洪湖市高温灾害天气特征及对农作物生产的影响分析

洪湖市高温灾害天气特征及对农作物生产的影响分析

刘新洪,舒璇,尹航

湖北省洪湖市气象局  433200

摘要：本文选用洪湖市1991~2020年1-12月逐日最高气温最为研究对象，统计中将日最高气温≥35.0℃日数定义为高温日数，选择线性趋势法对当地高温灾害特征及对农作物生产影响进行分析。结果表明：近30年洪湖市高温日数整体以上升趋势为主，气候变化倾向率为2.637d/10a，增加趋势不太显著；洪湖市高温日数以夏季出现频率最高，夏季持续性高温天气极易引发干旱灾害，对农业生产的影响较大，其次是秋季，春季出现高温天气频率较低，而冬季没有高温天气出现；高温灾害出现时，对洪湖市水稻、油料作物、玉米等农作物生产均会造成不同程度的影响，需要引起人们的高度关注。

关键词：高温灾害   农作物生产   影响   洪湖市

引言

在过去的100年内全球气温以上升趋势为主，且上世纪90年代至今，这种变化趋势更为显著。近年来，因全球气候变暖产生的影响已经引起了社会各界的广泛关注。高温天气属于极端天气的范畴，是社会与广大群众极为关注的天气现象。洪湖市日最高气温超过35℃的天气均属于高温天气，是当地主要灾害性天气之一。从20世纪90年代以来，因城市化建设进程不断加快，热岛效应增加明显，不仅加剧了洪湖市夏季炎热程度，还使各地高温强度的差异不断扩大。对于持续性高温天气来说，往往会给工农业、人们日常生活及交通运输带来不同程度的影响，同时还会损害畜禽、水产等动物养殖；还会引发大面积干旱，造成河水断流、水库干涸，加快了城市供水、供电与农业用水的紧张程度。气候变暖是引起极端气候事件多发的主要原因之一，国内外学者也开始从不同角度研究高温天气，并得出了很多有意义的结论。当前，针对洪湖市高温天气的研究还未见报道，因社会经济的快速发展和人们生活水平的提升，夏季高温对农作物生产得以影响不断加大。因此，分析洪湖市高温灾害天气特征及对农作物生产的影响，可为当地政府部门指导高温防灾减灾提供科学指导。

1、高温的定义

本文选用洪湖市1991~2020年1-12月逐日最高气温最为研究对象，统计中将日最高气温≥35.0℃日数定义为高温日数，选择线性趋势法对当地高温灾害特征及对农作物生产影响进行分析。高温主要是指当天的最高气温在35.0℃以上，达到或超过37.0℃以上的天气则称之为酷暑。在气象学中，将日平均气温在30.0℃以上的天气称之为高温，而日最高气温超过35.0℃且持续时间在3d或以上的天气则是连续高温。热浪的结果可引起高温天气，但并不是所有的高温都是热浪引起的。高温属于灾害性天气，尤其是持续性的高温天气对农业生产的影响巨大，甚至是引发严重的高温热害。四季划分采用常规划分标准：春季为3~5月，夏季为6~8月，秋季为9~11月，冬季为12到次年2月。

2、洪湖市高温灾害天气特征

2.1年际变化

1991~2020年洪湖市≥35.0℃以上的高温天气共有687d，平均每年的高温日数有22.2d，其中年高温日数的大值为40.0d，出现在2013年，低值只有9.0d，分别出现在1996年和2015年，最大值将近是最小值的5倍，说明洪湖市高温日数年际变化波动幅度较大。近30年洪湖市高温日数整体以上升趋势为主，气候变化倾向率为2.637d/10a，增加趋势不太显著。结合平均值曲线，洪湖市有17年的高温日数均在平均值曲线以下，占56.7%，剩余13年的高温日数则在平均值以上，占43.3%。从逐年高温日数曲线图中，可将近30年洪湖市高温日数划分为三个阶段：1991~2003年洪湖市高温日数呈现出上升趋势；2003~2008年高温日数快速下降；从2008年往后高温日数继续以波动上升趋势为主。

图1 1991~2020年洪湖市高温日数变化趋势图

2.2月季变化

结合洪湖市高温日数月分布状况，洪湖市年内高温日数峰值出现在6月份，共有328d，占高温天气发生总日出的47.7%；其次是7月份，共有258d，占总高温日数的37.6%；10月份最少，只有2d，只有总高温日数的0.3%。另外，洪湖市年内高温日数具有季节性变化特征，除了冬季外，其余三季均有高温天气出现。其中春季高温日数共有5d，占总高温日数的0.7%；夏季高温日数共有641d，占总高温日数的93.3%；秋季高温日数共有41d，占6.0%。由此不难看出，洪湖市高温日数以夏季出现频率最高，夏季持续性高温天气极易引发干旱灾害，对农业生产的影响较大，其次是秋季，春季出现高温天气频率较低，而冬季没有高温天气出现。

图2 1991~2020年洪湖市高温日数年内变化图

3、洪湖市高温天气对农作物生产的影响

3.1高温对水稻的影响

高温对农作物的影响和危害，以水稻的危害最为明显，主要是对水稻盛花期和乳熟期产生危害。水稻遭受高温灾害后，会造成最后3片功能叶早衰发黄，高温会对水稻开花受精过程造成伤害，增加了空秕率；高温还会对水稻灌浆产生影响，增加了秕粒量，因千粒重下降，不利于优质高产水稻的形成。由于洪湖市双季早稻和早中稻灌浆期内恰好是当地盛夏时节，高温对其的危害较大

3.2高温对油料作物的影响

高温灾害还会对油料作为造成危害；若是超过33.0℃以上的天气持续数日，会造成大豆花粉粒干瘪，因授粉受精不良，会降低后期大豆产量；若是大豆花荚期内出现高温，会使大豆不开花或花量偏少，或者是因不能正常受精，出现花而不实，最终降低大豆产量；花生自身的耐高温性能较强，若是高温天气持续较长时间，也会对花生生长和产量造成影响；高温会缩短油菜生育期时间，使得生长期提前，导致油菜植株偏小，分支数降低，极易有早萎、早花现象，还会使花蕾数减少，缩短花期时间，最终降低油菜产量。高温天气出现时还会滋生病虫害，不利于优质高产油料的形成。

3.3高温对玉米的影响

高温会影响玉米生长。在玉米不同生长发育过程中受高温灾害的影响有很大差异，主要有以下几个方面：若是高温灾害出现在苗期，会减缓玉米生长发育速度，使得整个发育期时间延缓，拔节期会使玉米早熟；洪湖市玉米开花期主要是当地的伏天，此时温度最高，有时会超过35.0℃，严重影响玉米生长。高温天气会加快花粉失水速率，自身活力下降，花柱极易枯萎，整个寿命期缩短，很难有效抑制授粉受精的开展，很容易有秃顶缺粒情况出现，最终会降低玉米产量；若是玉米授粉期内出现高温天气，特别是连续数日超过35.0℃的高温，会使花粉生命力下降，影响授粉正常开展，增加了稀粒棒或空棒量，花丝会不断向苞叶外伸展，胡须较长，会降低玉米产量和品质。

结论：

（1）近30年洪湖市高温日数整体以上升趋势为主，气候变化倾向率为2.637d/10a，增加趋势不太显著。

（2）洪湖市高温日数以夏季出现频率最高，夏季持续性高温天气极易引发干旱灾害，对农业生产的影响较大，其次是秋季，春季出现高温天气频率较低，而冬季没有高温天气出现。

（3）高温灾害出现时，对洪湖市水稻、油料作物、玉米等农作物生产均会造成不同程度的影响，需要引起人们的高度关注。

参考文献：

[1]窦坤,徐国栋, 董东,等.山东菏泽高温天气变化特征及灾害评估[J]. 气候变化研究快报, 2015, 04(4):179-186.

[2]赖亮,钟晓平.达州地区高温天气及其变化特征[J]. 高原山地气象研究, 2014, 34(4):8.

作者简介：刘新洪（1963.12）女，河北省安国县人，大专学历，副高级工程师，从事农业气象工作。