

(贵港市气象局,广西贵港,537100)

前言

秋季冷空气侵入后引起显著降温使水稻减产的低温冷害,在中国南方,它多发生在“寒露”节气,故名“寒露风”。低温影响水稻开花、授粉、受精和灌浆过程的正常进行,造成稻谷的秕粒率增加,稻穗轻,直接影响晚稻的产量形成。寒露风出现的早晚、影响范围的大小与东亚槽的强弱及副热带高压的位置等密切相关[1]。刘文英等[2]曾以2008年8月1日起实施的气象行业标准《寒露风等级(QX/T94-2008)》为指标,利用江西省81个代表站1959-2008年的气象观测资料和14个农业气象站1983-2007年的双季晚稻观测资料,对江西省寒露风的发生变化和演变趋势进行了分析。苏超群[3]对新兴县1958-2011年寒露风气候特征进行了统计分析,找出了新兴县寒露风出现的规律。覃卫坚[4]等对广西寒露风开始期短期气候预测方法进行研究,结果表明:寒露风开始期与前一年9-10月北极海冰面积、当年3月南极海冰面积、前一年6月欧亚雪盖、当年5月北美雪盖、北半球雪盖的相关显著。与前一年9月北半球极涡面积指数、前一年10月亚洲区极涡面积指数、前一年3月热带印度洋海温偶极子等指数相关显著。戴剑波[5]等对融安近1961-2010年晚稻寒露风特征进行分析,近50年桂北晚稻寒露风屡年发生。卢祖英[6]等研究寒露风对双季晚稻的影响,表明晚稻幼穗分化到花粉母细胞减数分裂期因日照不足而导致的空粒率增加.比其它发育期产生的空粒率对晚稻产量影响较大。陈利东[7]通过研究表明,晚稻的大范围受害不但与寒露风出现的时间有重要的关系,而且与寒露风期间阴雨寡照的天气特点及寒露风前后晚稻管理措施有很大的关系,试验结果显示寒露风减缓了晚稻抽穗速度,降低了其结实率。杨锦青[8]等统计分析了台山市寒露风的出现规律、特征以及对晚稻产量的影响,认为重度和中度寒露风对晚稻产量影响很大(产量偏低几率达70%~80%),轻度寒露风对晚稻产量影响则相对较小(产量偏低几率达60%)。贵港位于广西壮族自治区东南部,2013年晚稻种植面积61.05万亩,了解贵港的寒露风气候变化情况,对提前做好预防措施,减轻寒露风对晚稻的影响,提高晚稻产量具有十分重要的意义。

1 资料来源

贵港1964-2013年近50年连续完整的观测数据资料,这段时期贵港的寒露风气候特征具有连续性、代表性、可比较性和可研性。本研究资料选自贵港气象观测站1964-2013年的9、10月逐日平均气温、雨日、逐日雨量。其中气温和降水资料:1964-2007为人工观测数据,2008-2013起为自动观测数据4次平均值。下文所称的近50年是指1964-2013年。

寒露风标准:9月20日至10月30日期间,出现日平均气温≤22℃连续三天或以上为一次寒露风天气过程。

2 贵港近50年的寒露风情况

对贵港近50年的气象资料进行统计分析,贵港有43年出现寒露风天气,累计共出现71次寒露风天气过程,平均每年出现1.4次。年内出现3次寒露风天气过程的年份有5年(1973、1975、1976、1993、1997年),出现2次寒露风天气过程的年份有18年(1965、1966、1967、1968、1970、1971、1978、1981、1984、1986、1991、1992、1995、2000、2002、2005、2011、2013年),无寒露风天气过程出现的年份有7年(1977、1998、2003、2006、2008、2009、2012年)。寒露风最早出现的日期是9月20日,最迟出现的日期是10月29日,平均日期为10月17日。其中9月下旬寒露风天气过程出现的次数是4次,10月上旬8次,10月中旬20次,10月下旬39次。

受全球气候变暖的影响,贵港的气温变化呈增温趋势,近50年贵港年平均气温和9-10月平均气温变化曲线图(图1)显示,贵港近50年年平均气温、9-10月平均气温增温倾向率分别0.0159℃/年和0.0166℃/年,增温趋势均通过了α=0.05显著性检验。

近50年贵港出现的寒露风天气过程总天数为349d,平均每次天气过程为4.9d。贵港近50年寒露风出现的情况(表1),86%的年份出现寒露风,14%的年份没有出现。由此可见,贵港寒露风出现的概率是比较高的。21世纪以来无寒露风出现的年份有5年,占50年来无寒露风出现年份的71.4%。

图1 贵港1964-2013年年平均气温和9-10月平均气温变化曲线

3 贵港近50年的不同寒露风类型特征

寒露风计算方法来自2008年1月1日起实施的气象行业标准《寒露风等级(QX/T 94-2008)》[9]。寒露风类型的划分以影响雨日为基础,划分为干冷型、湿冷型两大类,划分标准为是否出现雨日(日雨量>1.0mm),出现降雨为湿冷型寒露风天气,无降雨则为干冷型寒露风天气。通过对贵港1964-2013年的气象资料进行统计分析,近50年共出现71次寒露风天气,其中干冷型30次,湿冷型41次。

从表2中可见,贵港20世纪70年代出现寒露风的次数最多,达18次,年平均1.8次,其中干冷型和湿冷型分别为5次、13次,危害日数分别为17d、67d;其次是20世纪90年代,出现了16次寒露风过程,年平均1.6次,干冷型9次,危害日数43d,湿冷型7次,危害日数32d。从70年代开始,寒露风天气过程出现的次数呈递减趋势,湿冷型寒露风天气过程也呈递减趋势。

表1 贵港1964-2013年出现寒露风过程年数

表2 寒露风类型及危害日数

4 贵港近50年的寒露风年景特征

划分寒露风等级以一次过程最长持续时间为标准,≥7d为重度、5-6d为中度、3-4d为轻度,划分等级时,重度优先于中度,中度优先于轻度。贵港近50年寒露风年景见表3

近50年最长的一次寒露风天气过程为13d,出现在1984年10月19-31日(表4)。此外,持续时间≥10d的过程还分别出现在:2000年10月13-22日,持续10天;2001年10月21-31日,持续11天。

5 贵港寒露风天气过程对晚稻的影响

根据近年来贵港农气站的观测资料统计分析,贵港晚稻抽穗期始期出现的平均日期为10月3日,末期为10月7日,乳熟期出现的平均日期为10月20日。贵港近50年寒露风天气过程统计分析,10月上旬共出现8次寒露风天气过程,占11%,10月中旬20次寒露风天气过程,占28%。因此,贵港晚稻抽穗至乳熟期遭遇寒露风天气的概率是比较大的。

表3 贵港近50年寒露风年景

2011年10月3-7日贵港大范围出现寒露风天气,过程平均气温19.1℃,过程雨量90.5mm,为典型的湿冷型寒露风天气过程。正值晚稻抽穗扬花期,低温天气造成晚稻抽穗速度减慢,抽穗期延长,颖花不能正常开放、散粉、受精,子房延长受阻等,因而造成不育,使空粒显著增加。另外,在灌浆前期如遇明显低温,也会延缓或停止灌浆过程,造成瘪粒,水稻的植物营养生理也受到抑制,有的甚至出现籽粒未满而禾苗已先枯死的现象。根据农业部门的产量数据,2011年晚稻单产5116公斤/公顷,比上2010年晚稻单产减少了309公斤/公顷。因此,晚稻抽穗扬花期至灌浆乳熟期遭遇寒露风天气将会影响产量的形成。

6 小结

(1)每次寒露风过程平均天数为4.9d;最长一次寒露风过程持续天数为13d,出现在1994年10月19-31日;最早出现的日期是1997年9月20日,平均日期为10月17日;寒露风出现的概率为86%;从70年代开始,寒露风天气过程出现的次数呈递减趋势。

(2)贵港地区1964-2013年屡次出现寒露风天气过程,大多数年份出现2次或以上寒露风天气过程;该地区寒露风天气过程以湿冷型(占56.3%)为主,且有些年份同时出现干冷、湿冷两种寒露风天气过程,由于湿冷型寒露风对晚稻危害比干冷型较大,因此该地区的寒露风危害影响较大;从危害日数来看,该地区以轻度寒露风(占34%)为主,中度(占28%)次之,重度(占24%)相对较少。

表4 贵港1964-2013年逐年最长一次寒露风过程统计

(3)全部寒露风天气过程的平均气温19.6℃,平均最高气温为22.0℃,平均最低气温为13.1℃,其中22.5%的过程平均气温<19℃,28.2%的过程平均气温在19.0-19.9℃,25.4%的过程平均气温在20.0-20.9℃,23.9%的过程平均气温在21.0-22.0℃。

(4)贵港晚稻抽穗扬花期至灌浆乳熟期遭遇寒露风天气的概率是比较大的,所以要提早做好预防措施。如选育抗低温高产品种或早熟品种;合理安排早晚稻种植,避开晚稻抽穗扬花期遇到寒露风天气;加强晚稻田间管理,合理施肥,科学用水,增强根系活力和叶片的同化能力,使植株生长健壮,提高植株的抗低温能力;冷空气来临前,采用以水调温的措施,一般用温度较高的河水进行夜灌和灌深水或喷水,使株间温度相对较高,以减轻低温危害。

[1]广东省农业厅,广东省气象局.广东省农业气象灾害及其防灾减灾对策[M].北京:气象出版社,2000:273-303.

[2]刘文英,张显真,简海燕,等.江西近50年寒露风演变趋势及其对双季晚稻的影响[J].气象与减灾研究,2009,32(4):67-71.

[3]苏超群.新兴县1958—2011年寒露风气候特征统计.广东气象,2013年4月,April2013doi:10.3969/j.issn.1007—6190.2013.02.008

[4]覃卫坚,黄志,李耀先.广西寒露风开始期短期气候预测方法研究[J].气象研究与应用,2014,35(3):11-14,30.

[5]戴剑波,高静,杨爱萍,霍治国,姜会飞.1961--2010年桂北晚稻寒露风特征分析[J].气象与减灾研究,2012,35(3):57—62.

[6]卢春英,蒋祖林.寒露风对双季晚稻的影响分析[J].气象研究与应用,2013,34(2).

[7]陈利东,黄永森,匡昭敏.寒露风对玉林2011年晚稻产量的影响调查分析[J].中国农学通报2013,29(18):109—113.

[8]杨锦青,陈志强,黄耀波.2012.寒露风对台山市晚稻产量的影响[J].现代农业科技,(2):302-305.

[9]王保生,杜筱玲,刘文英,等.寒露风等级(QX/T94—2008)[S].北京:气象出版社,2008:1-2.

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