2018～2019年長沙極端陰雨寡照天氣對農業生產的影響

龍志長，章竹青，解 娜

（1中國氣象局氣象干部培訓學院湖南分院，長沙410125；2長沙市氣象局，湖南長沙410205）

農業是靠天吃飯的產業，災害性天氣是影響農業生產最主要的因素之一。在各種氣象災害中，連陰雨是農作物生長季中常見的氣象災害，具有溫度低、日照少、范圍大、雨日多且雨量不大的特點［1，5］。在陰雨天氣下，溫度偏低，光照不足，光合作用減弱，物質積累減少，作物營養不良，生長發育受到抑制［2］。陰雨導致農田漬害嚴重，土壤通透性差，作物根系生長受阻，尤為嚴重的是高濕造成病害的發生和發展［3，4］。2018年12月至2019年3月上旬，受持續活躍的冷空氣與暖濕氣流的共同影響，長沙遭遇持續低溫陰雨寡照天氣，期間遇上低溫雨雪冰凍災害，給長沙農業生產（冬季和初春作物）帶來較大影響。筆者根據湖南連陰雨天氣災害標準、特征和成因進行分析，結合歷史相似個例進行對比，確定此過程的特點和歷史排位，分析冬春季低溫陰雨寡照天氣對長沙農業生產的影響，期望對本地區農業生產過程的氣象服務及災害評估提供技術參考。

1 資料與方法

1.1 資料來源

所用資料采用長沙市氣象局5個氣象站2018年12月1日至2019年3月4日共94 d的日平均溫度、極端最低氣溫、降水量、降水日數、日照時數和冰凍等天氣現象發生天數；歷史同期上述氣象要素平均值（1951～2018年氣候資料）；長沙市統計局2015～2018年油菜和烤煙面積資料；長沙市農業農村局2018～2019年災損資料等。

1.2 連陰雨災害指標及等級

連陰雨過程中的持續時間、日平均溫度、日照時數、降水量和降水日數是形成災害的主要因素［5］。依據湖南省地方標準《氣象災害 術語和分級》（DB43/T—2004）規定的連陰雨標準（表1），結合長沙地區冬春兩季農業生產和氣候特點，按低溫、連陰雨對農作物危害時間的長短、危害程度的輕重分3個等級，對2018年冬以來連陰雨天氣特點和影響進行分析。

表1 湖南省連陰雨災害指標及等級

2 結果與分析

2.1 天氣實況

2018年12月1日至2019年3月4日，長沙地區平均氣溫6.4℃，較常年同期偏低0.7℃；累積降水量366.3 mm，較常年同期（244.7 mm）偏多49.6%；總日照時數77.9 h，較常年同期（256.8 h）偏少178.9 h；雨日58.5 d，較常年偏多23.5 d。日照時數為歷史最低，雨日為歷史最多。

2018年冬以來，長沙市共出現三輪連陰雨天氣 過程。第一輪出現在2018年12月1～11日，長沙平均氣溫6.3℃，較常年同期偏低1.6℃；累積降水量48.3 mm，較常年同期偏多2.7倍；日照時數0，較常年同期異常偏少41.8 h。第二輪出現在2018年12月19日～2019年1月18日，長沙平均氣溫3.4℃，較常年同期偏低2.1℃；累積降水量100.3 mm，較常年同期偏多3.1倍；日照時數0，較常年同期異常偏少65.0 h。第三輪出現在2019年2月7日～3月4日，長沙平均氣溫3.8℃，較常年同期偏低2.7℃；累積降水量149.8 mm，較常年同期偏多2倍；日照時數18.7 h，較常年同期異常偏少40.6 h。

2.2 陰雨寡照天氣特點

連陰雨的主要特點是溫度低、日照少、雨量并不大，常常與低溫過程相伴［5］。長沙常見的連陰雨有：春季連陰雨，秋季連陰雨，冬季連陰雨（雪）等。連陰雨過程以春秋兩季出現較多，冬季出現較少。2018年冬末至2019年初春，長沙出現歷史罕見的連續陰雨寡照天氣，期間共出現三輪連陰雨天氣，第一輪連陰雨天氣主要以輕、中度為主，影響有限；第二、三輪連陰雨天氣持續時間長，以中度和重度為主，影響大而重。筆者就2018年冬末至2019年初春連陰雨天氣特點和第二、三輪連陰雨天氣影響分析如下。

2.2.1 低溫陰雨寡照創歷史極值

2018年冬末至2019年初春長沙地區共出現三輪連陰雨天氣過程，第一輪連陰雨天氣（2018年12月1～11日）除瀏陽、望城持續時間11 d，程度中度外，其他縣市區持續時間在9 d內，程度輕度，對農業生產影響較輕。第二輪連陰雨天氣（2018年12月19日～2019年1月18日），出現持續時間長達30 d的陰雨寡照天氣過程，持續時間之長刷新1951年有連續氣象記錄以來的極值，對比歷史上冬季4次明顯連陰雨過程，僅有1989/1990年冬季的連陰雨過程（1989年12月27日～1990年1月15日）與本次過程較接近，等級程度除瀏陽為重度外，其他縣市區為中度（表2），且期間出現2次雨雪冰凍天氣過程：12月27日～1月2日、1月17～19日，對農業生產造成的損失最為嚴重。第三輪（2019年2月7～3月4日）陰雨寡照天氣過程，持續時間長達26 d，雖持續時間短于第二輪，但過程等級偏重的范圍較大，除瀏陽為中度外，其他縣市區均為重度。

表2 第二輪連陰雨過程與歷年冬季三次明顯連陰雨過程比較

2.2.2 日照時數創歷史同期新低

2018年12月1日至2019年3月4日，全市平均日照時數為77.9 h，刷新1951年有連續氣象記錄以來的同期最低值（2012年為90.7 h），較常年同期（256.8 h）異常偏少178.9 h。

2.2.3 降水日數刷新歷史同期新值

根據長沙市氣象局觀測站資料統計，2018年12月1日至2019年3月4日，全市平均降水日數為58.5 d，較常年同期偏多23.5 d，為1951年有連續氣象記錄以來的同期第一高值（1964年為49.8 d），雨日數為歷史最多。

2.2.4 過程持續時間歷史同期最長

按過程等級偏重的范圍、平均有效降水日數、災害對作物影響程度劃分，第三輪（2019年2月7日至3月4日）連陰雨對農作物影響最大。長沙平均有效降水日數為25.4 d，較常年同期偏多8.9 d，為1951年有連續氣象記錄以來的同期歷史極值。

2.3 陰雨寡照天氣成因

2018年秋季以來，赤道中東太平洋海溫持續偏高，進入厄爾尼諾狀態，有利于冬季西太平洋副熱帶高壓偏強偏西且穩定維持，加上南支槽異常活躍，導致輸送到我國南方地區特別是湖南的暖濕氣流盛于常年；同時，在偏強的東亞冬季風以及北極濤動共同作用下，北方冷空氣不斷擴散南下。持續偏強的冷空氣和強盛的西南暖濕氣流源源不斷在湖南匯合，導致長沙市冬末初春出現罕見的持續低溫陰雨寡照天氣。

2.4 對農業生產的影響

受2018年冬末到2019年初春雨雪冰凍及歷史罕見的連續低溫陰雨寡照天氣影響，長沙農業生產遭受了較大影響和一定損失。

2.4.1 露地蔬菜

長沙市蔬菜生產在冬季和初春農業生產中占有舉足輕重的作用，蔬菜供應是否充足，直接關系到廣大市民的生活。近幾年長沙露地蔬菜面積維持在14.2 khm2左右。冬季和初春季節主要種植品種有：萵筍、菜薹、蘿卜、春包菜、蕹菜、莧菜等葉類蔬菜，育苗品種有辣椒、茄子、西紅柿、西葫蘆、黃瓜、苦瓜、絲瓜及食用紅薯葉尖種苗等等。受2018年冬末至2019年初春持續低溫陰雨寡照天氣和雨雪冰凍災害的疊加影響，造成蔬菜受災面積7.53 khm2，成災面積4.93 khm2，絕收1.0 khm2，損失較為嚴重。露地蔬菜尤以萵筍受害最重，2018年12月末至2019年1月初窩筍凍傷嚴重，死苗多，1～2月生長停止，黃葉爛葉較多，病害嚴重，減產達60%以上，上市時間推遲；紅、白菜薹黃葉爛葉較多，生長緩慢，減產達50%左右，導致價格上漲；春包菜春化嚴重，抽薹現象普遍，商業價值較低；蕹菜、莧菜等葉類蔬菜不能正常播種，已經播種的病害也相當嚴重，不能正常生長；早春蔬菜苗因土壤過濕無法整地移栽，導致生長季推遲，已移栽的由于氣溫低、土壤濕度過大導致僵苗。整個早春蔬菜推遲上市20 d左右。

2.4.2 設施農業

長沙市設施農業（大中棚）占地面積1.67 khm2。按種植種類分為：大棚蔬菜和大棚瓜果類等。受持續低溫、光照嚴重不足、棚內濕度偏大影響，大棚越冬菜苗損毀嚴重，受損秧苗344.2萬株，達到50%。

速生葉菜類生產周期延長至50 d左右，且品質降低，產量較常年同季減產20% ～30%；大棚辣椒、黃瓜減產40%左右。大棚育苗的幼苗生長瘦弱緩慢，葉片發黃，根系生長受阻，導致植株發育不全，抗低溫和抗病能力弱化，加上苗床濕度過大有利于病菌滋生，猝倒病、灰霉病等發生嚴重。如辣椒種苗葉片泛黃，種苗出現老化；西瓜種苗、紅薯葉尖種苗等出現嚴重爛苗現象，損失較大，需重新補種。由于光照嚴重不足，導致草莓果實上市推遲，開花少，減產嚴重，且灰霉病普遍發生。

從上述災情看，露地蔬菜災損達到50% ～60%；大棚蔬菜葉菜類災損在20% ～30%，辣椒、黃瓜在40%左右。根據汪擴軍等的研究結果［6］，當每月每公頃蔬菜上市量為6672.0 kg（1個月按30 d計算），此時蔬菜供應充足；蔬菜每月每公頃上市量在4654.5 kg以下時，蔬菜生產中出現了災情；而當每月每公頃上市量在3687.0 kg以下時，蔬菜生產中遇到了嚴重災情。因此，根據此次蔬菜的月公頃上市量（2018年12月至2019年2月）與氣象資料分析，結合蔬菜生產災情資料及蔬菜生物學特性，2018年冬末至2019年初春蔬菜氣象災害屬嚴重災情。

2.4.3 油菜

長沙市油菜播種面積為50.53 khm2，一般于9月下旬至10月上旬播種（撒播），1月進入現蕾期，2月為抽薹期，3月上旬進入花期。在此期間受連續低溫陰雨寡照天氣影響，油菜生長遲緩，葉片因不能進行正常的光合作用，加上田間濕度過大，葉片黃葉較多，植株素質較差（莖稈瘦小，葉片小）；特別是地勢低洼的油菜田漬害較重，黃葉、爛葉現象較多。在抽薹至開花期間，因氣溫低、光照不足、土壤通透性差造成營養不良導致油菜生長緩慢，長勢較差，分枝數明顯減少，生育期推遲。且與前期低溫連陰雨天氣的影響疊加，對油菜生長發育、后期產量形成造成較大的不利影響（分枝偏少，陰莢數多）。同時田間濕度大導致菌核病有所發展。根據長沙市農業農村局2019年油菜產量測產，單產為1590 kg/hm2，比去年減產10%左右。

2.4.4 烤煙

2019年瀏陽、寧鄉煙草種植區烤煙于3月22日開始移栽，3月底結束，較常年移栽期推遲7 d左右（常年3月15日開始移栽，3月26日結束），受陰雨天氣影響，種植面積比計劃面積減少11%，為4333.3 hm2。煙苗生育期比歷年同期推遲15 d左右，且煙苗素質弱，煉苗時間短，長勢較差，植株瘦弱，葉色為淺綠色，育苗盤出現霉菌和青苔，容易發生病害。此外，連陰雨還導致大田土壤濕度過大，致使11%的煙田無法翻耕、起壟，而改種其他作物。煙苗移栽期普遍推遲7 d以上，導致烤煙成活及團棵期推遲，從而影響到烤煙成熟采摘及后續的晚稻插秧。從已調制完成的烤煙看：單葉重比上年低，香氣質不如上年，但成色好于上年（煙葉工藝成熟期間無高溫熱害影響）。

2.4.5 茶葉

2019年葉芽發育延遲10 d左右，造成春茶采摘較常年推遲15 d左右，產量和質量下降，導致種茶效益降低。

3 結論

連陰雨天氣對農業生產造成危害，主要是因為長時間的陰雨天氣使農作物因水分過多形成漬害，同時因光照嚴重不足、氣溫偏低導致蔬菜不能正常生長，產量、質量降低，上市推遲；油菜不能正常發育，分枝減少，病害大面積發生；烤煙煙苗長勢較差，植株瘦弱，生育期推遲；茶葉葉芽發育延遲，葉片含水率增大和茶葉品質降低［7，8］。針對此次出現的三輪連續低溫陰雨寡照天氣，各級氣象部門通過各種手段和方式向各級政府、農業部門、社會大眾、農業種植公司、種植戶等及時發布信息，并深入田間地頭開展直通式氣象服務，提出露地大田清溝排漬，大棚套小棚、小棚套搭棚保溫及棚內增溫，大棚周邊開挖排水溝降漬等減災措施，一定程度上減輕了災害損失。但針對連陰雨災害，露地大田有效防災減災措施較少，作用不明顯；設施大棚電熱增溫、人工補光等投入成本與產出不成比例，種植戶難以承受，連煙草公司漂浮式育苗保溫大棚都難以做到，也是這次災損較重的原因之一。這給各級涉農部門、科研單位提出了一個新的防災減災技術課題。