






摘要 2020年初秋東北地區連續遭受3個臺風影響,為1949年以來歷史首次?;跉庀笥^測資料和產量資料,系統分析臺風集中影響期間東北地區農業氣象條件特征,估算臺風致災造成的東北三省糧食單產和總產損失。結果表明,2020年初秋臺風“巴威”“美莎克”“海神”集中影響期間,頻繁強降雨造成東北地區平均降水量較常年同期偏多3.3倍,吉林、黑龍江兩省降水量均為近60年歷史同期最多;吉林、黑龍江土壤濕澇狀況為2013—2020年同期最重,部分農田出現大范圍漬澇災害。吉林和黑龍江均遭受近40年來同期最強風的影響,造成大范圍作物倒伏。吉林中東部、黑龍江南部遭受較重產量損失。其中,臺風“美莎克”影響最重,其次為“海神”,“巴威”影響最輕。分省來看,吉林受災最重,黑龍江次之,遼寧最輕。分作物來看,玉米受災最重,水稻次之,大豆最輕。2020年作物生長季期間,初秋3個北上臺風對吉林和黑龍江的影響均是造成兩省秋糧單產較正常年景偏差的主要因素。估算得出2020年臺風造成東北三省秋糧總產較正常年景至少損失約115[KG-0.8mm]萬t,約占秋糧總產的1.0%;其中,吉林受災最重,至少損失秋糧約95[KG-0.8mm]萬t,約占吉林秋糧總產的2.5%;黑龍江秋糧總產至少損失0.2%。
關鍵詞 北上臺風;東北地區;農業影響;氣象條件;單產;產量損失
中圖分類號: P457.8;S166文獻標志碼: A文章編號: 20963599(2025)01006910
DOI:10.19513/j.cnki.hyqxxb.20220825001
Abstract In the early autumn of 2020, it is the first time that Northeast China has been successively affected by three typhoons since 1949. Based on the meteorological observing data and yield data, the characteristics of the agrometeorological conditions in Northeast China during typhoons’ intensive impact period are analyzed, and the grain yield loss per unit area and total yield loss caused by the typhoons in the three provinces of Northeast China are estimated. The results show that during the intensive impact period of typhoons Bavi, Maysak and Haishen in the early autumn of 2020, frequent heavy rainfall causes the average precipitation in Northeast China to be 3.3 times higher than that in normal years, and the precipitation in Jilin and Heilongjiang tops the records of the same period in the past 60 years. The soil moisture and waterlogging in Jilin and Heilongjiang are the heaviest compared with the same period of 2013-2020, and largescale waterlogging disasters occur in some farmlands. Jilin and Heilongjiang are affected by the strongest wind compared with the same period in the past 40 years, causing largescale crop lodging. The central-eastern Jilin and southern Heilongjiang suffer serious yield loss. Among the three typhoons, Typhoon Maysak triggers the most serious impact, followed by Haishen and Bavi; from the perspective of spatial distribution, the three typhoons cause the heaviest agricultural disasters in Jilin, followed by Heilongjiang and Liaoning; from the perspective of crops, maize is the most severely affected, followed by rice and soybean. In the crop growth period in 2020, the impacts of the three northward typhoons in early autumn in Jilin and Heilongjiang are the factor that leads to less autumn grain yield per unit area than in normal years. Preliminary estimation shows that the typhoons result in at least 1.15 million tons of total yield loss of autumn grain in the three provinces of Northeast China in 2020, accounting for about 1.0% of the total autumn yield; Jilin suffers the most serious total yield loss, at least 0.95 million tons, accounting for about 2.5% of the total autumn yield in Jilin; the total yield loss of autumn grain in Heilongjiang accounts for at least 0.2%.
Keywords northward typhoon; Northeast China; impact on agriculture; meteorological condition; yield per unit area; yield loss
引言
臺風作為影響我國的主要氣象災害之一[1],對農業生產的影響不容忽視。近幾年受西北太平洋副熱帶高壓等天氣系統影響,轉向北上影響華北和東北地區的臺風呈增多趨勢[2],尤其是北上至東北地區臺風造成的影響更為明顯[3]。例如,2019年有2個、2020年有4個、2023年有2個臺風北上至東北地區,均給東北地區農業生產帶來不同程度的影響。我國平均每年約有3個北上臺風[4],給華北和東北地區帶來暴雨和大風天氣,往往會造成一定的水澇災害和風災。例如,2019年“利奇馬”和“玲玲”、2018年“溫比亞”、2015年“燦鴻”、2012年“布拉萬”等都是顯著影響東北地區的北上臺風。由季節看,7—9月是北上臺風發生的關鍵月份,尤其7、8月是高峰期,少數也會發生在9月初[5],通常9月北上至東北地區的臺風影響一般偏輕,但個別年份臺風強度也偏強,給農業生產帶來一定的災害。由近幾十年的年際變化看,北上臺風呈增多趨勢[6-7],2015、2016年影響北方地區的北上臺風數量均達到4個[8-9]。在北上臺風中,北上至東北地區臺風往往強度更大,風雨影響相對更為突出。
臺風帶來的暴雨和大風常常使農業生產遭受明顯不利影響,尤其是強風和臺風暴雨[10-11]疊加更易造成農田漬澇災害和作物倒伏,加重對大宗糧食作物、經濟作物以及設施農業的危害。對東北地區而言,初秋時節正值秋糧灌漿的重要階段,該時期強風和暴雨疊加對農業影響往往偏重。例如,2016年8月29日—9月1日,臺風“獅子山”帶來的強風暴雨使東北地區部分農田遭受較重漬澇災害和作物倒伏,農作物受災面積達46.5[KG-0.5mm]萬hm2,絕收面積達5.0[KG-0.5mm]萬hm2。2012年9月17—18日,受臺風“三巴”和冷空氣的共同影響,吉林東北部、黑龍江東部出現7~9級瞬時大風,其中黑龍江東部局地達10~11級,吉林東北部、黑龍江東南部出現大到暴雨,局地大暴雨,致使部分地區遭受不同程度的洪澇或內澇災害,玉米等高稈作物出現倒伏或折斷,兩省農作物受災面積達8.3[KG-0.8mm]萬hm2。在初秋時節臺風帶來的強風尤其會給東北地區農業生產帶來明顯風災危害,且風力越強,造成的災害越大。受2019年第13號臺風“玲玲”影響,9月7—8日東北三省中東部出現歷史同期罕見的強風暴雨,造成東北三省農作物受災面積達21.6[KG-0.5mm]萬hm2,大宗糧食作物中高桿作物玉米倒伏較為明顯。2012年8月28—30日,受臺風“布拉萬”影響,遼寧中東部、吉林中部、黑龍江南部出現大風和強降雨,大風影響更為突出,造成東北三省180.0[KG-0.5mm]萬hm2作物出現大面積倒伏被淹,受災作物主要為玉米、水稻和大豆,其中玉米受災最重。
2020年北上影響東北地區的臺風有4個,包括8月5日第4號臺風“黑格比”、8月26—28日第8號臺風“巴威”、9月2—5日第9號臺風“美莎克”和9月7—9日第10號臺風“海神”。其中,臺風“黑格比”造成8月5日遼寧東部、吉林東南部出現大到暴雨以及5~7級大風,對農業基本無不利影響。臺風“巴威”“美莎克”“海神”影響我國東北地區的時間則集中在2020年8月26日—9月8日,“美莎克”的生命史最長[12]。半個月內連續3個臺風影響東北地區,為歷史首次,2020年也成為1949年以來東北地區受臺風影響最多的年份[13]。短時間頻繁的強風雨天氣,使東北地區遭受較大影響,尤以農業受災最重。但以往關于2020年北上東北地區臺風的風雨影響研究更側重區域性,缺少東北地區整體氣象要素的氣候特征及時間序列歷史對比分析,也缺少3個臺風對農業影響的系統性分析及與糧食產量關系分析等。此文利用氣象觀測和作物產量等資料,系統分析2020年北上臺風對東北地區(黑龍江、吉林、遼寧)農業影響特點,重點探討臺風集中影響期間農業氣象條件歷史特征、臺風致災對作物單產影響特點,初步估算臺風造成的東北三省糧食單產和總產損失,為東北地區農業生產防臺減災、趨利避害提供科學依據和決策參考。
12020年北上東北地區臺風風雨實況特征
1961—2020年東北三省氣象觀測站逐日降水量、風速等地面氣象觀測資料以及臺風資料信息均來自國家氣象中心。
1.1臺風“巴威”
氣象監測數據統計分析顯示,8月26—28日凌晨,受臺風“巴威”影響,東北地區普遍出現25~60 mm降水。臺風移入東北地區后,以6~7級陣風為主,局地8~10級?!鞍屯敝饕攸c是登陸后強度減弱較快,強風分布較為分散,雨量較為平均,強降雨落區也較分散,風雨影響范圍較廣。
1.2臺風“美莎克”
9月2日夜間—5日凌晨,受臺風“美莎克”影響,東北地區大部出現30~100 mm降水,其中吉林中東部、黑龍江南部部分地區降水量為100~170 mm。臺風移入東北地區后,以8~10級陣風為主,局地為11~12級;其中吉林中北部、黑龍江中南部等地陣風為9~10級,吉林延邊和黑龍江牡丹江、綏化、齊齊哈爾、雞西等地局地最大陣風為11~12級。臺風“美莎克”主要特點是風雨強度大、歷史罕見,影響范圍之廣居歷史第一位,影響時間長也為歷史少見。與2012年臺風“布拉萬”相比,影響時間略偏晚,大風強度與范圍相近但持續時間略短,“美莎克”移速相對較快,暴雨范圍和強度更大。
受臺風“美莎克”移動路徑等因素影響,吉林遭受的風雨影響范圍最大、程度最重,全省平均降水量達74.2 mm。與2012年臺風“布拉萬”相比,大風強度與范圍比較接近;但“美莎克”造成的暴雨范圍為吉林歷史第一位,遠超“布拉萬”,而且大暴雨站點數偏多,造成全省131站大暴雨,而“布拉萬”導致62站大暴雨?!懊郎恕睅Ыo黑龍江的風雨影響不及吉林。遼寧受“美莎克”影響期間,臺風強度已明顯減弱,風雨影響較吉林和黑龍江明顯偏輕。
1.3臺風“海神”
9月7—9日凌晨,臺風“海神”給東北地區帶來較強風雨天氣,東北地區大部出現25.0~80.0 mm降水,部分地區降水量為80.0~120.0 mm,其中黑龍江南部和東部、吉林大部、遼寧東部等地出現大到暴雨,部分地區出現大暴雨;14個國家級地面氣象觀測站日降雨量突破9月歷史極值。臺風“海神”移入東北地區后以7~8級陣風為主,局地為9~10級。臺風最主要影響時段在9月8日。“海神”主要特點為:一是累計降水量大,大風范圍均與“美莎克”相近,但降雨強度和風力強度均弱于“美莎克”;二是影響范圍廣、持續時間長,為歷史罕見;三是影響時間偏晚,在登陸東北地區的秋臺風中,時間明顯偏晚、強度偏強。受臺風“海神”移動路徑等的影響,吉林遭受的風雨影響仍然是三省中最大的,全省平均降水量為74.5 mm。黑龍江風雨弱于吉林,全省平均降水量為53.5 mm。遼寧受臺風“海神”影響偏弱,全省平均降水量為15.2 mm。
2臺風集中影響期間氣象條件特征及對農業影響分析
2020年8月26日—9月8日,3個臺風接連影響東北地區,期間正值東北地區大宗糧食作物產量形成的關鍵階段,玉米、水稻和大豆均處于灌漿乳熟期,少部分作物處于蠟熟至成熟期,初秋時節的強風暴雨對玉米、水稻、大豆產量形成產生一定不利影響。依據逐日降水量、土壤墑情、平均風速、空氣相對濕度及日照時數等觀測資料,系統分析臺風集中影響期間東北地區農業氣象條件特征。
1961—2020年東北三省氣象觀測站逐日降水量、平均風速、空氣相對濕度、日照等地面氣象觀測資料和土壤相對濕度等農業氣象觀測資料均來自國家氣象中心。臺風集中影響期間農業氣象條件歷史特征分析采用數理統計方法。
2.1降水量
臺風集中影響期間逐日降水量的統計結果顯示,東北地區平均降水量達1961年以來歷史同期最多(圖1a)。2020年8月26日—9月8日,東北地區首次出現半個月內遭受3個臺風影響的現象,受臺風及外圍云系影響,東北地區出現100~250 mm降水,部分地區降水量為252~484 mm。降水量與常年同期相比,大部地區偏多1~2倍,部分地區偏多2~4倍。累計降水量超過250 mm的氣象觀測站點包括黑龍江7個、吉林11個、遼寧3個。黑龍江嫩江(155.7 mm)、龍江(141.3 mm)和吉林煙筒山(145.9 mm)、遼源(130.7 mm)4站日降水量破歷史極值[13]。
由區域平均降水量看,東北地區平均降水量為170.4 mm(圖1a),較常年同期偏多達3.3倍,吉林(228.3 mm,圖1b)、黑龍江(179.6 mm,圖1c)分別偏多4.4、3.9倍。東北地區、吉林、黑龍江降水量均為1961年以來歷史同期最多。遼寧降水量(106.4 mm)較常年同期偏多1.6倍,為1961年以來第三多。
2.2土壤墑情
由臺風集中影響期間土壤墑情的平均狀況看,吉林、黑龍江土壤濕澇狀況為2013—2020年同期最重。對逐日0~50 cm各層土壤墑情資料的統計分析顯示,受8月26日—9月8日期間臺風型集中強降水影響,吉林、黑龍江、遼寧北部土壤水分飽和度明顯偏高,0~50 cm各層土壤蓄水均較常年同期異常偏多,大部地區土壤為過濕狀態,部分農田出現內澇,局地出現洪澇。吉林全省平均20 cm土壤相對濕度達111.4%(圖2a),黑龍江全省平均達115.9%(圖2b),均為2013—2020年同期最高。臺風型強降雨頻繁影響之后,吉林、黑龍江兩省玉米、大豆等大部分旱地作物農田土壤水分持續處于過飽和狀態,對作物已經形成濕漬害,部分地區出現農田積澇,土壤松軟使旱地作物抗倒伏能力明顯減弱,水分過飽和狀態超過農作物根系耐受能力,影響干物質積累,造成籽粒灌漿水分過多、貪青晚熟風險增加,影響玉米、大豆灌漿乳熟和蠟熟,不利于后期正常成熟。雖然水稻有一定耐澇能力,但臺風集中影響期間,水稻正處于灌漿乳熟階段,遭受水淹后會由于缺氧影響光合作用,適時曬田受阻,灌漿明顯減緩,抗倒伏能力下降,局地水稻倒伏被淹,影響產量形成和后期成熟收獲。
2.3平均風速
逐日的日均風速資料統計分析顯示,臺風集中影響期間東北地區平均日均風速為近40年同期最大值,吉林和黑龍江風速之大也均較突出。臺風頻繁影響期間,東北地區尤其是吉林和黑龍江兩省遭受近40年來同期最強風的影響,風力之強屬于歷史罕見,給部分地區農作物帶來明顯風災危害,造成部分玉米、水稻、大豆等農作物大范圍倒伏,植株出現不同程度傾斜,部分遭受莖葉折斷等機械損傷,對正處于籽粒灌漿期的秋收糧食作物造成較大危害。臺風帶來的強風疊加暴雨,加重了作物倒伏被淹,對作物光合生長以及產量形成和后期成熟產生不利影響。由于東北地區玉米種植廣泛,因此玉米遭受大風危害就更重,相對于水稻和大豆等矮稈作物受災比例更大。倒伏造成玉米等作物產量和質量下降,成熟速度偏慢,增加了后期成熟后收獲的難度。
臺風影響期間,東北地區水稻因其正處于灌漿乳熟期,有的處于即將成熟的蠟熟期,植株抗倒伏能力相對較差[14],受臺風大風影響水稻容易出現倒伏,再疊加強降水造成部分稻田明顯內澇,水稻倒伏程度加重,一部分甚至遭受水淹,導致水稻受災加重、產量下降。3個大宗糧食作物中,玉米受風災最重,水稻次之。大豆因其植株高度較矮,加之部分地區間套作等種植方式本身也具有一定防風效應,因此臺風對大豆影響偏輕。另外,一些玉米、大豆、水稻等植株傾斜而秸稈未折斷,或植株傾斜但還未完全平鋪在地,因作物具備一定自我修復能力,仍然能夠灌漿成熟,只是產量會有所下降。
2.4空氣相對濕度及日照
日均空氣相對濕度資料統計分析顯示,臺風集中影響期間東北地區平均空氣相對濕度為1961年以來最高,日照明顯偏少,導致病蟲害發生和蔓延。2020年8月26日—9月8日,東北地區區域平均日均空氣相對濕度為86.2%,較常年同期(76.6%)偏高12.5%,東北地區及各省均為1961年以來歷史同期最高值(圖4)。其中,吉林日均空氣相對濕度為89.3%,較常年同期(76.9%)偏高16.1%;黑龍江為86.8%,較常年同期(76.7%)偏高13.2%;遼寧為82.8%,較常年同期(76.1%)偏高8.8%。吉林、黑龍江、遼寧累計日照時數分別為66.7 h(圖5)、87.8 h、97.6 h,較常年同期(吉林101.8 h、黑龍江103.9 h、遼寧104.1 h)分別偏少34.5%、15.5%、6.1%,其中吉林為1961年以來第二低(僅次于2018年)。臺風頻繁影響期間,吉林、黑龍江、遼寧北部等地土壤和作物冠層始終保持較高濕度狀態,田間及作物冠層濕度大、寡照突出,有利于玉米粘蟲病等病蟲害的發生及傳播蔓延。同時,一些遷飛型的害蟲比如稻飛虱、稻縱卷葉螟等還會借助臺風氣流大規模遷入,導致部分田塊病蟲害發生或蔓延,對產量形成產生一定不利影響。
3臺風致農業受災情況及對作物產量影響
3.1臺風對農業影響
3個臺風在半個月的時間內接連影響東北地區,尤其是臺風“美莎克”“海神”重創吉林和黑龍江,兩次強風雨過程影響疊加,受影響偏重的區域主要為吉林中東部、黑龍江南部,造成較嚴重的農田內澇和作物倒伏,受災偏重,對玉米、水稻、大豆等作物灌漿乳熟和后期成熟收獲造成一定不利影響,其中倒伏和內澇疊加的田塊作物灌漿成熟受影響最重,造成大田作物干物質積累、籽粒脫水和成熟速度降低,部分農田貪青晚熟、秋收期偏晚,倒伏嚴重的作物遭受產量損失。3個臺風影響時間集中、風雨強度大、區域重疊,對農業生產影響為2013—2020年最重。3個臺風對比來看,“美莎克”對農業不利影響最重,其次為“海神”,而“巴威”的不利影響最輕且總體利大于弊。三省對比來看,吉林受災最重,黑龍江次之,遼寧受影響偏輕。從作物來看,玉米受災最重,水稻次之,大豆受災相對較輕。
臺風“巴威”對東北地區農業影響總體為利大弊小。一方面,臺風“巴威”給東北地區帶來的降雨補充了農田土壤水分,及時緩解了東北地區西部部分地區的旱情,對正值灌漿乳熟期的玉米、水稻、大豆等作物明顯有利。另一方面,“巴威”造成農田內澇和作物倒伏,但以局地性為主,受災范圍也較小。由其不利影響看,三省中吉林略重于黑龍江、遼寧。臺風“美莎克”造成吉林中部和黑龍江南部農田發生明顯內澇和作物倒伏災害,其中吉林受災最重,黑龍江次之。臺風型暴雨造成部分農田發生明顯內澇,致作物根系土壤松軟,加之陣風風力大,農田中出現大范圍作物倒伏,對玉米、水稻、大豆等作物灌漿乳熟和后期成熟收獲產生不利影響。據統計,“美莎克”造成吉林、黑龍江、遼寧共計85個縣部分農作物不同程度受災?!懊郎恕睂|寧農業不利影響在三省中最小。臺風“海神”造成吉林中東部、黑龍江南部等地出現明顯內澇和作物倒伏災害,對玉米、水稻、大豆等作物灌漿乳熟、蠟熟及后期成熟收獲產生一定不利影響,強風暴雨區與前期“美莎克”受災農區出現部分重疊,作物倒伏和農田土壤濕澇范圍加大、程度加重,前期受災的農田災情進一步加重。三省對比來看,“海神”同樣使吉林受災最重,黑龍江次之,對遼寧農業影響較小。
3.2臺風致災對作物單產影響及總產損失估算
2015—2020年吉林、黑龍江、遼寧作物產量和種植面積資料分別來自各省統計局。此文以2015—2019年作物單產平均值作為正常年景。
3.2.1吉林
在影響吉林的3個臺風中,“美莎克”影響最重,其次為“海神”,“巴威”最輕。由于3次臺風的強風雨落區高度疊加,且持續時間長,導致吉林農田遭受洪澇、內澇、濕漬害、大風倒伏等災害,受災面積較大、影響較嚴重,糧食單產減產明顯。從災情調研情況分析,“美莎克”造成農作物受災輕于2012年的“布拉萬”,但“美莎克”和“海神”的疊加影響造成農作物受災接近或略重于“布拉萬”。
由吉林整個作物生長季來看,階段農業干旱、低溫、病蟲害等農業氣象災害對作物單產影響較輕,初秋3個臺風帶來的內澇和倒伏災害對吉林作物產量影響最大。由吉林作物單產[15]來看,2020年吉林玉米平均單產較2019年下降3.9%(圖6a),較2015—2019年平均值偏低5.7%(圖6b),說明2020年吉林玉米單產處于明顯偏差年景。水稻平均單產較2019年增加1.7%,但較2015—2019年平均值偏低1.9%,說明2020年吉林水稻單產處于偏差的年景水平。大豆平均單產較2019年下降1.6%,較2015—2019年平均值偏低0.1%,說明2020年吉林大豆單產接近正常略偏差年景水平。2020年吉林秋糧平均單產較2019年下降2.6%,較2015—2019年平均值下降5.8%,說明2020年吉林秋糧單產是減產年,處于明顯偏差的年景水平。因此,初秋3個臺風的不利影響是造成吉林玉米、水稻以及秋糧單產均較正常年景偏差、較2019年減產的主要因素,尤其玉米減產幅度最大。
利用2020年吉林秋糧單產較2019年減產的比率(2.6%)和較2015—2019年平均值減產的比率(5.8%)計算得出秋糧單產減產的范圍為176.1~410.4 kg·hm-2,在秋糧單產減產因子中,3個臺風影響占比為95%,依據2020年吉林秋糧種植面積(568.2[KG-0.8mm]萬hm2)[15],估算得出2020年臺風造成吉林秋糧總產較正常年景損失95.1萬~221.5萬t。
3.2.2黑龍江
與吉林類似,由降水強度和范圍、大風影響程度來看,“美莎克”造成黑龍江農業受災最重,其次為“海神”,“巴威”最輕。由3次臺風疊加影響來看,松嫩平原南部偏中東部地區糧食產量損失比例最大,主要位于哈爾濱、綏化南部、伊春南部及牡丹江西部等地,相對于全省農區而言受災范圍相對不大,總體來看對黑龍江糧食作物產量影響有限。對于黑龍江全省而言,無論是單個臺風還是3個臺風疊加影響,均明顯輕于2012年臺風“布拉萬”。
由黑龍江整個作物生長季來看,6月中下旬階段性低溫、7月階段性局地農業干旱對產量影響較輕,初秋3個臺風帶來的內澇和倒伏災害對黑龍江作物產量影響相對最大。由黑龍江作物單產[16]來看,2020年黑龍江玉米平均單產較2019年下降0.8%(圖7a),但仍較2015—2019年平均值偏高6.9%(圖7b),說明2020年黑龍江玉米單產仍處于明顯偏好的年景。水稻平均單產較2019年增加7.1%(圖7a),較2015—2019年平均值偏高6.2%(圖7b),說明2020年黑龍江水稻單產處于明顯偏好的年景。大豆平均單產較2019年增加4.4%(圖7a),較2015—2019年平均值偏高4.3%(圖7b),說明2020年黑龍江大豆單產處于偏好年景。2020年黑龍江秋糧平均單產較2019年下降0.2%(圖7a),較2015—2019年平均值偏低0.7%(圖7b),說明2020年黑龍江秋糧單產為接近正常略偏差年景。因此,初秋3個臺風的不利影響是造成黑龍江玉米單產、秋糧單產較2019年下降以及秋糧單產較正常年景略偏差的主要因素,玉米出現輕度減產。
利用2020年黑龍江秋糧單產較2019年減產的比率(0.2%)和較2015—2019年平均值減產的比率(0.7%),計算得出秋糧單產減產的范圍為9.9~37.7 kg·hm-2,在秋糧單產減產的因子中,3個臺風影響占比為95%,依據2020年黑龍江秋糧種植面積(1 443.8萬hm2)[16],估算得出2020年臺風造成黑龍江秋糧總產較正常年景損失13.6萬~51.7萬t。
3.2.3遼寧
8月上旬、8月底—9月上旬先后有“黑格比”“巴威”“美莎克”“海神”4個臺風影響遼寧。其中,“黑格比”和“巴威”對農業不利影響很小。臺風“美莎克”和“海神”類似,均為側面襲擊遼寧,影響區域均集中在遼寧東北部地區,農作物受災在東北三省中最輕。對于遼寧而言,3個臺風單次及疊加影響受災程度均明顯輕于2012年臺風“布拉萬”。
由遼寧整個作物生長季來看,遼寧中西部等地夏伏旱是影響最終產量的主要因素,造成的作物減產明顯大于初秋3個臺風的不利影響。由遼寧作物單產[17]來看,2020年遼寧玉米平均單產較2019年下降5.8%,但仍較2015—2019年平均值偏高3.4%,說明2020年遼寧玉米單產處于偏好年景。水稻平均單產與2019年持平,接近近5 a平均值但略偏低,說明2020年遼寧水稻單產處于接近正常略偏差年景。大豆平均單產較2019年下降8.9%,較2015—2019年平均值偏低3.4%,說明2020年遼寧大豆單產處于偏差年景,減產明顯。秋糧平均單產較2019年下降4.7%,但較2015—2019年平均值偏高1.6%,說明2020年遼寧秋糧單產處于正常偏好年景。因此,造成遼寧玉米、大豆及秋糧單產均較2019年明顯下降的主要原因是夏季農業干旱,尤其是部分產區大豆苗期和產量形成關鍵期均遭遇農業干旱,導致大豆單產較2019年大幅度下降,處于偏差年景。與夏季農業干旱相比,初秋3個臺風對秋糧產量的不利影響較小。
由于2019年遼寧作物生長季內光溫水氣象條件接近常年同期,階段性低溫影響偏輕,階段性農業干旱緩解及時,因此2019年的農業氣象年景基本代表遼寧正常年景。利用2020年遼寧秋糧單產較2019年減產的比率(4.7%),計算得出遼寧秋糧單產減產為330.0 kg·hm-2,在秋糧減產因子中,農業干旱及其他因素影響占比95%,3個臺風影響占比5%,依據2020年遼寧秋糧種植面積(352.7[KG-0.8mm]萬hm2)[17],估算得出2020年臺風造成的遼寧秋糧總產較正常年景損失5.8[KG-0.8mm]萬t。
因此,初秋3個北上臺風造成吉林玉米單產減產幅度較大,黑龍江較小。依據東北三省秋糧單產減產比率、臺風影響在各省秋糧單產減產中的占比以及2020年東北三省秋糧種植面積,初步估算得出2020年臺風造成東北三省秋糧總產損失115[KG-0.8mm]萬~280[KG-0.8mm]萬t,占東北三省2020年秋糧總產的1.0%~2.4%;吉林受災最重,損失秋糧95.1萬~221.5[KG-0.8mm]萬t,占總產的2.5%~5.8%;黑龍江損失秋糧13.6萬~51.7萬t,占秋糧總產的0.2%~0.7%。
4結論
2020年初秋,臺風“巴威”“美莎克”“海神”集中影響期間,正值東北地區大宗糧食作物產量形成的關鍵期。歷史罕見的強風和強降雨疊加影響造成的作物倒伏以及農田持續濕澇狀況對正值灌漿乳熟和蠟熟期的玉米、水稻、大豆等作物產生明顯不利影響。其間東北地區區域平均降水量達170.4 mm,較常年同期偏多3.3倍,為1961—2020年歷史同期最多。降水量異常偏多造成吉林、黑龍江等地土壤濕澇狀況為2013年以來同期最重,影響作物產量形成和后期正常成熟。東北地區尤其是吉林和黑龍江兩省遭受近40年來同期最大平均風影響,風力之強屬于歷史罕見,造成部分地區作物大范圍倒伏、產量和質量下降。
3個臺風在半個月的時間內接連影響東北地區,時間集中、間隔短、影響區域重疊、風雨強度大,對北上臺風影響區域的農業生產影響為2013—2020年最重。受影響偏重的區域主要為吉林中東部、黑龍江南部,造成較重農田內澇和作物倒伏,部分地區產量損失明顯。3個臺風對比來看,臺風“美莎克”對農業不利影響最重,其次為臺風“海神”,而臺風“巴威”的不利影響最輕且總體利大于弊。三省對比來看,吉林受災最重,黑龍江次之,遼寧受災最輕。由作物來看,玉米受災最重,水稻次之,大豆受災相對較輕。
臺風“美莎克”和“海神”對吉林造成的災害均是東北三省中最重的,其次為黑龍江,遼寧最輕。對于吉林而言,臺風“美莎克”造成的農業受災略輕于2012年的“布拉萬”[18],但臺風“美莎克”和“海神”疊加影響造成的農業災害接近或略重于“布拉萬”。對于黑龍江和遼寧而言,3個臺風單次影響及疊加影響、受災程度均明顯輕于2012年臺風“布拉萬”[19]。鑒于臺風大風影響涉及風速和風圈等多方面因素[20],而此文僅考慮臺風大風風速對作物造成的倒伏影響及災害,因此評估結果僅為初步結論。
在2020年作物生長季,初秋3個臺風帶來的內澇和倒伏災害是造成旱地作物及秋糧單產普遍較2019年減產且玉米、水稻以及秋糧單產均較正常年景偏差的主要因素,尤其玉米減產幅度最大,吉林玉米單產較2019年下降3.9%,較2015—2019年平均偏低5.7%。同樣,其帶來的內澇和倒伏災害也是造成黑龍江玉米及秋糧單產均較2019年下降、秋糧單產較正常年景略偏差的主要因素,黑龍江玉米單產較2019年下降0.8%,玉米出現輕度減產。對于遼寧而言,初秋3個臺風對產量不利影響較小。
因此,依據東北三省秋糧單產減產比率、臺風影響在各省秋糧單產減產中的占比以及2020年東北三省秋糧種植面積,初步估算得出2020年北上臺風造成東北三省秋糧總產較正常年景損失115.0萬~280.0萬t,占東北三省2020年秋糧總產的1.0%~2.4%。其中吉林受災最重,較正常年景損失秋糧95.1萬~221.5萬t,占吉林秋糧總產的2.5%~5.8%;黑龍江損失秋糧13.6萬~51.7萬t,占黑龍江秋糧總產的0.2%~0.7%。
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