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論文關鍵詞:陜西,蘋果產區,連陰雨,氣象指數,風險分析
0引言
在國內農業氣象災害風險評估方面,一般有干旱風險評估、澇洪風險評估、凍害風險評估等。李世奎等【1】探討了農業自然災害分析的理論、概念、方法和模型。鄧國等[2]提出用解析概率密度曲線法估計糧食產量序列的風險概率,對中國糧食產量不同風險類型進行了分區研究。薛昌穎等[3]利用河北及京津地區冬小麥實際產量資料,選取歷年減產率的變異系數、歷年平均減產率和減產率風險概率作為評價指標,估算了干旱氣候條件下歷年冬小麥產量災損的風險水平。黃崇福等[4]針對湖南省各縣市的災情資料時間序列短、數量少的情況,引入模糊數學方法,對干旱進行了風險估算。朱自璽等[5]、王素艷[6]研究了冬小麥干旱風險評估技術和方法。
國外學者在風險分析研究方面多側重于經濟領域,對具體的某一種農業災害風險分析的研究還不多見論文服務。【7,8,9,10】
目前,在風險評估方面陜西,農業氣象災害風險評價標準還缺乏統一的認識和實踐檢驗,實用性和可操作性強的風險評價模型甚少。總體而言,風險評估的內容大多集中在較大的方面,如對中國的糧食產量風險進行評估和區劃,對總的農業氣象災害風險進行估算等。這些風險評估的對象都是針對整體農作物,單一的對某一種農業氣象災害,或某一種農作物的農業氣象災害,或某一種果樹的氣象災害進行系統化風險評估和區劃的成果較少【11】。劉璐【12】、李美榮【13】等人分別應用基于模糊數學和信息擴散理論、風險災損模式分析了蘋果開花期凍害在陜西省蘋果產區發生的時間、空間風險分布。在風險評估方法中,主要用風險評估指標進行分析,但由于氣象要素(或其相對值,如降水負距平)受前期天氣氣候影響明顯,存在一定的局限性。
2009年,全省蘋果面積和產量為847.4萬畝和805.2萬噸,占全國蘋果總產的1/3和世界總產量的1/8。8月下旬-10月中旬的連陰雨對蘋果著色及采收帶來嚴重影響,本文在定義陜西蘋果產區連陰雨氣象災害指數的基礎上,探索了一種新的氣象災害風險評估方法——氣象災害指數方法來進行連陰雨風險分析,計算了陜西果區各地蘋果著色期連陰雨氣象災害指數,據此將蘋果產區連陰雨發生情況分為輕度、中度、重度三級,結果表明,有13個縣連陰雨氣象災害指數為輕度陜西,有27個縣連陰雨氣象災害指數為中度,有8個縣連陰雨氣象災害指數為重。
1資料與方法
1.1資料來源
氣象資料來自陜西省氣象局檔案館。所用資料為位于陜西省關中地區、陜北地區48個蘋果生產縣(區)建站-2006年的8月下旬-10月中旬逐日降水量。資料起始時間:合陽自1962年,耀縣自1963年,靖邊自1965年,佳縣自1969年,安塞、甘泉、米脂、吳堡、延川5縣自1970年,子洲自1971年,陳倉自1973年,其余縣區自1961年開始。
1.2 數據處理和研究方法
連陰雨氣象災害指數()定義為:
(1)
公式(1)中為8月中旬~10月中旬雨日(R≥0.1)連續3天以上的日數,該日數越多,連陰雨危害越重;
公式(1)中為8月中旬~10月中旬無降水日數,該日數越多,連陰雨危害越輕。
2結果與分析
2.1 連陰雨氣象災害指數
用進行分析僅用到連續3天以上的降雨日數和無降水日數,未使用降雨的具體數量,可減少各地由于觀測儀器不同帶來的差異。且該指數物理意義明晰,是運用多年氣象資料進行計算的,具有穩定性。本文以連陰雨氣象災害指數數值做為連陰雨風險分析數值來進行風險分析。計算結果見表1論文服務。
2.2分級結果:
以≤0.3為輕度, 0.3<≤0.5為中度,>0.5為重度對各地連陰雨氣象災害指數進行分級。有13個縣為輕度陜西,有27個縣為中度,有8個縣為重度,此分級結果即為風險分布(表1,圖1)
表1 陜西蘋果產區連陰雨氣象災害指數及風險分布
地點
分級
地點
分級
地點
分級
子長
0.29
輕
志丹
0.41
中
澄城
0.33
中
靖邊
0.22
輕
延長
0.36
中
合陽
0.31
中
定邊
0.20
輕
延安
0.34
中
韓城
0.31
中
神木
0.21
輕
富縣
0.44
中
蒲城
0.34
中
米脂
0.25
輕
宜川
0.37
中
富平
0.36
中
綏德
0.24
輕
洛川
0.40
中
扶風
0.47
中
吳堡
0.20
輕
黃龍
0.47
中
乾縣
0.42
中
府谷
0.19
輕
宜君
0.49
中
禮泉
0.40
中
子洲
0.24
輕
銅川
0.45
中
澄城
0.33
中
佳縣
0.20
輕
耀縣
0.40
中
合陽
0.31
中
橫山
0.19
輕
旬邑
0.48
中
韓城
0.31
中
榆林
0.19
輕
長武
0.47
中
千陽
0.59
重
延川
0.28
輕
彬縣
0.44
中
鳳翔
0.57
重
子長
0.29
輕
志丹
0.41
中
岐山
0.54
重
靖邊
0.22
輕
延長
0.36
中
寶雞縣
0.54
重
定邊
0.20
輕
延安
0.34
中
寶雞市
0.52
重
吳旗
0.49
中
永壽
0.47
中
甘泉
0.60
重
清澗
0.34
中
淳化
0.43
中
隴縣
0.55
重
安塞
0.40
中
白水
0.36
中
麟游
關鍵詞:氣象災害;分類;防災減災;措施
中圖分類號:P429文獻標識碼: A
引言
氣象災害造成的損失平均每年都占全部自然災害損失的70%以上[1]。氣象災害具有種類多、發生頻率高、影響范圍廣、持續時間長、次生災害嚴重、經濟損失大的特點。且呈經濟越發達,損失越大的趨勢。從20世紀80年代末到21世紀初的10多年中,我國每年氣象災害造成的經濟損失約增長3倍。據政府間氣候變化專門委員會(IPCC)評估, 20世紀90年代全球重大氣象災害造成的損失比50年代高出10倍。
為了減輕國家和人民生命財產的損失,必須建設好氣象災害的監測和預警系統,進一步搞清楚氣象災害的產生機制、發展規律,研制出行之有效的氣象災害預警技術方法、業務流程和適合我國國情的防災減災對策。
1、氣象災害的概念
在我國,事件通常是指在一定范圍內突然發生的并危及公眾生命財產、社會秩序和公共安全,乃至影響到國家利益和全球穩定,需要政府立即采取應對措施加以處理的公共事件。 事件至少應該包括五個基本要素:突然爆發、難以預料、必然原因、嚴重后果、需緊急處理。突然爆發是事件的第一要素,它指事件往往是在完全出于人們的意料之外,以“迅雷不及掩耳”的速度爆發的;事件發生的具體時間、實際規模、具體形態和影響深度,是難以完全預測的。難以預料是指事件的發生和人們的意識之間有一段空白,或者說,事件往往發生在人們意識的空白之處;事件突如其來之時,受眾完全沒有思想準備,也來不及對事件做出任何判斷。必然原因是指事件雖然是通過偶然的契機,以偶然的形式突然發生,無章可循、令人難以預料、措手不及,但在這種偶然性、意料之外的背后,總是有著深刻的必然性在起作用;從這個意義上說,事件是可以把握和控制的。嚴重后果是指不論什么性質和規模的事件,都必然不同程度地給國家造成政治、經濟、文化等方面的損失和破壞,給人民帶來生命、財產或精神上的損失和損害。需緊急處理是指事件所反映的問題極端重要,關系社會、組織或個人的安危,必須馬上處理,而且還要處理好;在事件中,時間非常緊迫,對時間的把握度很大程度上決定了事件管理的有效性。
氣象災害是一種常見的自然災害,而自然災害的本質就是自然界部分物質的自然運動并對人類社會造成損害。關于氣象災害的含義,可以理解為能對人類生命財產、社會經濟發展造成損害的氣象事件。這種氣象事件是大氣的某些特殊運動,它們可以形成某些災害性天氣。按氣象學定義,氣象一般可分為天氣和氣候,天氣就是幾天時間內的大氣現象;氣候是指某一長時間內氣象要素和天氣過程的平均統計狀況,是較長時間內的大氣現象,主要反映的是某一地區冷暖干濕等基本情況。因此氣象災害也有天氣災害和氣候災害之分。習慣上,人們把天氣災害與氣候災害統稱為氣象災害,其實兩者還是有區別的。天氣災害一般是指幾天內的一次異常天氣過程造成的,是由局地性、短時間的強烈天氣而帶來的災害,如臺風、暴雨、冰雹、龍卷風、強降溫(寒潮)等。這類天氣常伴隨有強風和暴雨,對人民生命財產會造成嚴重威脅,并對農作物生長有很大的毀壞作用。天氣災害對人們的生活與工作可以造成突然的損失,因而受到人們的注意;而氣候災害則是大范圍、長時間的氣候異常所造成的災害,如長時間氣溫偏高、偏低,或降水量偏多、偏少,風力偏強等,這些氣候的異常會帶來干旱、洪澇、低溫、冷害和沙塵暴等災害。這種異常現象的出現,導致人類及動植物的不適應,影響人類社會活動及生產活動,危及動植物的正常發育,造成經濟損失和其他損失。氣候災害由于經歷時間長、受災面積大,往往造成的災害也重,特別是旱澇等重大氣候災害。
2、氣象災害的分類
當前,氣象災害已成為制約人類社會和經濟可持續發展的重要因素。而我國是世界上受氣象災害影響最為嚴重的國家之一,氣象災害種類多、強度大、頻率高,臺風、暴雨(雪)、雷電、干旱、大風、冰雹、大霧、霾、沙塵暴、高溫熱浪、低溫凍害等災害時有發生,由氣象災害引發的滑坡、泥石流、山洪以及海洋災害、生物災害、森林草原火災等也相當頻繁,嚴重威脅人民群眾生命財產安全,給國家和社會造成巨大損失。近年來,隨著全球氣候變暖趨勢的加劇,極端天氣氣候事件不斷發生,造成的損失和影響不斷加重,我國面臨著越來越嚴重的氣象災害威脅。值得一提的是我們對暴雨洪澇、干旱、臺風和冷凍的影響、危害和造成的損失程度有比較充分的認識。由于局地風暴的危害因其常伴生在大范圍的暴雨中,因而過去常把其中的雷擊死亡人員和雷雨大風摧倒建筑物、機械設備導致人員傷亡以及冰雹造成農作物損失等災害列入暴雨洪澇災害中,忽略了它的危害程度。主汛期中國氣象局組織的“性氣象災害信息應急處理”業務中收集到的各種氣象災種造成人員的死亡數表明,僅雷擊和雷雨大風在我國造成的人員死亡數就達350人,占全部氣象災害死亡人數的32.2%,比單一由暴雨洪澇、地質氣象和臺風災種造成的人員死亡數都多。
3、我國氣象災害防災減災的措施
3.1、在全國范圍內完善監測預警系統
在氣象災害防災減災決策中,氣象監測和預警信息收集及分析工作最為重要。在區域間建立完善的氣象災害監測預警系統,將會準確、及時、客觀地監測氣象災害數據,對氣象災害的發生、發展和預報預警提供必要的支持。近年來許昌市為了預防氣象災害,已經在市區內建成 5 個國家常規氣象觀測站、69 個鄉鎮自動雨量站和 17 個四要素自動氣象站組成的地面觀測網及 2 部天氣雷達組成的雷達觀測網,完善了氣象衛星資料接收處理系統,在全市范圍內初步形成了地面、高空、空間相結合的立體監測體系,極大地提高了氣象災害監測和預警水平。3.3 建立氣象災害評估體系。重點開展氣象災害研究工作,只有大力開展重大氣象災害發生的前兆、發生機理和預測理論的研究,才能在一定程度上提高氣象災害的預報預測水平的基礎,為政府預防氣象災害提供決策參考,才能使政府掌握災害可能發生和已經發生的各種情況,在氣象災害防治和治理上,及時采取防災抗災救災措施。
3.2、提高科普宣傳教育力度
廣大群眾的了解,以及社會的參與,提高人民群眾的自救以及互救能力是降低災害損失的先決條件。國家氣象局利用一些手段和措施,深化宣傳及培訓力度,讓所有受眾了解必要的應急措施。國家氣象系統強化對《重大氣象災害預警應急措施》的宣教,讓各界都知道預案的啟動模式、級別以及應對方案。編輯出版了一系列與之相關的科普書籍與宣傳手冊,針對氣象災害的類別、特性、預警信號、應急的保護方式等知識實施全面系統的講解,為廣大的人民群眾給出實用的氣象災害應急措施的概念。國家氣象局應急管理部門還構建了一系列氣象應急宣傳參考資料,在國家氣象網、國家政府網、各區域的氣象網與社會相應的網站上進行發表。在世界氣象日等相關活動時,相關的氣象系統對外進行活動,請一些社會公眾尤其是中小學生進入氣象工作領域,讓他們深入的了解氣象,知道一些必要的氣象災害應急知識。
3.3、加強氣象災害的機理研究
氣象災害主要是較為極端的天氣氣候事件造成的,只有加強極端天氣氣候事件和氣象災害形成機理的研究、尤其是應用性研究,弄明白高溫干旱、暴雨洪澇、臺風、寒潮凍害等極端天氣氣候事件及其形成的氣象災害的發生、發展、消亡的內在原因和環境條件,才能提高氣象災害的預測預報和預警水平,達到防御和減輕氣象災害的目的。提前一個月預測少雨干旱和提前3d準確預報暴雨的落區、落時及其形成的洪澇災害,目前還是世界性的難題。我國對于旱澇特別是干旱的監測預測能力也十分有限,這主要是因為大范圍長期的干旱和持續性暴雨形成涉及十分復雜的物理過程。應積極開展跨學科、跨部門的協作,加強少雨干旱、暴雨洪澇的監測和干旱、暴雨形成機理的研究,提高旱澇預警能力。另外,開展氣象災害評估技術和方法研究,建設滿足自然災害預警需要的、自動化程度較高的氣象災害評估系統,開展實時氣象災害評估業務。
3.4、加強政府防災減災的組織行為
氣象災害防御工作只有在政府的統一領導和協調下,才能真正有效地實現對氣象災害的整體防御,才能充分發揮防災減災的整體效益。作為氣象災害預防的重要部門,氣象部門應與政府相關氣象災害預防部門,聯合制作和氣象災害情況等預報,并對農業、水資源的影響進行評估等,以避免或者減輕氣象災害造成的損失。
4、結語
由于我國特定的地理位置、地形地貌和氣候特征,導致我國氣象災害種類是世界最多的國家之一。防御和減輕氣象災害的影響,需要建設氣象災害監測、預警系統,加強氣象災害的機理研究,提高大氣監測、信息加工和氣象災害預警能力;還應貫徹以人為本、效益優先、工程措施與非工程措施結合以非工程措施為主和不同氣象災種采取不同防災減災對策的原則制定相關規劃、計劃和政策法規。
參考文獻
[1]陸林. 我國公共氣象服務能力建設研究[D].云南大學,2013.
[2]向靜. 氣象災害風險評估與管理[D].西南財經大學,2012.
關鍵詞 氣象災害;特征;統計分析;貴州水城;1956―2015年
中圖分類號 P429 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2016)18-0213-04
1 水城縣概況
水城縣地處低緯亞熱帶濕潤季風氣候山區,地勢高低起伏不平,海拔高低相差極大,最高海拔2 861 m,最低海拔635 m;下轄33個鄉鎮,總面積3 604 km2,農業人口高達 98%。主要糧食作物有玉米、水稻、馬鈴薯、小麥、苦蕎、大麥、大豆等;經濟作物主要有烤煙、生姜、花生、生漆、大蒜等;特色產業有獼猴桃、茶葉、核桃、辣椒、刺梨等;中藥材種植有天麻、杜仲、黃蓮、半夏等;天然草場5.413 3 hm2,豬、牛、羊、雞、鴨等養殖企業有20余家。水城縣天氣氣候復雜,氣象災害頻發且種類繁多,對農牧業、交通、旅游等生產生活影響嚴重。本文利用水城縣近60年氣象資料,結合各種氣象災害定義[1-3],詳細分析主要氣象災害,并分析其發生發展規律,為提前做好氣象災害防范工作,減少災害對生產生活的影響提供參考。
2 水城縣主要氣象災害統計分析
2.1 倒春寒災害
倒春寒是水城縣常見的災害天氣。由圖1可知,除1974年、1981年、1990年、2001年、2012年未出現倒春寒天氣外,其余年份均有倒春寒天氣發生,發生頻率高達93%,年最多出現4次(1968年、1976年、1986年);累計出現101次,平均1.7次/年。以輕級和中級倒春寒天氣為主,發生輕級頻率為53%,中級頻率為23%,特重級頻率為9%;近60年來,倒春寒天氣呈逐年減小趨勢,但降幅不大(表1)。水城縣倒春寒災害主要發生在每年的3月下旬至4月上旬(表2)。
倒春寒天氣出現時間越晚,對農作物的危害性就越大[4-6]。3月下旬,水城縣春播作物普遍正處在針芽期,對外界環境條件適應能力較強,影響較輕;4月上旬,春播作物逐漸出苗,多數果樹進入開花授粉期,抗御低溫陰雨能力大為減弱,這時出現倒春寒天氣農作物生長發育受到嚴重影響。
2.2 春旱災害
春旱是水城縣最嚴重的災害天氣。由圖2可知,水城縣每年均有春旱發生,其中出現最多92 d(1991年、2015年),最少12 d(1983年);近60年,水城發生春旱平均66 d/年,且呈現出增加趨勢,平均增加7.6 d/10年;以特大旱發生頻率52%為最高(表3)。
春旱使春播農作物表現“晚、弱、亂、慢”現象。多種作物不能及時播種,如馬鈴薯、花生、玉米、水稻等普遍形成晚播晚發。長期干旱造成了農作物植株小、根系弱、葉片面積小,如小麥、油菜、獼猴桃等,生物產量大幅度減少,直接影響經濟產量。由于受害程度不同,農作物播種有早有晚,品種雜亂,長勢不齊,給管理帶來困難。受害的農作物脆弱,抗逆能力差,管理措施效應慢,養分吸收慢,光合積累慢。
2.3 冰雹災害
水城縣冰雹直接影響農作物開花掛果,烤煙受損,嚴重年代甚至造成絕收,給農業生產、農民生活造成災害性的影響。
由圖3可知,水城縣除1960年、1988年、2006年沒降雹外,其余年份均有發生,最高降雹天數7 d(1972年、1979年、2002年),最低1 d(2012年),平均降雹天數為2 d/年,且呈現出減小趨勢,平均減小1.5次/10年。由表4可知,水城縣每年各月份均有降雹記錄,最高降雹天數出現在4月,其次是5月,再次是3月,70%以上冰雹天氣主要出現在3―5月。
2.4 暴雨災害
暴雨是一種嚴重的災害性天氣,常導致山洪暴發,水庫垮壩,江河橫溢,房屋被沖塌,農田被淹沒,交通和電訊中斷,會給國民經濟和人民的生命財產帶來嚴重危害。
由暴雨級別看,水城縣歷年多出現暴雨,大暴雨及特大暴雨極少。由圖4可知,水城縣近60年,除1962年、1967年、1971年、1988年、2013年無暴雨外,其余年份均有發生,每年暴雨發生頻率高達91.5%,平均暴雨為2 d/年,且出現呈增加趨勢,但增加幅度較小。大暴雨有7次(1963年、1967年、1974年、1981年、1993年、2004年、2014年);暴雨多發生在6―9月(表5),占全年暴雨總次數的80%。
2.5 雷電災害
雷電是房屋火災、森林火災、供電通訊中斷、家電損壞、人員傷亡的直接引起者其對市民生活影響非常大。
由圖5可知,水城縣雷電發生頻率為100%,大多是冰雹及暴雨發生的前兆,因此多產生于春、夏季。全年發生雷電天氣最多有75 d,最少22 d,平均49 d,但水城縣雷電災害天氣呈減小趨勢,且減小明顯,平均減小2.4 d/10年。
2.6 秋風災害
水城縣秋風天氣常導致水稻、玉米等秋收作物發生倒伏、谷粒生芽等影響。水城縣近60年來,只有11年未出現秋風災害天氣,發生頻率為81%,最多年份可達4次,且逐年變化趨勢不明顯(圖6)。縣內以中級秋風發生頻率最高,占發生次數的34%;其次是特重級秋風,占30%(表6)。
2.7 秋綿雨災害
秋季綿雨對農業的危害較大,輕則使水稻、玉米成熟期延長,重則使秋收作物倒伏、谷粒生芽;秋季綿雨影響田間生產活動的進行,導致不能及時收獲或已收獲的也不能脫粒晾干入庫而發生霉爛變質。
由圖7可知,水城縣每年均有秋綿雨天氣發生,平均次數2次/年。近60年來,出現秋綿雨天氣最少次數有1次(1956年、1959年、1983年、1987年、2001年、2002年、2004年、2005年、2006年、2008年、2013年);2001年之后出現的有7個年份,最多年份達4次,但呈減小趨勢,平均減小1次/10年。在秋季各月均有秋綿雨天氣發生,大部分地區以10月出現秋季綿雨的頻率最大,其次是9月,11月最小(表7)。
2.8 凝凍災害
嚴重的凝凍天氣可破壞有線通訊、影響電力輸送、中斷交通運輸、發生交通事故;凍死牲畜、凍壞農作物等。
由圖8可知,水城縣每年均有凝凍天氣出現,出現天數最多為51 d(1984年),最少為2015年的2 d,平均17 d/年,且呈現出逐年減小變化趨勢,平均減小7.6次/10年。凝凍天氣主要出現在12月至次年2月(表8)。
3 結論
(1)水城縣氣象災害天氣主要有倒春寒、春旱、冰雹、暴雨、雷電、秋風、秋綿雨、凝凍。
(2)倒春寒主要發生在3月下旬至4月上旬,發生輕級和中級強度的頻率最大;春旱主要出現在春季入春階段,發生特大旱頻率最大;冰雹主要發生3―5月;暴雨主要集中在6―9月;雷電多發生在春、夏2季;每年均有秋風、秋綿雨天氣發生,秋風以中級和特重級出現頻率最高,秋綿雨多發生在9―10月;凝凍主要出現在12月至次年2月。
(3)春旱、暴雨、秋風等災害呈略有增加趨勢,春旱增加幅度最大,平均增加7.6 d/10年;倒春寒、冰雹、雷電、秋綿雨、凝凍等災害變化呈略有減小趨勢,凝凍減少幅度最大,平均減小7.6 d/10年,這與全球氣候變暖背景有關。
4 參考文獻
[1] 許炳南.貴州氣候災害的劃分標準[J].貴州氣象,1999,23(3):42-47.
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[3] 于俊偉,周濤.貴州省近50a降水資源的評估[J].貴州氣象,2005(增刊1):22-23.
[4] 劉麗萍,聶祥,李應桃,等.貴州省氣象災害對農業生產的影響及對策[J].中國農業信息,2013(17):155.
關鍵詞 高溫;干旱;氣候特征;危害;周期;新疆昌吉
中圖分類號 P423.3 文獻標識碼 A
昌吉地處新疆天山北坡,是距離海洋最遠的大陸區域,農業氣象災害在新疆昌吉地區農業生產有較嚴重的影響,其中最嚴重為高溫干旱,因此研究分析高溫干旱氣候特征,在生產生活中趨利避害,有著重要的意義[1-3]。
1 高溫
1.1 高溫的定義
高溫指當日的最高氣溫≥35 ℃,達到或超過37 ℃以上時稱酷暑。通常情況下氣象上將日平均氣溫≥30 ℃稱為高溫,連續3 d或以上日最高氣溫≥35 ℃稱為連續高溫。熱浪的結果是高溫,但高溫不都是熱浪引起的。高溫是一種災害性天氣,持續的高溫對農業生產造成巨大的影響,嚴重時會形成高溫熱害,對小麥等農作物結實率等農藝性狀造成脅迫,最終造成減產甚至絕產,另外也對番茄等水果坐果率有嚴重影響,進而影響產量。
1.2 昌吉地區高溫的時間變化
昌吉州高溫天氣通常發生在5―9月,平原地區主要集中在夏季(6―8月),占全年的93.3%。其中以7月為最多,占41.1%,8月次之,占28.2%,6月較8月略少,占23.9%(圖1)。
昌吉州年極端最高氣溫出現在7月中旬至8月上旬之間,絕大多數出現在7月中下旬(僅阜康出現在8月上旬)。昌吉州各地(除木壘外)年極端最高氣溫為41~44 ℃,木壘為38 ℃。昌吉州35 ℃以上高溫天氣為10~20 d,以蔡家湖為最多,34.5 d,木壘最少,僅0.6 d(高山站天池、北塔山全年無≥35 ℃高溫,未列入統計)。隨著全球變暖的趨勢,昌吉州高溫發生次數呈顯著上升趨勢,特別是1994年以后,高溫熱害頻發(圖2)。
1.3 高溫的危害
氣象資料表明,2008年5―6月,地面降雨量減少明顯,同時昌吉州各觀測點氣溫數據較其他年份同期氣溫高2~3 ℃。高溫和降雨量減少造成昌吉州5月上旬許多地區出現干旱災害,進入6月以后各地持續高溫和干旱,造成了20年一遇的大旱災害。2013年的高溫干旱災害天氣情況對昌吉州小麥生產造成一定的影響,特別是對灌水不及時的冬麥產量影響較大,同時對冬小麥的粒重增加不利[4]。
2 干旱
2.1 干旱的定義
氣象學中對干旱的定義有2種:一種是干旱災害,另一種是干旱氣候。其中干旱氣候是指當一個地區一定時間內其降水量遠遠小于蒸發量的一種氣候現象。干旱災害是指一個特定的地理區域內在一段特定的時間內的降水量較多年平均降水量明顯下降,從而使得當地的人類生產生活受到很大的影響的一種氣候現象[5-6]。干旱災害往往與高溫熱害同時出現,是對昌吉地區生產生活影響最為嚴重的農業氣象災害。
2.2 昌吉地區干旱的時間變化
昌吉地區干旱發生次數多(圖3)、影響面積廣,是危害最嚴重的農業氣象災害之一。根據歷史氣象資料統計,干旱在春、夏2季4―9月發生較多,7―8月最為明顯,11月最少,其他月份分布較均勻,災情嚴重時往往季季連旱或連年受旱。根據標準差指標分析昌吉州歷年降水量,得出昌吉州年份發生的概率為16.7%。
2.3 干旱的危害
1997年春季,昌吉州發生旱災,春季溫度較常年偏高4.3 ℃,尤其4月平均氣溫比常年偏高5.9 ℃,極端最高氣溫達到34.7 ℃,而4月降水僅0.7 mm,加上河系水量較常年減(下轉第234頁)
少40%~50%,更加重了本地干旱程度,干旱造成播種后的玉米、棉花無法出苗,大多數地塊靠灌水后才出苗,給農業生產帶來了一定影響。2008年北疆發生的春夏秋連旱,旱情嚴重僅次于1974年。受干旱影響,昌吉州部分地區棉鈴蟲、紅蜘蛛等農作物病蟲害呈高發態勢,受災面積達2 666.67 hm2。據《新疆2008年環境公報》顯示,由于干旱嚴重,天池水位達到了最低,而水分蒸發及污染物排量不減,使天池水質略下降。
3 高溫與干旱的相關性分析
采用相關分析方法分析昌吉地區高溫與干旱的振動周期的相關性(圖4)。由此得到,高溫與干旱的復相關系數為0.276,相關性不高,可以得出高溫與干旱的發生不是必然關聯的。另外,高溫與干旱的振動周期大致同步,分別存在6 年的顯著周期和4 、11 年的次顯著周期。
4 結語
昌吉山區高溫年平均值變化平緩。平原地區高溫年平均值變化具有明顯的階段性,低值年主要出現在1997年之前,高值年主要出現在1997年之后,期間大體經歷了低高低高低5個階段,目前處于低值階段。
昌吉地區高溫極大值的變化1981―1987年出現了高、低值振幅變小的特征;1988―1995年出現了較高的高值區;1996―1999年又出現了較低的低值區,其中1997年為歷史最低年(35.3 ℃);2000―2012年出現了明顯的上升趨勢。目前處于高溫極大值的高值區。
昌吉地區干旱的時間分布也具有明顯的階段性變化,經歷了3個明顯的相對干旱集中時段,分別出現在1981―1992年、2000―2010年。目前處于相對干旱期。昌吉地區高溫干旱存在6年的顯著周期和11、4年的次顯著周期。
5 參考文獻
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[3] 鐘利華,周紹毅,鄧英姿,等.廣西近年高溫干旱氣象災害及對電力供求的影響[C]//中國氣象學會2007年年會,天氣預報預警和影響評估技術分會場論文集,2007.
[4] 李薪.呼和浩特地區2010年夏季高溫干旱特征及成因分析[J].內蒙古農業科技,2012(1):76-78.
晉城市氣象災害預警公共服務系統的總體結構包括邏輯結構和物理結構。其中,邏輯結構表示軟件的整體結構;物理結構表示軟件部署時的總體結構。網站設計采用Web四層結構,自頂部向下依次為表示層、邏輯層、數據持久化層和數據庫層。上述各個層級的功能和作用具體表現在以下4方面:①表示層。表示層是指網站用戶和管理員在瀏覽器中能看到的所有頁面,包括網站所有的頁面展示部分,且與邏輯層分離,這有利于網站的制作、維護和擴展。②邏輯層。邏輯層包括用戶和管理員的業務邏輯,定義了業務流程和用戶交互的過程。單獨劃分邏輯層有利于重新定義網站和升級業務邏輯,且不會影響其他層次。③數據持久化層。數據持久化層負責所有信息集和信息項的數據持久化操作和增刪改查,可接受其他模塊的調用和邏輯組織,并具有執行相應的持久化功能。④數據庫層。數據庫層負責管理系統中的oracle數據庫或其他數據庫。晉城市氣象災害預警公共服務系統采用了當下比較流行的四層用戶/服務器模式。這種模式在邏輯上將應用功能分為用戶顯示層、業務邏輯層、數據持久化層和數據層。用戶顯示層可為用戶提供應用服務的圖形界面,有助于用戶理解和高效定位應用服務;業務邏輯層位于顯示層與數據持久化層之間,是專門為實現氣象局提供明確的業務邏輯的層次,該層次封裝了與系統關聯的應用模型,主要負責業務邏輯的封裝,并分離用戶表示層與數據庫持久化代碼;數據持久化層可確保用戶應用程序和數據服務之間的聯系,主要功能是執行用戶數據的持久化工作,將封裝的模式呈現給用戶應用的程序,并提供固定的持久化接口;數據層是上述模式中最底層也是最關鍵的一層,用來定義、維護、訪問和更新數據并管理和滿足應用服務對數據的請求。晉城市氣象災害預警公共服務系統四層結構具有以下4個特點:①任何系統都須具有良好的靈活性和可擴展性。對于環境和應用條件經常變動的情況,只要對應用層實施相應的改變,就能達到適應環境的目的。②增強了氣象對象的重復可用性。氣象對象是指封裝了企業邏輯程序代碼、能夠執行特定功能的對象。③隨著組件技術的發展,這種可重用的組件模式會被越來越多的網站開發商接受。④該系統的四層模式具備很高的穩定性、延展性,可集中管理服務,并將服務統一于用戶端。網站在web設計四層結構中各個模塊的部署位置。其中,包括1臺數據庫服務器、2臺應用服務器和1臺流媒體服務器。數據庫服務器用于部署數據庫管理系統,比如MySql和oracle;1臺應用服務器分別部署管理員功能模塊和普通用戶模塊;流媒體服務器可播放視頻天氣預報。Web四層結構中的表示層、邏輯層和數據持久化層均部署在應用服務器上,數據層部署在數據庫服務器上。采用數據庫服務器和應用服務器分離的方式可提高數據庫的安全性,同時還能提高網站的性能。此外,采用2臺應用服務器分離管理員和普通用戶有助于提高網站的整體性能。
2關鍵技術
該系統中的關鍵技術有以下6種:①信息中插入圖片。采用FCKEditor中的html編輯器,在信息中插入圖片后可直接看到效果,從而簡化了圖片信息的錄入過程。②系統安全性。建立了嚴格的用戶校驗機制,采用基于角色的訪問控制模型實現了對后臺管理系統用戶訪問權限的管理,以保證系統的安全性;建立了日志管理機制,可記錄系統的登錄、退出、編輯和刪除等行為。③并發訪問。選擇了性能較好的Web服務器tomcat,并采用靜態頁面等方式減少并發訪問時數據庫連接對資源的消耗。在信息時,可生成靜態頁面,用戶訪問時直接讀取靜態頁面,無需從數據庫中動態讀取數據,大大減少了數據庫的連接次數,解決了并發訪問時數據庫連接耗盡的問題。④氣象站與地理信息的結合。選擇了WebGIS提供的MapABC,可將氣象信息與地理信息有機結合,并展示于互聯網中,使相關用戶能自主獲得更多的氣象信息,且具有良好的并發性。⑤氣象探測信息的互聯網展示通過統一的編程接口發出,整合了零散的氣象探測信息,且能夠有效地在互聯網上展示,使相關用戶能夠在氣象產品中獲取更多的收益,進而給人們的日常生活、農業活動和廣大科研機構提供了更有效的信息展示方式。⑥在流媒體氣象視頻展示中,采用了視頻壓縮技術和多種流媒體服務方式,可向相關用戶展示立體的圖像和音頻信息。
3安全防范措施
3.1數據的安全保護措施
在業務內網的數據收發過程中,需要在數據收發、身份識別和網絡系統等方面具備特別的保護措施,具體可以采用以下4種措施保護數據的安全:①全套接層協議(SSL)是在Internet的基礎上提供的一種保證私密性的安全協議,它能使用戶與服務器應用之間的通信不被攻擊者竊聽,并始終對服務器和用戶進行認證。因此,采用SSL協議可有效加密和認證網絡服務。②采用SSH協議實現Internet的加密訪問。③后臺數據文件的安全是該系統最為關鍵的部分。因此,應采用信息加密工具PGPi實現窗口信息加密、簽名文件加密、傳統檔案加密、文件和磁盤的安全清除等功能。④應獨立為系統安裝硬件身份識別工具,可保證與第三方CA認證機構單位認證和數字簽名系統的良好連接,以確保終端用戶身份的真實性。
3.2病毒和惡意代碼的防范措施
應安裝先進的病毒防治軟件。晉城市氣象局從2008年起,購買了正版的卡巴斯基殺毒軟件,并實現了業務內網病毒庫的自動更新,實施監視和判斷系統中是否有病毒存在,從而阻止了計算機病毒的進入。殺毒軟件可識別計算機病毒具有的特征,并提出處理策略,比如刪除可疑病毒、惡意代碼和恢復文件。
3.3黑客的防范措施
黑客的防范措施由以下3部分組成:①安全檢測網絡、系統、數據庫和前臺應用程序;②對網絡、系統和數據庫、前臺應用程序進行安全漏洞修補服務;③全天候實時掃描和監控入侵行為。
3.4系統的備份和恢復
近年來,晉城市氣象局為拓展氣象服務領域,新增了5套應用服務系統,根據這些系統的運行狀況,任何應用系統隨著時間的推移,難免出現整體或部分的異常情況。因此,系統軟、硬件的備份和恢復是十分關鍵的。晉城市氣象實施了不同的備份和恢復措施,目的是盡可能快地恢復運行計算機系統所需的數據和系統信息。備份不僅在硬件故障或人為失誤時可起到保護作用,還能在入侵者非法訪問或對網絡攻擊時起到保護作用。根據系統中不同信息的安全需求,采用的備份機制為場地內高速度、大容量、全自動的數據存儲、備份和恢復;場地外的數據存儲、備份和恢復;系統設備的備份和恢復。為了備份該系統,采用了2套完全相同的服務器備份數據。如果系統出現異常,則啟動另一臺備份服務器即可。
4結束語
中國作為一個負責任的發展中國家,對氣候變化問題給予了高度重視,總書記和總理親自關注和領導應對氣候變化工作,國務院專門成立了國家應對氣候變化領導小組,并頒布實施了《中國應對氣候變化國家方案》。
2008年2月1日,周五,中國氣象局科技大樓貴賓廳。
秘書引領記者落座。片刻,中國氣象局副局長王守榮滿面微笑地走過來,未見其人,先聞其聲。
頭發稀疏,一身西裝,身高約170厘米,語氣和緩但抑揚頓挫,說話開門見山。就全球氣候變化、中國大陸近年來極端的氣候現象,以及中國在全球氣候變化中所擔當的角色,王守榮接受了《財經文摘》的獨家專訪。
歷史上的極端氣候現象
《財經文摘》:首先,何謂極端氣候現象?極端二字該如何定義、如何區分?
王守榮:從其本質上看,氣候的定義與某種天氣事件的概率分布有關。當某地天氣氣候狀態嚴重偏離其平均態時,就可以認為是不易發生的事件。在統計意義上,不容易發生的事件就可以稱為極端事件。
目前在氣候極值變化研究中,國際上最多見的是采用某個百分位值作為極端值的閾(指界限或范圍,音)值,超過這個閾值被認為是極值,該事件即可被認為是極端事件。一般來講,這個閾值取為10%。
干旱、洪澇、高溫熱浪和低溫冷害等事件,都可以看成極端氣候事件。某一地區的極端氣候事件(如熱浪),在另一地區可能是正常的。
平均氣候的微小變化,可能會對極端事件的時間和空間分布以及強度的概率分布,產生巨大影響。許多重要的氣候影響不是取決于平均值的變化,而是取決于一些超出正常變化范圍的罕見極端天氣、氣候事件。
極端氣候事件是小概率事件,但對人類環境和社會經濟影響很大。
《財經文摘》:縱觀中國數千年人類文明史,發生極端氣候現象的比例如何?該變化趨勢呈現一個怎樣的波動曲線?
王守榮:歷史時期(儀器觀測記錄以前)的極端天氣氣候事件,可以依據各類古氣候代用記錄來識別。至今,歷史時期極端事件的劃分標準以及如何由代用資料來確定的問題,尚亟待研究。下面論及的歷史極端事件,為歷史時期出現過的重大氣候異常事件。
這些歷史極端事件,主要依據歷史文獻記錄所建立的代用氣候序列,并參照歷史氣候的實況復原結果和用歷史文獻記錄做出的定量推斷值來認定,有些事件還可用其他代用資料,如樹木年輪和冰芯的記錄予以佐證。值得注意的是,許多事件的嚴重程度超過現代(最近100年、50年)的極端個例。
《財經文摘》:中國歷史上最為密集且最值得關注的極端氣候現象主要有哪些?呈現怎樣的地域分布特征?
王守榮:這些極端天氣氣候事件主要包括以下幾方面。
極端寒冷事件和高溫事件。中國歷史上的嚴冬極端低溫寒害事件,屢見于歷史文獻的記載。嚴寒的標志是冬季強寒潮活動頻繁,廣大地區出現異常寒冷的記錄,如井水結冰、大范圍的竹木凍死、果樹種植業遭受毀滅性的凍害、罕見冰雪的南嶺以南地區大范圍冰雪霜凍為害等。
這些寒冷情景在20世紀未曾出現過。雖然嚴冬通常集中地出現在氣候寒冷時期,值得注意的是,它們在不同的冷暖氣候背景下或不同的冷暖氣候階段,均有發生。
關于歷史高溫事件,據《中國三千年氣象記錄總集》普查中國歷史文獻中的炎夏氣候事件,得到最近一千年間中國典型炎夏事件19例。其中,1743年華北的炎夏,是15-19世紀最極端的高溫事件。
歷史干旱/雨澇事件。研究表明,中國歷史上多次出現過大范圍的持續時間3年以上的嚴重干旱事件,它們分別出現于宋、元、明、清等不同朝代和不同的冷暖氣候背景下。值得注意的是,這些極端干旱個例發生在不同的冷暖氣候背景下。
各干旱事例中,以1637-1643年的干旱事件(通常又稱崇禎大旱)持續時間最長;以1585-1590年干旱地域最廣,且地域分布變化最大,前期北旱南澇轉變為后期北澇南旱;以1876-1878年為北方大旱的典型,旱區中心的山西南部二百余日無透雨;以1785年為長江中下游干旱之典型――“太湖水涸百余里,湖底掘得獨木舟”;以989-990年為中原地區干旱之典型,1989年開封地區的年降水量僅190mm,比常年減少7成以上。
歷史時期有過嚴重的雨澇災害事件,或為流域性的,或跨流域甚至多流域齊發生的,或雨期長且強度大,或雨期雖不長而強度卻特大,成災嚴重的。
有同一地域連年多雨的,如1569-1670年,華北地區持續大雨,造成歷史上范圍最廣的大水災,黃、淮流域5省受災;有全國大范圍多雨,同一年內先后有華南、華北、東北和長江流域久雨成災,如1794年的情形。一些個例的天氣氣候特點,與現代實例相類似,如1823年長江流域為主的大范圍多雨,類似于1954年的情形。
沙塵暴。歷史時期的沙塵暴現象,有著相對頻發時期。據史料記載,給出公元300年以來的“雨土年”頻數曲線,可見近千年間其頻發時期大約有五個,即1060-1090年,1160-1270年,1470-1560年,1610-1700年,1820-1890年。
歷史時期沙塵暴事件的實況復原結果,可與現代的記錄做對比,如1980年4月17-20日的一次強沙塵暴過程,與歷史重大事件相比,乃屬較輕的一種。
《財經文摘》:依據您的理解,這些極端事件發生的機理是否在變化?大致有多少可供關聯的因素?
王守榮:這些極端事件發生,可供關聯的因素有:大氣本身的自我調節,大氣成分的變化,下墊面(陸地、海洋)等的溫度變化,地表本身的特征(粗糙度、反照率等)變化,太陽活動、火山活動,海洋環流的變化,人類活動的影響等。影響的因素在不同時間、不同地區的貢獻大小可能不同,其更深入的機理研究尚待進行。
全球變暖下中國的角色
《財經文摘》:在全球變暖的國際大背景下,世界各國開始思索經濟與環境間的關系,并開始有步驟地增進國際合作。依據您的推斷,發展中國家與發達國家在應對全球變暖問題上,分別面臨怎樣獨特而艱巨的挑戰?
王守榮:氣候變化是國際社會普遍關心的重大全球性問題,它既是環境問題,也是發展問題,但歸根到 底是發展問題。
《聯合國氣候變化框架公約》(UNFCCC)指出,歷史上和目前全球溫室氣體排放的最大部分源自發達國家,發展中國家的人均排放相對較低。但發展中國家在全球排放中所占的份額將會增加,以滿足其經濟和社會發展需要。
我們認為,《聯合國氣候變化框架公約》及《京都議定書》,是國際上應對氣候變化的核心機制和主渠道,要堅持公約確定的“共同但有區別的責任”原則。
氣候變化問題是在發展中產生的,也必須在發展中解決。我們要堅持經濟、社會、環境和資源的協調發展,在可持續發展框架下應對氣候變化,努力實現發展經濟和應對氣候變化的雙贏目標。
同時,應該積極加強各種雙邊和多邊的對話和討論,推動在公約機制下國際應對措施的達成。中國政府主張,國際社會應對氣候變化的措施,應該綜合考慮減緩、適應和發展的協調關系,依靠技術進步和科技創新應對全球氣候變化。
《財經文摘》:這其中,中國扮演了一個怎樣的角色?
王守榮:中國作為一個負責任的發展中國家,對氣候變化問題給予了高度重視。總書記和總理親自關注和領導應對氣候變化工作,黨的“十七大”報告,首次提出按照科學發展觀做好應對氣候變化工作的戰略指導方針。國務院還專門成立了國家應對氣候變化領導小組,并頒布實施了《中國應對氣候變化國家方案》。
《財經文摘》:很多人關心,氣候變暖對全球尤其是對中國,在可預見的未來,將產生哪些顯著影響,帶來哪些顯著變化?這些變化是否將對人類生活方式亦產生影響?
王守榮:氣候變暖將導致以下幾個方面的影響。
首先是對防災減災提出挑戰。氣候變暖最直接的威脅,就是極端天氣氣候事件的發生頻率可能增加,強度可能增強,因而引發更加極端的氣象災害。中國目前抵御極端氣象災害的風險能力總體上較弱,因此,應對氣候變化和防災減災已成為國家安全的重要組成部分。
其次是影響經濟安全。氣候變化對中國經濟安全的影響,主要體現在對農業、水資源和能源等重大國計民生領域的影響。
農業可能受全球變暖影響最大,許多地區作物減產,糧食安全受到威脅。氣候變化可能導致產量波動幅度增大,農業布局和結構發生變化,病蟲害加重,生產成本和投資進一步增加。
水資源問題日益嚴峻。1950年以來,中國六大江河的徑流量減少,北方部分河流發生斷流,地下水資源銳減。同時,局部地區洪澇災害頻繁發生,洪災損失日趨嚴重。未來中國水資源供需矛盾可能會加劇。
能源保障面臨巨大壓力。
此外,氣候變化還影響到生態安全、軍事安全、重大工程安全,并對沿海地區構成威脅,還威脅到人類健康。
《財經文摘》:那么,該采取何種措施消除其負面影響?換言之,有無此可能?
王守榮:總體上看,未來氣候與環境的變化,對中國經濟社會的發展既有正面的影響,也有負面的影響,其中負面影響更受關注。因此,減緩和適應氣候變化,成為中國面臨的突出和重大問題之一。
采取適應性措施,可以減輕氣候與環境變化造成的負面影響;采取減緩措施,控制和減少污染物和溫室氣體的排放,可在源頭上減緩氣候與環境變化的速率和程度。在可持續發展框架下應對氣候變化,需要綜合考慮減緩與適應之間的協同作用,以權衡取舍。
極端氣候不是孤立現象
《財經文摘》:在過去的三兩年時間里,重慶、四川等地相繼發生干旱、水澇等災害性氣候現象。對此,已有學者撰文指出,人為因素、人類活動為造成此征候的根本原因,尤以大江大河的改造為要。您對此如何分析?
王守榮:重慶、四川的干旱、水澇等災害性天氣,是在全球氣候變暖、極端氣候事件發生頻率增加的大背景下發生的。正是全球氣候變暖,導致某些極端氣候事件發生的頻率增加。
自20世紀60年代以后,北半球中高緯度陸地地區的極端冷事件(如降溫、霜凍)逐漸減少,而極端暖事件(如高溫、熱浪)的發生頻率明顯增加。2003年夏季,歐洲大部地區遭受高溫熱浪襲擊,造成3萬多人死亡。2005年,號稱世界“綠肺”的亞馬遜熱帶雨林地區,也遭受了60年一遇的嚴重干旱。而上述地區近年來并沒有大規模的人工筑壩工程。
因此,從全球來看,重慶、四川的極端高溫干旱、洪澇事件并不是孤立的,是全球氣候變暖的大背景下,極端天氣氣候事件增多、增強的表現之一。
另外,重慶地區是中國長江流域著名的“火爐”,是高溫伏旱的主要頻發區之一。中國大部分地區處在北半球中高緯度,包括重慶、四川等都屬于氣候變化的敏感區,高溫干旱的易發區。地形對重慶氣候有較大的影響。
從歷史上來看,近兩三年重慶的極端高溫干旱事件并不是最極端的,這是由重慶自身典型氣候特征所決定。也就是說,即便沒有三峽大壩,高溫干旱對于重慶也是常見的。此外,四川、重慶極端氣候事件的出現,與下墊面熱狀況和大氣環流異常特征密切相關。
《財經文摘》:從國際上的江河工程經驗看,特大型水庫的建設是否會影響周邊環境和氣候變化?抑或僅僅略有關聯,還是說并無實質聯系?
王守榮:國際社會在特大型水庫的生態和環境影響問題上,還存在較大的爭議,但一般認為,水庫的建成蓄水對大范圍氣候的影響并不明顯。
例如,位于巴西和巴拉圭兩國交界的伊泰普大壩,是世界上最大的水利工程,與中國三峽庫區的氣候和環境類似。對伊泰普水文站在水庫建成(1984年)前后的監測數據分析表明,水庫周圍的年均溫度和空氣相對濕度都增加很少,興建水庫并未引起庫區周邊地區的氣候發生任何趨勢性的變化。
埃及境內的阿斯旺水庫(1967年建成)是非洲最大的水庫。國外相關研究表明,該水庫未對附近地區的氣候和大氣環流產生明顯的影響。
三峽水庫是一個典型的河道型水庫,雖然對周圍地區的小氣候有一定的調節作用,但影響范圍不大。
該水庫對氣溫的影響范圍垂直方向不超過400米,兩岸水平方向不超過2公里,年平均氣溫增加幅度只有0.2℃左右,夏季月平均氣溫可降低0.9-1.2℃。三峽庫區春、夏、秋三季相對濕度有不同程度的增加,水庫流域內的年均降水量約增加3毫米左右(僅0.3%)。水庫附近范圍內降水的時空分布略有變化,但影響范圍僅涉及庫周幾公里至十幾公里。
三峽水庫自2003年6月蓄水以來,國內、國際都非常關注大壩建立之后,是否會對周邊氣候造成明顯的負面影響。其中,利用高分辨率的區域氣候模式,研究由三峽水庫蓄水造成的陸面狀況改變對周邊氣候的可能影響,是一個非常有效的手段,國內外目前都有一些最新的研究成果。其結果都表明,三峽水庫的建設,不會對周邊區域氣候帶來明顯的負面影響,在某些方面還會改善周邊的氣候特征。
此外,在三峽工程建設開始之時,中國就啟動了“長江三峽工程生態與環境監測系統工程”,經過多年的監測觀察,并沒有發現三峽庫區蓄水量的變化對氣候造成明顯的影響。
《財經文摘》 :這是否意味著,三峽水庫蓄水并未對重慶、四川等地造成異常天氣和氣候變化?
王守榮:造成近兩三年重慶、四川干旱和洪澇的原因是多方面的,主要是氣候系統內部自然變化的結果,既與全球變暖背景下極端氣候事件發生頻率增加有關,也與大氣環流、下墊面熱狀況的異常有關。三峽水庫蓄水,僅對局部地區的氣候產生很小的影響,影響范圍最大不超過10公里。
需要說明的是,重大工程建設與氣候變化的關系比較復雜。一些工程建設在一段時期以后,必然會對天氣氣候帶來影響,天氣氣候的變化,反過來也會對工程本身的運行和發揮效益產生影響,這些都需要持續觀察和深入研究。各級政府有關有重大工程建設的決策,仍然必須關注氣候變化和極端天氣氣候事件因素。
全國極端氣候現象增多
《財經文摘》:除卻四川等地,全國其他地區亦出現不同程度、不同表現方式的氣候特征,該如何認識以及如何應對這些現象?此番現象是否有大爆發的可能?
王守榮:近100年來,中國年地表平均氣溫明顯增加,升溫幅度約為0.5℃至0.8℃。隨著全球氣候變暖,2007年,中國氣溫繼續升高,全國年平均氣溫為1951年以來的最高值,也是連續第十一年高于常年。從1986/1987年冬季開始,中國已連續經歷了22個“暖冬”。
在全球氣候變暖的背景下,近50年來,中國主要極端天氣氣候事件的頻率和強度出現了明顯變化。
極端降水事件趨多、趨強。尤其在上世紀90年代,極端降水量比例趨于增大。長江及其以南地區年降水量和極端降水量都趨于增加,江淮流域暴雨洪澇事件發生頻率增加。
中國北方干旱事件發生頻率增加,華北地區近20多年來,干旱形勢不斷加劇,上世紀90年代后期以來,更是連年出現大旱,不少地區連續五六年遭遇干旱。
夏季高溫熱浪也增多。上世紀90年代中期以后,最高溫度大于35℃的高溫日數顯著增多。
在剛剛過去的2007 年,中國部分地區氣候異常,極端天氣氣候事件頻繁,氣象災害多發、并發。總體上看,全年干旱面積偏大,暴雨洪澇損失重,城市內澇頻發,雷擊災害傷亡多,氣候年景屬中等偏差。
夏季,淮河流域發生特大暴雨洪澇;北方地區出現歷史罕見秋雨,并發生大范圍春旱;東北出現嚴重夏伏旱;江南、華南遭遇嚴重高溫伏旱和50年一遇特大秋旱。同時,熱帶氣流登陸增多,強臺風“圣帕”、“韋帕”和“羅莎”,給南方多省帶來嚴重損失
對這些極端現象的出現,我們要用科學的態度來看待,不要恐慌。可以采取適應性措施,來減輕氣候與環境變化造成的負面影響;采取減緩措施,控制和減少污染物和溫室氣體的排放,減緩氣候與環境變化的速率和程度。加上自然所具有的自我調節能力,所謂此番現象大爆發的可能性基本不會出現。
《財經文摘》:對于極端氣候現象,該如何預防及應對民眾的潛在恐慌心態?依據您的分析,極端氣候現象是否存在根治的可能性?
王守榮:對于民眾來說,要用科學的態度來看待極端氣候事件,既要高度重視防御極端天氣氣候事件,也不應過于恐慌。要多看一些氣象方面的信息,多了解一些安全保護常識,做到心中有數,遇事不慌。
極端天氣氣候事件的出現,包含人為的因素,但也是一種基本的自然現象,根治是不可能的。在全球氣候變化的形勢下,首先應當樹立科學的態度,高度重視防御極端天氣氣候事件。同時,提高全社會防御和減輕極端天氣氣候事件災害的能力,必須堅持依靠科技進步,掌握和運用科學的方法。
《財經文摘》:在應對極端氣候現象方面,政府的責任該如何體現?應如何加強國際戰略合作?
王守榮:第一,要完善極端天氣氣候事件的氣象災害預警和災害應急體系。
中國氣象災害的種類比較多,對國家安全有嚴重影響的重大或突發性氣象災害,主要有臺風、暴雨洪澇、干旱等。
首先要建立健全重大氣象災害防御體系,組建重大突發性氣象災害應急機構,提高對各地發生災情的快速、聯動氣象應急能力。
其次要建立重大氣象災害監測預警系統,不斷提高重大氣象災害的預報預測能力。同時,要完善重大氣象災害預警體系,讓廣大農(牧、漁)民更及時、更方便地獲得所需要的氣象信息和服務。
第二,要以人為本,進行科學預防和救援工作。加強對弱勢群體應對氣象災害的社會救助,保障生命安全和社會穩定,加強科學調度,保障能源和水資源安全。
第三,要加大氣象科普知識的宣傳力度。在全球變暖的大背景下,異常極端天氣氣候事件偏多、強度偏強。各級氣象部門在做好災害性天氣監測預報服務的同時,要加大氣象科普知識的宣傳力度,特別要做好臺風、雷電、暴雨、強對流等重大災害性天氣危害的科普宣傳,不僅要讓民眾看懂、讀懂,認識重大災害性天氣的危害,而且要以直觀形象、貼近生活、科學實用、喜聞樂見的形式,做好宣傳,還得向民眾普及防災避災的措施。
《財經文摘》:應如何加強國際戰略合作?
王守榮:極端天氣氣候事件是全球面臨的共同挑戰,防御和減輕氣象災害是全人類共同的責任,國際合作十分重要。國際社會應共享極端天氣氣候事件信息和防災減災經驗,加強人員、技術交流。
關鍵詞 霜凍;氣候特征;小波分析;災害防御;甘肅臨夏;1961―21014年
中圖分類號 P423.3 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2016)20-0239-02
氣象學上定義:霜是接近地面層附近的空氣溫度下降至0 ℃及以下時,空氣中的水汽在地面或地面附著物體上凝華為白色的松脆冰晶狀物體[1],因顏色呈乳白色而俗稱為“白霜”。霜凍是指空氣溫度下降至0 ℃及以下時,由于低溫造成農作物、林果樹的植株、莖葉、花和果體受到傷害或死亡的農業氣象現象,又被稱為“黑霜”。霜凍在我國北方的秋季和春季比較常見,是一種較嚴重的農業氣象災害。春季正值農作物出苗和果樹掛蕾、開花,而秋季是農作物、蔬菜和瓜果成熟收獲時節,而霜凍可致使農作物、林果樹的幼苗、花蕾或葉莖遭受到嚴重的損害或死亡,造成當年糧食和林果業產量銳減或絕收。
臨夏回族自治州(簡稱臨夏州,下同)地處甘肅省中南部,地處青藏高原和黃土高原的過渡地帶,大部分地方屬溫帶半干旱氣候,其中西南部山區為高寒陰濕,東北部為干旱地區。特殊的地理位置造成臨夏州霜凍氣象災害高發、頻發,對農業生產造成嚴重危害[2]。臨夏州是一個以農業生產為主的少數民族地區,近年來地方政府大力倡導和扶持以雙壟溝播玉米為代表的旱作農業種植,并取得了一定效益。據不完全統計,僅“十二五”期間,臨夏州每年平均遭受霜凍低溫凍害農作物面積達8.1萬hm2,占全州耕地面積的57.2%,經濟損失達2.64億元。因此,利用歷史氣象要素資料分析研究臨夏州霜凍時空分布和發生規律,對于防御霜凍災害,提高農作物和林果業產量具有一定的現實意義。
1 資料與方法
1.1 資料來源
按霜凍出現和結束的時間來分,將霜凍分為初(秋季)霜凍和終(春季)霜凍。秋季出現的第1個霜凍日被稱為當年初霜凍日,春季出現的最后一個霜凍日則被稱為當年終霜凍日。從終霜凍日的后1 d開始至初霜凍的前1 d持續的日數被稱為當年的無霜期。本文將霜凍分為輕度、中度、重度3個級別,令Tmin代表日最低氣溫,定義輕度霜凍為0 ℃≥Tmin> -2 ℃;中度霜凍為-2 ℃≥Tmin>-5 ℃;重度霜凍為-5 ℃≥Tmin。所用資料來源于臨夏州所轄的臨夏市、永靖縣、東鄉縣、和政縣、廣河縣和康樂縣6個國家級自動氣象觀站,1961―2014年共54年間的逐日常規氣象觀測資料,從中挑選出日最低氣溫要素,并進行異常值的剔除和滑動插值處理,確保數據的可靠性。
1.2 分析方法
小波分析方法是20世紀80年代由Morlet提出的一種具有時-頻多分辨功能的方法。它能夠揭示出隱藏在時間序列中的多種變化周期,充分反映系統在不同時間尺度中的變化趨勢,并能對系統未來發展趨勢進行定性估計。小波分析的基本思想是用一簇小波函數系來表示或逼近某一信號或函數,先由小波變換得到小波系數,再將小波系數的平方值在B域上進行積分,得到小波方差,小波系數和小波方差是分析時間序列的時頻變化特征的基礎。本文利用數理統計方法和線性趨勢法對臨夏州1961―2014年54年間初、終霜凍日,無霜期時空間分布和霜凍頻次進行統計和分析;使用Morlet小波分析對霜凍周期規律進行分析,找出振蕩周期的規律。
2 結果與分析
2.1 霜凍初、終日時空分布特征
受特殊地形和氣候的影響,臨夏州各地的初、終霜凍平均日期差異較大。各地初霜凍平均日期介于9月下旬至10月中旬之間,平均日期最早為和政縣9月25日,最晚為永靖縣10月22日。各地終霜凍平均日期介于4月中旬至5月中旬之間,平均日期最早為永靖縣4月16日,而最晚為和政縣5月13日。在空間分布上,全州初霜凍最早在東南方先出現,中部次之,西北部則出現時間為最遲;終霜凍出現時間則剛好相反,空間分布為西北部最早,中部次之,東南部最遲。
2.2 霜凍發生頻次及年際變化
1961―2014年共54年間,臨夏州4―6月終霜凍發生頻次及輕、中、重度霜凍發生頻次呈先增后減趨勢,其中1961―1980年呈波動增長趨勢,而在1981―2014年又呈減少趨勢。而9―10月的初霜凍發生頻次及輕、中、重度霜凍發生頻次為1960―1970變化不顯著,1971―1980顯著增加,1981―2014呈顯著減少趨勢。整體來看,臨夏州54年間初終霜凍趨勢變化與近年全球氣候變暖的氣候趨勢相一致,說明全球氣候變暖對霜凍的影響是比較顯著的。
2.3 霜凍的旬、月際變化
臨夏州各地月霜凍分布變化中,4月最多,占全部霜凍日數的39.6%~47.9%,10月為次多,占全部霜凍日數的27.6%~32.8%,其余月時段共占全部霜凍日數的5.6%~12.8%。各地旬霜凍分布變化中,4月中旬最多,占全部霜凍日數的28.6%~43.8%;10月上旬為次多,占全部霜凍日數的22.6%~32.8%,其余旬時段共占全部霜凍日數的8.6%~16.8%。
2.4 霜凍強度變化特征
對54年霜凍氣象資料統計分析,全州各地輕度、中度、重度的霜凍日數變率較大。54年中,輕度霜凍共出現78次,占全部霜凍次數的67.2%;中度霜凍共出現31次,占全部霜凍次數的26.7%;重度霜凍共出現7次,占全部霜凍次數的6.1%。臨夏州歷史上最嚴重的一次霜凍天氣出現在1970年4月12日,日最低氣溫降至-9.7 ℃,致使全州各地當年的農作物、果樹、蔬菜等產量遭受巨大損失。
2.5 霜凍發生頻次振蕩周期特征
54年中,臨夏州霜凍發生的頻次年代際存在著以下特點:大、中尺度周期振蕩比小尺度周期振蕩變化更加顯著。小波方差圖顯示,存在25年、13年中長期振蕩和8年、4年短期周期振蕩。小波系數圖顯示,25年、13年周期振蕩顯著;8年周期振蕩較顯著;而4年周期振蕩不顯著。
3 霜凍對農業的影響分析及防御對策
IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change)第五次評估報告指出,全球正處在氣候變暖的環境中,過去的130年全球升溫0.85 ℃;而過去30年可能是史上最熱的30年[3]。全球氣候變曖導致氣候極端事件頻發高發成為常態,而低溫霜凍是極端氣象災害的一種表現形式,其發生范圍廣、危害生、損失大,對全球糧食安全構成嚴重威脅[4-5]。
3.1 霜凍的類型
按霜凍形成的物理機制,可分為:冷平流型霜凍、平流輻射型霜凍和輻射型霜凍。冷平流型霜凍是由于強冷空氣南移,造成強降溫和寒潮天氣,引起霜凍發生。強冷空氣常引發大風天氣,故該類霜凍天氣又被稱為“風霜”。平流輻射型霜凍是由強冷空氣和地面強輻射相互作用形成,由于冷空氣密度大,海拔較低的川塬和低洼地帶的農業、果林更易遭受到此類霜凍的損害[6]。輻射型霜凍是由于在無風或微風的晴朗夜晚,地面層強烈降溫,從而導致近地面空氣輻射降溫而發生的霜凍。3種類型霜凍中,平流輻射型霜凍對農業和林果業影響最為嚴重,冷平流型霜凍次之,輻射型霜凍對農業影響相對較輕。
3.2 霜凍對農業的影響
霜凍對農業的影響是嚴重的。通過對臨夏州1991―2010年共20年的玉米、春小米等農業產量進行統計分析,結果顯示,霜凍發生的次數和等級與產量的高低相關系數為0.86,說明霜凍災害對農業的影響非常顯著。在臨夏州,初霜凍較終霜凍危害要輕,初霜凍開始時,大部分農作物已經收獲,像玉米、馬鈴薯等都已經成型,即使出現霜凍天氣也影響較小;而像大白菜等未成熟的蔬菜會受到一定影響。終霜凍對農業和林果業的影響要嚴重得多,而且終霜凍發生的時間越晚對農作物和林果業的危害越嚴重,對農業的影響越大。54年間臨夏州終霜凍出現最早的時間為3月12日,最遲時間為6月3日。3月下旬至4月上旬,臨夏州大部分地方開始春小麥、旱作玉米的播種,4月中旬開始出苗并進入苗期;3―4月正值早酥梨、大接杏、啤特果等特色林果的現蕾和開花時段,而此時出現的霜凍對作物和林果的影響是巨大的,如果此時發生重度的霜凍則更是毀滅性的打擊。
3.3 霜凍防御
霜凍的防御主要有2條途徑:一是提高霜凍天氣的預報預警能力,二是加強物理防范工作。借助于新一代多普勒天氣雷達、氣象衛星云圖和高空探測技術等現代化的技術和手段,如今對氣象災害的監測和預報預警能力得到大幅提升和改善。目前,全國各級氣象臺站普遍都建立和利用數值天氣預報模式,預報準確率和精細化程度不斷提高,對各類霜凍天氣的預報預警和監測工作日趨完善。
霜凍物理防御方法主要有灌溉法、煙熏法、噴藥法和覆蓋法。灌溉法是指在霜凍來臨前對地段進行灌溉,以增大土壤的熱容量和導熱率,從而可以延緩近地面層空氣溫度下降的速度,降低霜凍的強度。煙熏法是一種簡單易行的防霜凍方法,在霜凍來臨前,通過燃燒物體產生大量煙霧,依靠煙霧中的大量顆粒吸收空氣中的水汽釋放出潛熱,同時物體燃燒時自身也釋放熱量,可達到雙重增加空氣溫度的效果。噴藥法是通過霜凍前在作物和林果樹體上噴灑藥物,通過阻止冰核活性細菌誘發植物體內細胞水結冰來預防霜凍或降低霜凍強度。覆蓋法是在霜凍來臨之前,通過在保護物上覆蓋一層物體,阻止熱量散失和空氣對流,達到保護農作物和林果的目的。2013年,甘肅省氣象局人影辦研制出了國內首臺防霜機并在天水市花牛蘋果基地投入使用。該防霜機是由農電或柴油發動機作為動力源,經齒輪箱、傳動軸帶動葉片轉動產生風能,利用“逆溫現象”,對果園上方空氣進行物理擾動,混合小環境內上下層空氣,促進冷暖空氣對流,提升果園樹蓬面溫度,能夠起到良好的防霜凍效果。
4 結語
利用甘肅省臨夏州6個國家級氣象觀測站1961―2014共54年氣象要素資料,將霜凍分為輕度、中度、重度3個級別,使用數據統計、趨勢分析和Morlet小波分析方法分析研究霜凍發生規律和對農林果業的影響。臨夏州各地的初、終霜凍平均日期差異較大。各地初霜凍平均日期介于9月下旬至10月中旬之間,平均日期最早為和政縣9月25日,最晚為永靖縣10月22日。54年間霜凍發生頻次先增后減。霜凍發生的頻次年代際存在25年、13年、8年、4年周期振蕩,其中25年、13年周期振蕩顯著,8年周期振蕩較顯著,而4年周期振蕩不顯著。霜凍發生的次數與等級與產量的高低相關系數高,對農業的影響非常顯著。臨夏州常見的霜凍有冷平流型霜凍、平流輻射型霜凍和輻射型霜凍,其中平流輻射型霜凍危害最嚴重。物理防御方法有灌溉法、煙熏法、噴藥法和覆蓋法,使用多種方法進行防御效果更佳。
5 參考文獻
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[3] 秦大河,Thomas Stocker,沈永平,等.IPCC第五次評估報告第一工作組報告的結論[J].氣候變化研究進展,2014,10(1):1-6.
[4] 沈能展,梁榮欣,趙秀半,等.哈爾濱地區初、終霜凍日分布特點的研究[J].東北農業大學學報,2000,31(2):129-136.
天氣預報內容對比
天氣軟件軟件最重要的是預報的內容,內容的詳盡與否才是天氣軟件的命脈,表格的形式相對來講則更為直觀。縱觀這幾款軟件,在預報內容方面都具有未來幾天的詳細天氣預報,而在溫度準確度方面,由于各軟件獲取數據的平臺不同,會有一些偏差,但偏差不大。不過這里我們重點要說一下墨跡天氣,因為在這些軟件中,墨跡天氣擁有未來幾天的溫馨提示和節日提醒以及語音播報,功能更加全面。
此外,墨跡天氣在新版中增加了污染指數的信息和氣象災害的預警功能,使用戶可以提早收到氣象災害預警。另外,在生活指數方面,墨跡天氣做得非常的人性化,洗車指數、穿衣指數、運動指數等一系列溫馨提示,任何一項只要點入進去還能有更為詳細的講解。特別值得一提的是墨跡天氣新增的語音功能。語音播報功能的確不錯,但是語音包需要自行下載,建議使用Wi-Fi下載語音包。
在這一環節里,各個天氣軟件的表現都相差無幾,對于天氣預報做得也相當詳盡,其中墨跡天氣做得最為溫馨,每天都有節日提醒,而且有生活指數,小編重點推薦它。
桌面工具對比
如果天氣軟件沒有桌面插件,那就可以直接被篩掉了,因為我們不可能每天刻意按圖標進軟件進行查看,在這一環節中,我們將對天氣軟件桌面小工具的快捷方式、按鈕、皮膚等進行詳盡對比。
墨跡天氣支持1×4和2×4兩種規格的桌面插件,每款插件都可以顯示時鐘和當日的詳細預報,2×4規格支持默認的五種快捷方式,包括城市切換、時間、郵件、進入天氣和刷新五個功能,更可以進行功能的自定義,表現相當強大。表現同樣強大的還有墨跡天氣的皮膚,來自網友制作的形形的皮膚足可以讓你挑花眼。
MIUI天氣同樣支持兩種桌面格式,但可惜的是MIUI天氣桌面插件只是簡單地提供了日期、溫度、時間的相關信息,但是在1×4的桌面尺寸顯示時,并沒有提供“時間”顯示,真的很讓人匪夷所思。
GO天氣的插件相對來講顯示項目較少,1×2插件的可用性相對較低,只有當時氣溫顯示。小編推薦大家使用2×4的天氣插件,默認支持兩個快捷方式,進入時間程序和天氣程序。對于GO天氣插件功能上的薄弱,GO擁有天氣動態壁紙作為彌補。
蜜蜂天氣3×4的插件可以預報未來4天的天氣,點擊城市名稱支持更改城市,有意思的是插件會定時更新一些新聞,為插件增色不少。此外,還有點擊新聞進入蜜蜂新聞,不忘推銷下自己的應用。
91黃歷的插件除天氣外,還顯示了當天的黃歷,快捷方式進入后是來自91黃歷天氣的三頁內容,相對來說功能還需要完善。
關鍵詞:桉樹;速生豐產林;氣候條件
中圖分類號:S792.39 文獻標識碼:A 文章編號:1674-0432(2011)-04-0240-2
桉樹(Eucalyptus)是桃金娘科桉樹屬樹種,是世界著名的速生樹種與闊葉樹硬質材。由于其適應性強、產量高、經營周期短等優勢,目前被廣泛地應用于我國的速生豐產林建設,在緩解木材供需矛盾與推進林業集約經營等方面,均起到了積極的促進作用。此外,桉樹葉可用于提制桉葉醇、檸檬醛和香油,在醫藥和香料工業也存在廣泛用途,還被譽為造紙業的“綠色黃金”。據2005年第七次森林資源清查和廣西林業勘測設計院典型抽樣調查結果,廣西桉樹人工林年平均生長量為15-18立方米/公頃,出材量為75立方米/公頃。由此看來,桉樹的經濟效益顯著,發展前景廣闊。文章即針對桉樹速生豐產林的氣候條件作一些簡要分析。廣西作為桉樹栽培面積最廣的省份,對于桉樹栽培的氣候因子分析更具參考意義。
1 廣西與桉樹原產地的氣候條件對比
澳洲桉樹絕大多數產自澳洲大陸和塔斯馬尼亞島,其中桉樹用材林都鄰近南回歸線以南的東海岸、東南海岸地區,區域氣候屬于亞熱帶季風和溫帶海洋性氣候,氣候溫暖濕潤,年均溫12.9-20.9℃,高于10℃的活動積溫大于5000℃,最熱月均溫為17.2-28.8℃,最冷月均溫也在8.3-15.0℃之間,降水量為301.8-1302.1mm。
而廣西地處低緯度地區,瀕臨熱帶海洋,受亞熱帶季風氣候影響明顯,其氣候類型分布在地理環境、大氣環流以及下墊面的綜合作用下,略顯復雜,可概括為以下特征:(1)夏長冬短,氣候類型多樣。中亞熱帶氣候、南亞熱帶氣候、山地氣候區交錯分布,年均溫高于16℃。(2)雨、熱兩季重疊,年降雨量可達 1000-2800mm。(3)氣候變化劇烈,災害性天氣出現頻率高。由于廣西瀕臨海洋,季風進退失常,受旱澇災害、“兩寒”以及臺風等災害性氣候的影響尤其明顯。其中,桂東地區秋旱頻率多達50-70%,桂西地區的春旱頻率也高于60%,在北方強冷空氣南下的影響下,倒春寒和寒露風天氣幾乎每年都有發生。
總體而言,廣西與澳大利亞桉樹原產區的氣候條件較為接近,部分氣候因子還要優于澳洲的農林業生產氣候。
2 廣西發展桉樹速生豐產林的氣候條件分析
2.1 太陽輻射和日照
首先,廣西太陽輻射總量在地域上呈由北至南,從山區向河谷平原的趨勢遞增。廣西各地年太陽總輻射3601-5304兆焦耳/m2。其中年太陽總輻射量最高的為百色――田東的右江河谷,達到4800兆焦耳/m2以上;最低的是桂北山區,低于4000兆焦耳/m2。地市分布情況是除桂林、柳州、河池、百色4市北部等地少于4000兆焦耳/m2外,其余地區多于4000兆焦耳/m2,其中平南――南寧一線東南部大多在4500兆焦耳/m2以上。
其次,日照時數。桉樹是喜光植物,畏寒,對光照時數存在一定要求。廣西地處亞熱帶季風區,雨熱同季,光熱充足。廣西各地年平均日照時數1169-2219h。僅年日照≥1700h的區域就包括以下幾處:八步區信都鎮――藤縣――平南――南寧――崇左、憑祥一線東部、南部地區;大瑤山西側的象州、武宣;右江河谷等等。此外,上述區域除光照時數較長的特征,還具有無霜期長的氣候特征。無霜期可代表喜溫作物能夠生長的時間,廣西各縣(市)無霜期大致在287-365d范圍內,多數縣(市)在300-340d范圍內,而北海、欽州、防城港及玉林南部更高達360天,多數年份終年無霜。綜合以上各項太陽輻射和日照時數的指標分析可發現,桉樹速生豐產林在廣西有很大的發展空間。
2.2 溫度
如前所言,北回歸線橫貫廣西中部,由于廣西介于中、南亞熱帶季風區之間,其氣候特征表現為溫暖濕潤、熱量資源豐富。據近10年的氣候測量,廣西年均溫在16.5-23.1℃之間,氣溫的區域分布與日照時數分布相一致,并呈緯向分布的趨勢由南至北的遞減。左右江河谷、北海市等地年均溫更高達在22.0℃以上,即便全區年均溫最低處,樂業的年均溫也達到16.5℃,完全可滿足桉樹速生豐產林建設的熱量需求。
其次,年、季平均最高、最低氣溫以及極端最高、最低氣溫。廣西年均最高氣溫出現在百色市,達27.5℃,樂業最低是21.0℃;在農林生長季節(4-10月)間,廣西最低溫為21.4℃,最高溫達33.9℃。而就廣西各地年極端最低氣溫來看,日最低氣溫低于0℃的日數,以資源縣最多,平均21d/年;絕大多數縣市均不超過5天。
再次,積溫。日平均氣溫穩定保持在某界限溫度內的日均溫之和,即稱為溫度的累積效應。農作物和經濟作物要完成正常的發育或通過整個生育期,都要求相應的累積溫度即積溫才能得以完成。換而言之,積溫也是考察區域氣候資源的重要熱量指標。而廣西是我國積溫最高的省份之一,≥10℃的積溫就處于4995-8328℃之間。其中,穩定超過10℃的初日,以左右江河谷地區、北海、防城等縣市最早,約在一月下旬末至二月初,并一直延續到次年的一月上旬。
另外,從廣西桉樹速生豐產林比賽項目的數據來看,21-22.9℃是桉樹速生林生長的最佳溫度,年均畝蓄積生長量為3.01m3,超出23℃以上的2.75m3與19-20.9℃的2.66m3,該溫度段與廣西年均溫16.5-23.1℃的變化情況基本吻合,完全可適應按樹林生產的溫度需要。從以上關于廣西熱量資源區域分布的分析來看,廣西氣候溫暖、熱量充足,完全符合并超出桉樹速生豐產林生長發育所需的熱量條件。即便桂北、桂東北等地區在個別年份的極端最低氣溫要<-2.4℃,但也可選擇種植耐寒桉樹品種如鄧恩桉、柳桉、巨桉、藍桉等,對于速生林種植并無過高影響。
2.3 降水
桉樹喜溫喜濕,在外界溫濕度適宜的環境下,基本沒有較明顯的休眠期,生長發育周期較短。其中桉樹對雨量的基礎要求為年降雨量≥500mm,如能在熱量充足、更加濕潤的地方成長,其生長量會因充沛的雨量得到顯著提高。廣西位處華南,受亞熱帶季風氣候的影響,廣西是年降水量極為豐富,全區各地的年降水量均高于1000mm,多數縣(市)可達1500-2000mm。
且從降水保證率來看,即根據降水量在某數值以上(或以下)發生頻率的累積頻率來看,廣西各縣(市)80%保證率能夠達到年降水量860-2280mm。比賽項目數據顯示,來賓興賓區、欽州欽南區及南寧江南區等處的桉樹生產林的年均畝蓄積生長量即保持在2.85-3.22m3之間。就此而言,廣西豐沛穩定的降雨量足以保障高產桉樹品種的推廣種植。
3 影響桉樹速生豐產林發育的氣象災害
構成影響桉樹速生豐產林正常生長發育的氣象災害主要包括凍害、寒害以及大風天氣,由氣象因素引起的病蟲害也會對桉樹生長構成嚴重威脅。
從桉樹凍害與寒害的成因分析來看,主要是因為極溫、持續時間、降溫季節、地形、坡向等環境因素相互作用所形成的。其一,寒潮。寒潮被定義為48h內氣溫驟降8℃以上,且最低日平均氣溫≤7℃的大規模冷空氣活動過程。廣西秋末冬春時經常出現強冷空氣入侵的情況,桂北極端最低氣溫可驟降至-5℃以下,桂中、桂南也會降至-2℃,多數地區可能會出現霜凍、冰凍、強風天氣,對桉樹生長造成嚴重危害。其二,平流寒害。主要是指日均溫<8℃且連續超過3d的低溫陰雨天氣。前文所述的雨熱豐沛地區包括玉林、南寧、欽州、北海以及左右江河谷各縣(市)的平流寒害年頻率均在15-40%以內。如此類低溫陰雨天氣出現在3月份后,則可稱為“倒春寒”天氣。這種天氣持續時間越長,氣溫越低,對桉樹的生長發育的危害就越大。
上述氣象災害均屬于大范圍低溫災害天氣,主要表現在急劇降溫時對于桉樹的生長發育所構成的負面影響,輕者導致桉樹枝條凍害、葉尖干枯,重者可能導致桉樹樹冠全枯,無法恢復正常生長。相比較而言,春季時分北方強冷空氣擴散南下,常會帶來降溫天氣,形成低溫陰雨、倒春寒等天氣,此時桉樹生長正處于萌動期,對于桉樹的傷害要嚴重于冬季的寒流。2008年1月中旬以來,受強冷空氣影響,我區林業系統遭受了嚴重的冰凍災害,尤其是地處廣西中北部的桂林、柳州、河池、賀州、百色損失慘重。大量林木被冰雪壓倒,有的折斷,有的暴裂,特別是桂北地區的毛竹和剛種一兩年的桉樹中幼林,基本上無法逃避這場災害。據報道,僅區直黃冕林場受災桉樹中幼林面積就達7萬畝,損失超過5000萬元。2011年初,受持續低溫雨雪天氣影響,地處廣西北面的國營黃冕林場桉樹遭受雨雪冰凍災害,受災面積5萬余畝,直接經濟損失7300多萬元。受災情況,一年生桉樹幼林葉落枝枯,二、三年生桉樹幼林被冰雪攔腰折斷,或者彎曲、倒伏。
此外,廣西初次臺風日期(臺風年內首次影響廣西)為4-8月,終臺日期為7-12月,從1949年至2001年的統計數據來看,影響到廣西的臺風有286個,年均5個,對于桉樹生長發育的影響相對較高。2010年7月,據報道,博白林場遭受第3號臺風“燦都”正面襲擊,全場桉樹林木受災面積10.8萬畝(其中一年生桉樹4.1萬畝,二、三年生桉樹6.7萬畝),林區道路受損550km,房屋受損224間,工棚被毀157個,直接經濟損失達7600萬元。
4 結語
綜上所述,廣西氣候條件與澳大利亞極為相近,日照充足、熱量資源與降雨量充沛、氣候溫暖,整體氣候條件甚至優于原產地,對于桉樹速生豐產林的規模種植存在明顯的優勢條件。但同時,也必須注意到對廣西相對不明顯的低溫氣候災害、風災等加以預防,防止其削弱桉樹速生豐產林的經濟效益。在廣西北部、東北部以及高海拔地區要注意選擇耐寒品種,慎重發展。在容易遭受臺風的沿海地區,要注意選用抗臺風品種,如東門尾園桉雜種無性系列、東門尾赤桉雜種無性系、剛果12號桉和雷林1號桉等,盡量避免損失。
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