彭 月,蔣元華,蘭明才,張湘華,周長青
(1.湖南省長沙市氣象局,湖南 長沙 410205;2.湖南省氣候中心,湖南 長沙 410118;3.湖南省氣象臺,湖南 長沙 410118;4.湖南省湘西自治州氣象局,湖南 吉首 416000)
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秋季連陰雨天氣對湖南農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響及防災(zāi)減災(zāi)措施
彭 月1,蔣元華2,蘭明才3,張湘華4,周長青3
(1.湖南省長沙市氣象局,湖南長沙 410205;2.湖南省氣候中心,湖南長沙 410118;3.湖南省氣象臺,湖南長沙 410118;4.湖南省湘西自治州氣象局,湖南吉首 416000)
摘 要:2015年11月湖南省出現(xiàn)了連陰雨天氣過程,引發(fā)了暴雨和洪澇氣象災(zāi)害。連陰雨對湖南農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響主要表現(xiàn)為三個方面:降水過多造成農(nóng)田濕(漬)害;日照偏少,不利于光合作用,作物長勢弱;溫度過低,一些生長作物積溫不足,出現(xiàn)病蟲害。連陰雨過程伴隨的暴雨洪澇災(zāi)害損毀了部分農(nóng)田水利設(shè)施。針對這些不良影響,提出及時開溝排水,增加土壤透氣性,防止?jié)n害發(fā)生,做好查苗補(bǔ)苗工作,及時加固溫室大棚棚架和畜禽舍等設(shè)施。
關(guān)鍵詞:連陰雨;切變;農(nóng)業(yè)生產(chǎn);日照
湖南省作為我國中部地區(qū)典型的農(nóng)業(yè)大省,農(nóng)作物生產(chǎn)在全國具有舉足輕重的地位[1]。湖南的糧食作物產(chǎn)量全國第七,其中稻谷產(chǎn)量全國第一。11月通常是湖南晚稻收割期,也是油菜和冬季蔬菜生長的關(guān)鍵期,這個階段出現(xiàn)連陰雨,會使農(nóng)作物水分過剩造成漬害[2],影響農(nóng)作物收成。2015年11月湖南省出現(xiàn)了大范圍連陰雨天氣過程,對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成了很大影響。根據(jù)農(nóng)業(yè)部門統(tǒng)計,油菜受災(zāi)2.71萬hm2,絕收0.61 萬hm2;蔬菜受災(zāi)2.07萬hm2,絕收0.23萬hm2;晚稻受災(zāi)0.99萬hm2,絕收0.05萬hm2,僅邵陽、永州、郴州三市農(nóng)作物總受災(zāi)面積就達(dá)8.53萬hm2。
一些學(xué)者針對連陰雨天氣和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相關(guān)影響做了細(xì)致研究。陸魁東等[3-5]從各種氣象災(zāi)害對農(nóng)作物影響,進(jìn)行湖南省作物種植氣候區(qū)劃,韓沁哲等[6]研究了湖南油菜各個生長時段連陰雨發(fā)生的時空規(guī)律,史瑞琴等[7]重點分析了華中三省(包括湖南)秋季連陰雨時空變化特征,提出了防范連陰雨天氣農(nóng)業(yè)生產(chǎn)應(yīng)對措施。以上是從統(tǒng)計連陰雨天氣災(zāi)害出現(xiàn)時段多年時空分布?xì)夂虮尘敖嵌茸龀鲅芯?,對典型連陰雨天氣個例和農(nóng)業(yè)相關(guān)影響研究較少,具體應(yīng)對措施則基本無人提起。2015年11月連陰雨天氣過程伴隨著暴雨、洪澇氣象災(zāi)害,具有典型性,分析這次典型連陰雨天氣過程及對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響,有助于將來科學(xué)應(yīng)對防范此類災(zāi)害性天氣過程。
1.1 資料來源
氣象觀測資料使用湖南省97個地面氣象觀測臺站的日平均氣溫、日降水量、日照時數(shù)觀測資料和超過2 168個要素區(qū)域氣象站觀測資料及湖南省氣象局在全省范圍布網(wǎng)的土壤水分觀測資料。
1.2 連陰雨監(jiān)測
連陰雨是指日降水量≥0.1 mm連續(xù)7 d以上,且過程日平均日照時數(shù)≤0.1 h。依據(jù)時間長短,可分為輕度、中度和重度連陰雨三個等級[8]。
輕度連陰雨:連陰雨持續(xù)7~10 d。
中度連陰雨:連陰雨持續(xù)11~15 d。
2.1 天氣背景分析
2015年11月份,湖南全省氣溫較常年同期偏低0.2℃,降水量異常偏多,位居1951年以來同期第1位。產(chǎn)生連陰雨天氣過程的環(huán)流形勢主要可歸納為三種類型:分裂型、阻高型、高后型[9]。2015年11月連陰雨天氣過程為分裂型。由11月500 hPa月平均位勢高度場和距平場(圖1),亞洲北半球中高緯(50°N以北)兩槽一脊,中低緯緯向環(huán)流為主,湖南在東亞大槽底部偏西,副高較常年偏強(qiáng),因此冷暖空氣交匯處在25°N附近。受冷暖交匯氣流影響,湖南陰雨日數(shù)偏多,全省平均日照時數(shù)33.8 h,較常年同期偏少77.1 h。
2.2 連陰雨分析
根據(jù)湖南省氣象局氣候中心監(jiān)測分析,湘中以南共14個縣市達(dá)連陰雨標(biāo)準(zhǔn),其中常寧、新田連陰雨日數(shù)持續(xù)15 d,達(dá)到中度連陰雨標(biāo)準(zhǔn),見圖2a。連陰雨期間,湖南共出現(xiàn)4次暴雨過程,分別在7~8日、11~12日、16~17日、19~20日,50個縣發(fā)生暴雨。受連陰雨天氣影響,湘中以南半數(shù)以上縣市出現(xiàn)洪澇氣象災(zāi)害,除湘西北土壤墑情適宜外,其他地區(qū)土壤過濕,部分地區(qū)10~50 cm土壤濕度均超過90%。連陰雨也導(dǎo)致湖南省內(nèi)出現(xiàn)了長時間的陰雨寡照天氣。當(dāng)日照時數(shù)除湘東地區(qū)大于40 h,其他地區(qū)多在20~40 h之間,與常年同期相比,湖南省日照時數(shù)偏少(圖2b)。
圖1 11月份500 hPa高度場和距平場(彩色陰影區(qū)為距平場,紅色粗線為氣候平均的588線)
圖2 11月湖南省連陰雨監(jiān)測分布圖和月日照時數(shù)分布(a:連陰雨監(jiān)測分布;b:月日照時數(shù)分布)
2015年11月份連陰雨天氣有三個典型特點:日照不足,氣溫過低;雨日頻繁,降水偏多;連陰雨伴隨暴雨天氣過程,湘中以南縣市出現(xiàn)洪澇氣象災(zāi)害。這些對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響很大。
11月,湖南處秋糧收獲后期,連陰雨天氣對湖南省種植面積相對較大的大田作物晚稻、棉花、烤煙、油菜、玉米、大豆、甘薯和苧麻等[10]生長、收獲有較大影響。
學(xué)習(xí)的過程的實質(zhì)是不斷熟悉所求的函數(shù),擬合函數(shù),并記住該函數(shù)。反向傳播過程是在誤差不在允許的范圍內(nèi)時,把誤差值返回到各隱含層,各層根據(jù)一定的函數(shù)關(guān)系調(diào)整鏈接的權(quán)值,再進(jìn)行正向傳播,對樣本值重新計算,直到達(dá)到精度的要求,這時訓(xùn)練的過程結(jié)束,反向傳播的過程也結(jié)束了。BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的流程如圖3所示。
降水偏多,晚稻田塊濕度過大,發(fā)生漬澇災(zāi)害,一些未收獲的晚稻出現(xiàn)倒伏、落粒、谷粒霉變現(xiàn)象,稻谷發(fā)芽等情況。雨日頻繁,收割進(jìn)度偏慢,影響了部分晚稻收曬掃尾工作。
持續(xù)的連陰雨影響到棉花采摘和晾曬,大量未采摘棉花爛桃現(xiàn)象嚴(yán)重,棉桃脫落,已采摘棉桃無法晾曬,出現(xiàn)霉?fàn)€現(xiàn)象。
油菜目前正處于移栽—成活期。日照不足,氣溫過低影響移栽后的油菜活棵和生長,造成移栽后油菜田間濕度大,油菜生長緩慢,并有枯黃死苗現(xiàn)象。
11月是湖南冬小麥播種時間。降水偏多,暴雨洪澇導(dǎo)致土壤墑情不適,已播種冬小麥將出現(xiàn)爛芽、悶芽。溫度過低也不利于冬小麥形成壯苗。
連陰雨天氣不利于一些水果的采摘、貯運。由于11月,部分晚熟品種柑橘處于采摘期,降水頻繁,影響到柑橘采摘、儲運。樹冠掛水,果實表皮沾雨帶水、果肉含水量增加,造成果實不耐貯存,儲運易出現(xiàn)爛果。
連陰雨天氣影響蔬菜、綠肥等作物生長。過多的降水使地勢低洼地區(qū)的油菜、蔬菜、綠肥等作物過水受淹,長時間浸泡,對活蔸、返青及正常生長造成影響。由于連陰雨導(dǎo)致的日照偏少影響秋季蔬菜和越冬蔬菜正常生長,不利于光合物的形成,亦不利于形成壯苗。
連陰雨天氣不僅影響農(nóng)作物,對水產(chǎn)養(yǎng)殖、農(nóng)業(yè)設(shè)施造成損失。連陰雨天氣伴隨的洪澇氣象災(zāi)害天氣,造成塘壩、畜禽舍等水產(chǎn)養(yǎng)殖設(shè)施和其他農(nóng)業(yè)設(shè)施受到不同程度損害。由于強(qiáng)降水引發(fā)滑坡、泥石流,不少農(nóng)田被沖毀、砂壓。
連陰雨對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響主要表現(xiàn)為三個方面,降水過多造成濕(漬)害;日照偏少,不利于光合作用,作物長勢弱;溫度過低,一些生長作物積溫不足,出現(xiàn)病蟲害。應(yīng)及時開溝排水,中耕松土,以增加土壤透氣性,降低農(nóng)田土壤濕度,防漬(害)發(fā)生;對湘西北等地部分前期降水偏少地區(qū),局地淺層土壤缺墑狀況維持,可利用有效降水過程,及時蓄水,保證作物后期需水和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水;11月要提前做好冬修水利、農(nóng)田基本建設(shè)準(zhǔn)備,適時開展冬修、冬造工作。另外此次連陰雨過程附帶的強(qiáng)降水對農(nóng)田水利設(shè)施等影響,針對些不良影響,對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動提出如下建議:
(1)雙季晚稻。已成熟的稻田不宜在陰雨天收割,應(yīng)開田放干田水,待晴后快速收割,并及時晾曬,防霉?fàn)€。未收割的晚稻在降雨間斷葉面無水時,噴施磷酸二氫鉀,增強(qiáng)抗逆力,以利于減少空殼率,提高結(jié)實率。對稻飛虱、二化螟、紋枯病、稻曲病和稻瘟病也應(yīng)及早防治。
(2)棉花。要清理“三溝”防漬澇、防爛鈴;雨后應(yīng)在清理老黃葉、贅芽的前提下,噴施一次加氮的磷酸二氫鉀,以防早衰、防棉鈴脫落,增鈴重。
(3)柑橘。連陰雨天氣對柑橘品質(zhì)影響較大,病害加重。因此要及時摘除橘樹上病果,做好清溝排水工作,有條件的橘園,栽植壟畦覆蓋地膜增溫防澇。柑橘采收注意避開降雨時段,樹冠帶水時不宜采摘,避免儲運爛果,宜待天氣晴穩(wěn)1 d后及時采收。
(4)油菜。加強(qiáng)田間管理,做好查苗補(bǔ)苗工作,對移栽大田油菜應(yīng)及時檢查,發(fā)現(xiàn)有枯黃死苗,立即補(bǔ)栽,確?;久?。連陰雨會導(dǎo)致土壤養(yǎng)分流失,根系發(fā)育不良,營養(yǎng)吸收能力下降,對長勢較差的油菜幼苗,要增施硼肥,促進(jìn)冬前生長。要勤中耕除草培土,保持土壤疏松,促進(jìn)根系生長,降水多的地方,利用降水間隙清溝瀝水,降低田間濕度。
(5)小麥。為防止已播種冬小麥出現(xiàn)濕害,需要及時清溝理墑,疏通排灌水系。同時,做好病蟲害的防治工作。受持續(xù)陰雨寡照天氣影響,蔬菜植株等長勢偏弱,易發(fā)生病害,需加強(qiáng)防治,適時噴施農(nóng)藥。
(6)大棚蔬菜。及時對棚架進(jìn)行加固,注意溫濕調(diào)控,防范持續(xù)陰雨天氣及強(qiáng)降溫對作物生長帶來的不利影響。
2015年11月連陰雨天氣出現(xiàn)在分裂型天氣環(huán)流形勢背景下,湖南在東亞大槽底部偏西,東路來的冷空氣不斷南下影響湖南,同時副高較常年偏強(qiáng),冷暖氣流交匯于湘中及湘南區(qū)域。分析這次典型的連陰雨天氣及其對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響得出如下結(jié)論:
(1)2015年湖南連陰雨天氣主要出現(xiàn)在湘中以南,部分縣市達(dá)到中度連陰雨天氣。此次連陰雨天氣過程有日照不足,氣溫過低、雨日頻繁,降水偏多、伴隨暴雨洪澇災(zāi)害三個典型特征。
(2)連陰雨天氣過程,影響到晚稻收曬掃尾工作,棉花采摘和晾曬,冬小麥播種和壯苗,油菜活殼和生長,柑橘等水果貯運,以及蔬菜和綠肥作物生長。其伴隨的洪澇災(zāi)害造成塘壩、畜禽舍等水產(chǎn)養(yǎng)殖設(shè)施和其他農(nóng)業(yè)設(shè)施受到不同程度損害。
(3)針對連陰雨天氣造成的不良影響,提出及時開溝排水,增加土壤透氣性,降低農(nóng)田土壤濕度;采收柑橘等水果時注意避開降雨時段,避免儲運爛果;對油菜、棉花等作物注意噴施肥料等建議。提前做好冬修水利、農(nóng)田基本建設(shè)準(zhǔn)備,適時開展冬修、冬造工作。
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(責(zé)任編輯:肖彥資)
Autumn Continuous Rainweather Analysis and the Impact on Agricultural Productionin Hunan Province and Disaster Prevention and Mitigation Measures
PENG Yue1,JIANG Yuan-hua2,LAN Ming-cai3,ZHANG Xiang-hua4,ZHOU Chang-qing3
(1. Changsha City Bureau of Meteorology, Changsha 410205,PRC; 2. Climate Center of Hunan Province, Changsha 410118,PRC; 3. Hunan Province Meteorological Observatory, Changsha 410118, PRC; 4. Xiangxi Autonomous Prefecture Bureau of Meteorology, Jishou 416000, PRC)
Abstract:It has been appeared continuous rainy weather process in Hunan Province in November 2015. It has even appeared heavy rains and floods during continuous rainy weather disasters. Due to the cold air continuously influenced Hunan Province from east road. Subtropical high is stronger than throughout the year at the same time. Shear moved in Hunan southern area. So it formed a continuous rain weather process. The continuous rainy weather caused by lack of sunshine, effect of canola after transplanting live trees and growth, it is not conducive to the normal growth of fall vegetables and winter vegetables, affected the rice harvest drying off the work. For the above,it proposed timely drainage ditch, increased soil permeability, prevented water logging occurred, checked the seedling of work, and other recommendations.
Key words:continuous rain; sheer; agricultural production; sunshine; Hunan
中圖分類號:P429
文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
文章編號:1006-060X(2016)05-0051-03
DOI:10.16498/j.cnki.hnnykx.2016.05.015
收稿日期:2016-01-09
基金項目:湖南省氣象局短平快課題資助(XQKJ16B095)
作者簡介:彭 月(1983-),女,湖南瀘溪縣人,工程師,主要從事應(yīng)用氣象方向研究。