长沙晚稻生长季降水量及干旱特征分析

分类:论文范文 发表时间:2019-10-19 09:43

  摘 要:使用1960—2018年望城坡站、马坡岭站、浏阳站、宁乡站6月20日到10月20日(晚稻生长季)的地面观测资料,通过数理统计方法,对其长沙晚稻生长季的降水量以及气象干旱特征进行分析​‍‌‍​‍‌‍‌‍​‍​‍‌‍​‍‌‍​‍​‍‌‍​‍‌​‍​‍​‍‌‍​‍​‍​‍‌‍‌‍‌‍‌‍​‍‌‍​‍​​‍​‍​‍​‍​‍​‍​‍‌‍​‍‌‍​‍‌‍‌‍‌‍​。分析结果表明:长沙晚稻生长季的降水量有增加的趋势,最大降水量为1 034.0 mm,最小降水量为205.0 mm,极差为829.0 mm,降水量波动大,极差大​‍‌‍​‍‌‍‌‍​‍​‍‌‍​‍‌‍​‍​‍‌‍​‍‌​‍​‍​‍‌‍​‍​‍​‍‌‍‌‍‌‍‌‍​‍‌‍​‍​​‍​‍​‍​‍​‍​‍​‍‌‍​‍‌‍​‍‌‍‌‍‌‍​。总体上看,在晚稻生长季中浏阳的降水量最多,马坡岭最少,但浏阳和马坡岭出现气象干旱的频率都较高,其中马坡岭干旱的程度相对较高,且从1960年后开始每隔十几年会出现一次特大旱​‍‌‍​‍‌‍‌‍​‍​‍‌‍​‍‌‍​‍​‍‌‍​‍‌​‍​‍​‍‌‍​‍​‍​‍‌‍‌‍‌‍‌‍​‍‌‍​‍​​‍​‍​‍​‍​‍​‍​‍‌‍​‍‌‍​‍‌‍‌‍‌‍​。

  关键词:晚稻生长季;降水量;气象干旱;长沙

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  世界气象组织把干旱分为六种类型:气象干旱、气候干旱、大气干旱、农业干旱、水文干旱和用水管理干旱,我国通用的定义为气象干旱、农业干旱和水文干旱。长沙属于亚热带季风气候,盛夏酷热少雨,易干旱。长沙市目前的水资源状况总体上是轻微短缺[1],因此,分析长沙降水量及干旱特征具有重要意义。兰明才等[2]发现近几十年来长沙地区干旱频率有所下降,且年代际变化比较明显。目前我国水稻种植区域主要以南方为主,南方稻区约占我国水稻播种面积的94%,其中长江流域水稻面积已占全国的65.7%。夏秋季节是湖南晚稻生长旺盛的季节,而干旱是影响水稻生产最常见的气象灾害。朱海涛等[3]指出晚稻初始生长期出现不旱、轻旱的概率高,其他三个生长期重旱、极旱出现的概率较高,湘北、湘中晚稻出现重旱、极旱的概率比湘西、湘南要高。帅细强等[4]研究表明21世纪后,湖南晚稻全生育期年平均缺水率有所上升。因此对长沙晚稻生长季的气候资料的进行分析讨论,对研究分析长沙气候对晚稻的影响有重大意义。

  笔者主要利用1960—2018年望城坡站、马坡岭站、浏阳站、宁乡站4个站点晚稻生长季(6月20日到10月20日期间)地面观测资料,通过线性分析,对长沙晚稻生长季的降水量的年际变化特征和年代际变化特征进行讨论,再进一步通过干旱等级指标讨论晚稻生长季中干旱程度分布情况以及其变化特征。

  1 资料来源与研究方法

  所用资料来源于马坡岭、浏阳、宁乡3个站点1960—2018年期间的6月20日到10月20日的地面观测资料和望城坡1970—2018期间的年6月20日到10月20日的地面观测资料。利用数理统计方法,针对长沙市晚稻生长季60 a内的每年生长季总降水量进行分析。并利用湖南省地方标准DB43/T232—2004文件中干旱等级指标对晚稻生长季的干旱程度进行分析。

  2 结果与分析

  2.1 晚稻生长季的降水量变化特征

  2.1.1 年际变化特征

  通过对1960—2018年的长沙晚稻生长季降水量变化的统计分析(图1)可知,在这60 a内长沙晚稻生长季降水量以1.83(mm)/10 a的速率显著增加,并且总降水量均值为401.5 mm。图1中1983年前正负距平交替出现;1983—1993年,以负距平为主;1993—2002年以正距平为主,接着又以负距平为主;1969年最高为1 034.0 mm。1983—1993以及2002年后以负距平为主,说明晚稻生长季降水量在此区间内是一个偏少的过程,其中2003年达到近60 a来的最低值205.0 mm。1969年与2003年长沙晚稻生长季降水量两者的极差为829.0 mm,说明了1969年与2003年长沙晚稻生长季降水量年际差大。

  2.1.2 年代际变化特征

  对不同年代的晚稻生长季的降水量进行对比研究(表1),20世纪60年代长沙市晚稻生长季降水量的均值为418.4 mm,其中,最大值为1 034.0 mm,最小值为232.4 mm降水量的极差为801.6 m;70年代的晚稻生长季降水量平均值为448.3 mm,最大值为689.5 mm,最小值为221.7 mm,降水量极差为467.8 mm;80年代的降水量平均值为420.6 mm,最大值为561.2 mm,最小值为296.5 mm,降水量极差为264.7 mm;90年代的晚稻生长季降水量平均值为542.6 mm,最大值为936.7 mm,最小值为227.5 mm,降水量极差为709.2 mm。2000—2018年降水量的均值在517.9 mm,最大值为750.3 mm,最小值为287.6 mm。在这60 a间,90年代的生长季降水量均值最多,00年代的降水量均值最少,其中这几十年间降水量最大值达到1 034.0 mm,降水量最小值为205.0 mm,这6个年代中,降水量极差值最大为801.6 mm,降水量极差值最小为264.7 mm。

  2.1.3 空间分布

  对长沙的宁乡、望城坡、马坡岭和浏阳做近几十年晚稻生长季平均降水量进行统计(图2)。可以看出,总体上浏阳60 a来晚稻生长季平均降水量最多为494.2 mm,马坡岭60 a来晚稻生长季最少为438.2 mm,望城坡49 a晚稻生长季降水量和宁乡60 a晚稻生长季降水量分别为453.3和449.2 mm。

  2.2 生长季干旱特征

  2.2.1 干旱标准

  连续20 d总降水量≤10.0 mm,或40 d内总雨量<30.0 mm,或41~60 d内总雨量<40.0 mm,或61 d以上总雨量<50.0 mm,且无大雨或以上降水过程为干旱。

  出现1次40~60 d连旱或2次60~75 d连旱为一般干旱;出现1次连旱60~75 d或2次76~90 d连旱为大旱;出现1次连旱76 d以上或2次连旱91 d以上为特大旱。

  根据湖南省地方标准DB43/T232—2004,对长沙近几十年的干旱等级做了以下统计。

  浏阳达到一般干旱等级的年份相对较多,有16 a,马坡岭其次,有14 a。而宁乡和马坡岭的干旱严重程度相对较高,达到大旱等级的年份相对于其他地区年份较多,并且马坡岭达到特大旱的年份最多,有5 a。从中可以分析出马坡岭相对于其他地区干旱程度相对较严重,其次是宁乡,而浏阳更加容易达到一般干旱。

  2.2.2 年际变化特征

  根据图3可以看出,马坡岭、浏阳出现干旱的频率最高,宁乡和望城坡出现的频率相对较少。这几十年间宁乡主要以一般干旱和大旱为主,干旱在20世纪80年代和90年代的出现频率较低;马坡岭在60年代及之后,每隔十几年有一次特大旱;望城坡和浏阳大多数年份以一般干旱为主,大旱次之,特大旱比较少见,并且21世纪后出现频率有所降低。

  3 结 论

  (1)通过对1960—2018年的长沙晚稻生长季的降水量进行年际以及年代际变化特征进行分析得到,这60 a间长沙晚稻生长季降水量以1.83(mm)/10a的速率显著增加,并且总降水量均值为401.5 mm,期间最大降水量在1969年,为1 034.0 mm,最小降水量在2003年,为205.0 mm,两者的极差为829.0 mm。

  (2)平均降水量在空间分布上,浏阳相对较最多,马坡岭最少。

  (3)对晚稻生长季的干旱特征进行分析,长沙东部出现气象干旱频率相对较高,西部相对较低,其中马坡岭出现干旱程度相对较严重,且每隔十几年会出现一次特大旱。

  参考文献:

  [1] 熊见红. 长沙市水资源短缺状况分析及对策[J]. 人民长江,2003,34(2):12-13,23.

  [2] 兰明才,周 莉,刘红武,等. 长沙地区干旱时空分布特征及其对森林火灾的影响[J]. 安徽农业科学,2017,45(29):174-179.

  [3] 朱海涛,刘寿东,汪扩军,等. 湖南晚稻干旱评估[J]. 气象科技,2010,38(1):120-124.

  [4] 帅细强, 陆魁东,邹锦明,等. 湖南晚稻缺水率的年代际变化[J]. 湖南农业科学,2009(5):70-73.

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