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气象灾害对农业种植的影响与应对策略

2020-01-07李元元

中国农业文摘-农业工程 2020年5期
关键词:霜冻冰雹气象

李元元

(山西省阳高县气象局,山西大同 038100)

由于天气异常活动或大气变化而威胁到人类生命、财产和生活条件的各种事件称为气象灾害。气象灾害是自然灾害的一种类型,农业气象灾害是指对农业生产产生不利影响的各种类型的气候或气候事件的总称,这些事件对农业生产产生负面影响并造成经济损失。农业气象灾害在我国南北多个区域频繁发生,主要的农业气象灾害可以概括分为干旱、洪涝、雹灾、暴雪灾害、低温霜冻灾害和森林火灾等类别。这些极端气候的出现对农业生产产生了若干不利影响。天气状况超出人的控制范围,因此在极端天气出现后采取补救措施为时已晚。因此,我们需要研究气象灾害发生规律,产生条件以及影响力,并采取若干具体的预防措施,防止气象灾害扩大损失。

1 农业气象灾害发生特征

1.1 季节性发生

由于地形和气候的影响,北方和南方地区发生的气候灾害类型和时机稍有不同,大量调查研究表明北方地区气候灾害主要发生在春季或秋季,而在夏季和冬季则相对较少。比如,在中国北部,每年春季经常发生干旱,而夏季发生干旱的概率相对较小。

1.2 局部性发生

许多气象灾害的发生表现为局部性发生。因此在气象灾害频繁的季节,气象灾害往往在一些局部地区发生,而且可能是多种灾害同时发生;也可能多重类型气象灾害发生在一些相同的局部地区。例如局部地区的强降雨、冰雹,一些地区的低温冻害、雪灾害等。

1.3 区域发生

在某些区域有相对较多的湖泊和河流,周围还有遍布的山脉和盆地,如果该区域降雨相对较多,由此可能造成区域性的洪水泛滥。在大陆性气团的影响下,山西省在夏季以外的季节都是少雨和干旱的气候特征,因此造成区域性干旱的灾害更加频繁,并且近年来,当地的干旱状况变得更加严峻。

2 农业气象灾害严重影响农业产量

受到地理位置和环境气候变化的因素影响,我国的区域性农业种植很容易被外界因素所干扰。气象状况的好坏直接决定着农业生产的最终收成。在某些冬季极易发生极端低温天气的地区地里生长的农作物极易遭受霜冻灾害。对于温带或寒冷地区的农作物,它们在冬、春季有一定的耐寒能力,因此寒冷的极端天气对它们不会产生影响或影响较小,但会对亚热带或热带农作物造成致命伤害,这将导致农作物减产或绝收。某些不同的农作物具有不同的生长周期,因此在发生气象灾害时会遭受不同的破坏。如果在作物的生长过程中发生了短期或轻微的气象灾害,农作物通常会在随后的生长阶段根据作物自身的生命活力对作物进行恢复和调整,这通常不会影响最终的产量或对产量影响较小。如果农作物在生长过程中长期受到天气灾害的影响,则很难恢复和调整,这将严重影响农作物的最终产量。如果情况更加严重,通常会导致作物死亡[1]。

3 我国主要农业气象灾害

3.1 干旱

在气象学中,由于某地区水供需不平衡而导致的供水不足现象称为干旱。中国位于欧亚大陆的东部,该地区大部分地区为季风气候,由于季风造成的降雨和降雪之间的年份差异非常明显,导致干旱灾害常常发生。根据对我国干旱灾害记录的分析,它们的发生是普遍的、区域的和季节性的。首先,根据中国的有关历史数据,自秦朝灭亡以来,全国各地发生了约1 100次重大干旱,平均每两年一次。中华人民共和国成立后,全国发生了18次重大干旱。其次,由于中国地形结构的影响,东北和西北地区的降雨量最少,因此东北和西北地区已成为中国干旱灾害最严重的地区。不同地区的干旱灾害发生时间也有所不同,例如,在中国北方,西北和东北区域,春季和夏季经常发生干旱;而在中国的西南和南部,干旱灾害发生在秋季和冬季。当发生干旱时,不仅所有植物不能获取生长和发育所需的水分,而且其农产品的产量和质量也会大幅度下降。在严重的情况下,甚至连农村人口和牲畜的饮用水也无法得到保证。新中国成立后“三年自然灾害”的主要原因是大规模持续干旱。

3.2 洪涝

洪水灾害是由于降雨量大而导致的低洼地块被淹没的现象。作为一个拥有众多区域性河流的国家,受到中国“西高东低”的地形和地貌影响,大多数主要河流都呈现出东西向的趋势。由于中国西部地区森林植被资源的严重破坏,该地区水土流失的问题十分严重。中国北方的主要河流,如黄河,淮河和海河的河道已经被严重沉积,甚至出现了大量的“地上河”现象,以致河流本身的蓄洪能力大大降低,一旦上游地区发生洪水,下游地区将面临危险。同时,黄河、长江、淮河,东北的三江:黑龙江、松花江、乌苏里江,和南方的珠江等上述河流的流域面积占全国土地面积的40%以上,该地区人口和耕地面积占全国的80%。中国的经济发达地区基本上也位于以上河流的流域之中,因此每年的防洪救灾形势极为严峻。

3.3 雹灾

冰雹灾害是由强大的对流天气系统引起的严重天气灾害,其出现在相对较小的范围内,持续时间不长,但经常伴有强风和冰雹出现,它造成的灾害强度之大可能成为一种破坏性和致命性的气象过程。但是,这种天气灾害经常伴有冰雹云,而冰雹云是非常强的积雨云,只有在冰雹云特别发达的情况下,冰雹云才能降冰雹,冰雹从强对流云层降到地面进而对植物,牲畜和农业设施造成损害和破坏。

3.4 低温霜冻灾害

低温霜冻灾害也是一种典型的天气灾害,会对农业造成重大不利影响。这种天气灾害主要是在指定区域内温度在短时间内突然下降到很低的天气现象。一旦发生这种气象灾害,将威胁到农作物的生长发育。对于这种天气现象,国家气象局已将低温下的霜冻灾害分为冷害,霜害,霜冻和冻害等不同类型,近年来对天气数据的分析和调查显示:每年低温冻害事件主要集中在冬季和春季。同时,我们从农业部门获悉,该类型气象灾害会严重影响到农作物和果蔬的生长发育,受霜冻灾害的农作物大大降低了单产和产品质量,并严重影响了农业生产[2]。

3.5 暴雪

每年的11月到下年的3月,往往会下大到暴雪。这个时期刚好是换季时期,也正是农作物生长最脆弱的时期,对设施农业可能造成一定的影响。雨雪量大的地区易发生积雪压棚,部分简单设施大棚可能受损,雪后气温下降,将影响农作物的安全生长。在这个时期,北方冬麦区要加强小麦分类管理,及时采取保温保墒措施,加强晚弱苗管理,确保冬小麦安全越冬。

4 应对策略

4.1 干旱

优化种植制度并改善作物位置。根据干旱的时空分布、作物对水分需求的特性、种植环境以及经济效益等选择合适的农作物,合理的种植方式和灌溉方式。同时可以采用节水灌溉,建立农田防护棚,发展和推广化学防治干旱技术等来提高抗旱能力。

4.2 洪涝

(1)水利工程措施。水利工程保护措施是梧桐河流域下游防洪和水管理的主要措施。对于丘陵地区,必须结合野外工程措施,生物措施和节水技术措施来建设许多节水工程,例如水库,山谷,池塘和河道封闭沟。

(2)水土保持措施。种植水土保持林以控制水土流失,有利于发展当地农业生产。种植水土保持林可以保护农田,控制气候,减少或防止空气、水以及流域污染,通过美化、保护和改善生态环境,改变农业生产的基本条件,促进农业稳定高产。根据相关数据表明,水土保持林带在抵御自然灾害方面的作用十分显著。创建和维护农田防护林带,部署带有沟渠、道路和运河的新林带,更新和改造破碎的林地带,并连接成为农田防护林网络。

4.3 雹灾

(1)预警准备。随着现代技术的发展,气象部门大大提高了其跟踪和监测冰雹活动的能力。准确的冰雹预测对于冰雹发生之前的主动防护非常重要。如果当地气象站发现冰雹产生的迹象,应立即通过互联网,多媒体或者电视台的途径发布预警信息,以便所有社会部门和当地人民采取预防措施,从而避免或减少灾害损失。

(2)人工预防和控制。进行人工冰雹预防,以减少冰雹灾害。当前常用的方法是在冰雹产生之前或者产生之后利用物理或者化学的方法破坏冰雹的结构来达到最大限度地减少灾害。最有效的方法就是借助飞机、火炮和火箭等外力将催化剂撒入空中将冰融化成雨。

(3)日常生活防雹。了解天气趋势,注意当地的天气预报,并采取措施预先防止冰雹。人们常说:“早晨露水重,后响冰雹猛”,在这种天气下最好待在家里。当户外遭遇冰雹时,需要快速躲在安全的地方,例如园林小品、景观建筑物之类的地方里面,若周边空旷且可以躲避的东西不多时,尽量将双手撑在头顶来保护我们的头部,最快的速度向安全的位置撤离[3]。

4.4 低温霜冻灾害的防御措施

为防止低温霜冻此类灾难的发生,应该从种植农作物的方法开始。加强土地管理并选择合适的种植方法,确保农作物苗木质量;做好品种选择,选择尽可能多的耐寒性较高的品种来种植。此外,气象研究人员现已熟悉低温气候规则,应该加强低温霜冻灾害的预报,特别是长期趋势的预报,以便提早采取各种防御措施为调整作物布局和多样性作物种植结构提供可靠的依据。然而,我国对低温霜冻灾害的研究仍缺乏连续性和系统性,对低温霜冻灾害防御技术的研究很少,而且还没有转化为特别有效的业务功能。在对低温霜冻灾害的综合预防和控制技术中进行研究和业务创新,将其推广和应用到适当的领域,并将科学的创新成果和技术手段转化为关键生产力,将是未来一段时间内长期努力奋斗的重点。

5 气象灾害的防御措施研究

5.1 完善预报预警机制和及时的预报天气灾害信息

经过多年的建设,中国的农业气象监测系统已初具规模,对天气灾害的预报已有明显改善,但由于管理系统的局限性,大部分天气灾害信息都不及时,当它交付到生产最前沿的所有农民手中时,已经无法有效应对即将来临的致命天气。为此,我们建立了诸如手机、电视、网络和广播之类的天气信息公开系统,以实时全面覆盖该地区所有农民,并为预警信息公开管理制定更全面的标准,阐明对所在地区的潜在影响以及已发布的天气灾害信息的预警范围等关键信息的表达方式[4]。

5.2 进行良好的农业气象服务以确保农业生产

农业种植长期以来一直是气候灾难预防的关键部分,在气象产业发展的现阶段中,有必要建立气象防灾体系和气象服务体系,为农业发展提供高度针对性的气象服务,达到预防和减少农业气象灾害的目的。在发展农业气象服务中,农业部门必须积极配合气象部门,根据天气情况指导农业生产,发挥农业气象服务的作用。在灾难性气象学方面,我们必须积极开展工作来改变干旱地区的降雨状况,通过人工降雨的途径增加降雨以达到预防和减轻农业干旱灾害的目的。此外,应加强基层广告宣传,并在农村等信息不通畅的地区积极推广气象科学,使农民能够将气象服务工作应用于农业生产,保证农业生产的良好发展前景[5]。

5.3 加强基础设施建设,提高预防和减少天气灾害的能力

近年来,随着中国气象事业的飞速发展,新的气象技术和装备已经普及并在实际应用中取得了良好的效果。特别是近年来,中国对气象基础设施的建设越来越重视。在此阶段,已经为各种天气服务建立了天气预报系统,例如短期天气预报,中短期天气预报,天气状况预报,农业天气预报等。有效实施这些天气服务的前提是需要在原有基础上进一步加强天气基础设施的建设。特别是近年来,随着全球气候变化趋势的加剧,中国的气候条件正在朝着复杂的方向发展,加强不同部门之间的合作会大大地提高天气预报的准确性,特别是对某些特大天气现象的预报和预警,维护社会稳定并保护国家发展,以减少天气灾害的各种不利影响。

6 结语

综上所述,农业气象灾害对农业生产具有致命性,因此,我们需要研究中国更常见的气象灾害,以减少气象灾害对农业生产的影响。本文主要分析了中国气象灾害的特点,类型以及每种灾害的影响,同时针对我国的农业形势,提出了防灾减灾的建议。

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