朝陽市2017年農作物生長季氣候特征及對農業的影響

王曉霞，姜 紅，郭佰匯，于 躍，王 優

（朝陽市氣象局，遼寧朝陽 122000）

20世紀80年代以來，受全球變暖影響，我國氣候趨于不穩定，極端天氣事件頻繁發生。農業是受氣象災害危害最大的產業，且近年來氣象災害對農業的影響趨于加重[1]。而農業氣象災害頻發，嚴重制約著我國農業生產的快速健康發展，威脅著我國的糧食安全[2-7]。朝陽位于遼寧省西部，地處溫帶季風氣候區，農業生態環境比較脆弱，發生的農業氣象災害種類繁多，主要包括干旱、暴雨、洪澇、冰雹、大風等，是我國受農業氣象災害影響嚴重的地區之一。農業氣象災害主要是由氣候不穩定及異常變化造成的[8-11]。在氣候變暖大環境下，因受地理環境、地理位置的影響，氣候變化存在明顯的區域性，遼寧西部及朝陽地區氣溫的變化趨勢與各地趨勢基本一致，但也有該地區的特點[12-14]。

本研究利用朝陽地區7個國家級氣象觀測站和134個區域氣象自動觀測站1953—2017年降水、氣溫、日照氣象資料，分析了2017年農作物生長季天氣氣候變化及農業氣象條件，為朝陽地區農業生產、防災減災及生態環境治理提供科學依據。

1 資料和方法

利用朝陽市7個國家級氣象觀測站1953—2017年4—9月逐日降水、氣溫、日照時數資料及134個區域氣象自動觀測站2017年4—9月降水數據，采用氣候統計分析方法[15]，分析2017年朝陽地區農作物生長季天氣氣候異常變化特征。

2 生長季天氣氣候特征分析

2017年朝陽地區農作物生長季4—9月，大風、高溫、暴雨等極端氣候事件及災害性天氣頻繁發生。朝陽全市平均氣溫為20.0℃，較常年（19.3℃）偏高0.7℃；平均降水量為487.9 mm，較常年（419.1 mm）偏多68.8 mm，偏多近20%。降水時空分布不均，春季降水異常偏少，干旱嚴重；夏季降水異常偏多，發生2次區域性暴雨，局地特大暴雨，農作物洪澇災害較重。平均總日照時數1 468.0 h，較常年（1 472.4 h）偏少4.4 h，偏少0.3%。

2.1 春播關鍵期4—5月氣候特征

2017年朝陽地區春播關鍵期4—5月，平均氣溫為16.2℃，較常年（14.6℃）偏高1.6℃；平均降水量為31.0 mm，較常年（69.4 mm）偏少38.4 mm，偏少近60%。4月1日至5月21日，降水異常偏少，僅為5.1 mm，比歷年同期（53.7 mm）偏少48.6 mm，偏少90%，發生了降水偏少極端氣候事件。由圖1可知，朝陽地區7個國家級觀測站有完整氣象記錄（1965—2017年）以來，2017年春播期4月1日至5月21日降水量偏少創歷史極值，排第2位偏少的是1968年，降水量為17.8 mm，排第3位偏少的是1980年，降水量為18.3 mm。5月17—20日，受高空暖脊和地面熱低壓影響，朝陽地區最高氣溫急劇升高，連續4 d出現了大于35℃的高溫天氣。

5月17日朝陽國家基準氣候觀測站最高氣溫達到35.0℃，18日最高氣溫攀升到40.5℃，創歷史同期日最高氣溫極值，發生了高溫極端氣候事件。進入5月下旬，中高緯度大氣環流有所調整，受高空槽和地面倒槽系統共同影響，5月22日2：00到23日5：00，朝陽地區出現第1場透雨，全市平均降水量為14.1mm，降水量超過15mm的鄉鎮有73個，超過10 mm的鄉鎮有115個。

受蒙古氣旋東移影響，5月5日白天到6日白天，朝陽地區出現了偏北大風6～7級，陣風9～10級，局地10～11級，并伴有揚沙或浮塵天氣。

2.2 夏季6—8月天氣氣候特征

2017年夏季朝陽地區多發生強對流天氣，局部地區遭受暴雨洪澇、冰雹、短時大風等氣象災害。夏季降水總量偏多，但降水時空分布不均。夏季前期降水偏少，中后期降水充沛。全市平均降水量為434.7 mm，比歷年同期（307.5 mm）偏多127.2 mm，偏多41.4%。其中，8月份降水（242.4 mm）最多，占夏季總降水量的55.8%。進入8月份，朝陽地區降水較歷年異常偏多，強降水時段主要發生在8月上旬，平均降水量為242.4mm，較歷年同期（94.7mm）多147.7 mm，偏多150%。由表1可知，朝陽、喀左、老建平3個國家級氣象觀測站8月降水總量突破歷史極值，發生了降水偏多極端氣候事件。其中，朝陽國家基準氣候站降水偏多最顯著，比歷年偏多296.1 mm，偏多300%。受今年第10號臺風“海棠”減弱低壓和副熱帶高壓的共同影響，8月2日9：00至4日7：00，朝陽出現了歷史罕見的暴雨到大暴雨、局部特大暴雨的重大天氣過程，平均降水量為136.8 mm，其中，朝陽國家基準氣候站日降水量達246.6 mm，突破歷史極值。降水量超過250 mm的鄉鎮有12個，超過200 mm的鄉鎮有22個，超過100 mm的鄉鎮有86個，強降水中心出現在龍城區召都巴，降水量為328.6 mm。此次暴雨創朝陽多個極值：一是有氣象記錄以來唯一一次特大暴雨天氣過程；二是國家基準氣候觀測站日降水量突破歷史極值；三是鄉鎮區域氣象自動觀測站創特大暴雨歷史極值；四是全市國家氣象觀測站平均降水量創歷史同期極值。

表1 朝陽7個國家級觀測站2017年8月降水與歷年對比及歷史排序 mm

3 生長季農業氣象條件分析

3.1 播種期熱量充足，降水偏少，旱情持續，對春播不利

朝陽地區春播期氣溫偏高，全市平均氣溫穩定通過5，8℃的日期分別較常年提前6，8d。熱量充足，春風大，降水偏少，底墑不足，土壤失墑迅速。5月18日全市土壤墑情監測結果表明，朝陽地區農田重度干旱面積有所擴大。大部分地區耕層（5～20 cm）土壤相對濕度為11%～49%，處于中度—重度干旱狀態。只有凌源市中部、建平縣東北部個別鄉鎮土壤處于輕度干旱狀態，土壤相對濕度在50%以上。據農業部門統計，約有70%的農田處于重度干旱。第1場透雨出現日期比常年偏晚10～15 d。旱情持續發展對大田作物適時播種造成不利影響，旱情較重地區大田作物未能適時播種。

3.2 苗期旱情緩解

由于4月朝陽全市平均降水量僅為0.4 mm，比歷年（23.6 mm）偏少23.2 mm，偏少99%，無有效降水天氣過程，大部分地區已經出現了較重的春旱，至5月中旬，全市仍無有效降水出現，各地旱情持續發展。5月22—23日，全市普降小到中雨，平均降水量為14.1 mm。此次降水有效緩解了嚴重旱情，對已經播種的作物出苗、苗期生長非常有利，給未播種地區創造了土壤增墑，是搶墑播種的好時機。5月下旬雖然出現了3次降雨過程，但是累計雨量較小，難以解除前期較重的旱情。

6月全市降水總量偏少，且雨量分布不均勻，但是降水天氣過程較多，有利于抑制旱情的發展。特別是6月18—19日和6月22—23日2次降水，使得大部分地區旱情得到解除，農業氣象條件對農作物出苗和苗期生長比較有利。

3.3 抽雄（穗）至灌漿期，降水充沛，及時緩解干旱，生殖生長順利

7月全市平均氣溫為25.4℃，比歷年偏高1.2℃，為農作物生長提供充足能量，一定程度彌補前期干旱的不利影響。月內降水較常年略偏多，7月6—7日出現一次大雨到暴雨天氣過程，平均降水量為62.0 mm。由于降水時空分布不均勻，部分地區再次出現旱象，氣象條件總體上能滿足作物生長需求，對作物生長發育有利。

8月大部分地區氣溫偏低，日照不足，降水偏多明顯。總體氣象條件利于作物發育、成熟和產量形成。8月2—3日朝陽地區出現一次暴雨到大暴雨、局部特大暴雨天氣過程，平均降水量為136.8 mm，此次降水過程徹底解除了土壤干旱，但局部地區農作物遭受了暴雨洪澇、冰雹等氣象災害，糧食產量受到一定損失。

3.4 成熟期氣溫偏高，熱量條件好，作物灌漿順利，籽粒飽滿

9月朝陽大部分地區氣溫偏高，日照略少，熱量條件充足，對加速作物發育進程和灌漿成熟十分有利。月內降水雖然偏少，但前期土壤水分儲存充裕，大部分地區土壤墑情適宜，對作物成熟和產量形成影響不大。9月氣象條件匹配對作物后期成熟和產量形成非常有利。

4 氣象災害對生長季農作物影響

春播關鍵期4—5月降水異常偏少，5月大風和持續高溫天氣加劇了旱情發展，旱災較重。夏季朝陽地區強對流天氣頻繁發生，局部地區農作物遭受了暴雨洪澇、冰雹、短時大風等氣象災害，部分鄉鎮糧食產量受到一定損失，但總體氣象災害對農業生產危害較輕。

5 結論與討論

（1）2017年農作物生長季（4—9月）的氣候特征總體表現為，大風、高溫和暴雨極端氣候事件頻發，氣溫偏高，日照略少，降水總量偏多，降水時空分布不均，階段性明顯，夏季暴雨多發。

（2）北方大田作物生長季氣候變化與農業生產息息相關，影響著農作物布局和農業產業的穩定性，進而影響糧食安全生產[16]。綜合分析，2017年朝陽地區生長季農業氣象條件對農作物影響利大于弊，氣象災害對農作物危害總體較輕。播種期、苗期熱量充足，降水偏少，春季干旱嚴重，播種偏晚；抽雄至灌漿期，降水充沛，農業氣象條件適宜，作物生長狀況良好；成熟期氣溫偏高，作物灌漿順利，籽粒飽滿。

（3）農業是氣候變化最敏感脆弱的領域之一，直接受制于氣候變化與氣象要素，氣候變化對農業生產影響機理和應對機制的研究已成為眾多學者和政府部門關注的熱點問題[17-18]。積極開展人工增雨，為農業生產保駕護航。5月22日朝陽地區將出現小到中雨降水天氣，按照朝陽市政府主管領導的要求，全市氣象部門開展了大規模飛機火箭人工增雨作業，取得顯著增雨效果。此次降水過程有力地緩解了嚴重旱情，給干埋種子和未播種地區創造了出苗和搶墑播種的好時機。進一步加強全市人工影響天氣能力建設是今后氣象科技創新的主要工作。

（4）氣候以及氣候變化與農業緊密聯系，特別是在發展中國家，農業的發展對氣候變化的依賴關系更明顯[19]。加強災害性天氣監測預報預警，研發暴雨、強對流等高影響天氣關鍵技術，提高農業氣象服務能力。2017年朝陽地區極端天氣氣候頻繁發生，氣象業務人員充分利用衛星云圖、天氣雷達、數值預報產品等技術，提前研判，及時準確為市委市政府領導及相關部門提供精準的決策服務信息，為指揮生產科學決策提供氣象依據。

（5）對我國農業生產、經濟發展以及人民生活有明顯影響的氣候災害主要有：嚴重干旱或洪澇、熱帶風暴和臺風、春季的倒春寒和連陰雨、夏季的冷害或長時間炎熱、干熱風、冰雹、秋季的霜凍或連陰雨、冬季的寒潮與雪災等[19-20]。我國是一個水資源不足、旱災嚴重的國家，即使在雨水較多的華南沿海地區，也時有干旱少雨的災害發生，對我國國民經濟特別是農業生產造成極大影響，所造成的經濟損失約占天氣氣候災害造成的總經濟損失的50%以上[21]，是我國最大的農業氣候災害。受氣候變暖的大背景影響，各種氣候災害如旱澇等有可能出現一些異常情況，這是值得我們重視并需要進行深入研究的。

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