衢州市早稻春季低溫冷害評估模型應用與評價

汪晨 余麗萍

（衢州市氣象局，浙江衢州324000；第一作者：758988324@qq.com）

浙江省衢州市是一個農業市，早稻是衢州市的主要糧食作物，常年總產量21萬t左右[1]。4月衢州正值冷暖空氣活動交替時節，氣溫變化幅度大，常常出現日平均氣溫低于12℃的天氣，而此時衢州市早稻正處于秧苗期，如果出現持續3 d低溫天氣，會造成早稻出苗參差不齊，出現爛秧、死苗等現象，降低植株抵抗力[1]，造成減產。王建林[2]指出，災害風險分析的目的是對農業生產管理者把握相關災害的總體風險規律及其致災風險標準提供量化依據。余麗萍等[1]選擇對早稻不利的多個氣象因子，采用主分量分析法確定主分量，建立綜合評估指標模型。本文針對已研究出的衢州市早稻春季低溫冷害評估模型，在2015年和2016年進行了實際應用，效果較好，為早稻產量預測提供了定量客觀的參考依據。同時為了提高春季低溫冷害的預測預警水平，可以根據模型計算得到定量的綜合評估指標，分析較嚴重春季低溫冷害年的大氣環流背景，將有利于應對春季低溫冷害對糧食生產安全構成的嚴重威脅，提前提醒種植戶積極采取防御措施，對保障糧食生產安全具有重要意義。

1 資料來源與研究方法

1.1 資料來源

所用氣象資料為衢州市氣象部門2015年和2016年4月的日觀測資料；早稻生育期觀測資料為1990-2011年來源于衢州龍游國家一級農業氣象試驗站。

1.2 研究方法

表1 2015、2016年早稻春季低溫冷害氣象因子

1.2.1 衢州早稻低溫冷害評估模型

余麗萍等[1]確定了衢州市早稻低溫冷害影響因子，并且采用主分量分析法確定主分量及表達式，建立了衢州市早稻低溫冷害評估模型，表達式如下：

K為綜合指標，K越大，表明早稻春季低溫陰雨冷害程度越重，反之越輕。X1～X9分別為氣象要素因子變量（詳見表1），ZX為各變量標準化后的數值。標準化公式為：

Zij為標準化后的變量值，Xij為實際變量值，Xi和Si為實際變量值的算術平均值和標準差。

1.2.2 應用評價

圖1 1960-2016年衢州市早稻春季低溫冷害綜合指標年際分布圖

根據已經研究的衢州早稻低溫冷害評估模型（表達式1），在2015年和2016年進行了實際應用，效果較好，和早稻產量成正比，給衢州市早稻產量預測提供了科學的參考依據。

2 結果與分析

2.1 早稻春季苗期氣候及農業氣象災害概況

2015年4月1日至20日衢州全市（含縣市區）平均氣溫為17.1℃，比常年同期顯著偏高1.3℃；平均降水量為136.9 mm，比常年同期偏少15.8 mm，偏少10.3%；全市平均雨日為13.0 d，與常年持平；衢州市平均日照時數為89 h，比常年同期偏多13 h，偏多17.0%。2015年4月7-9日受北方強冷空氣影響，全市平均氣溫降至9℃以下，出現了“倒春寒”天氣。由于4月上旬持續陰雨天氣，導致大部分農田未開始播種移栽，據衢州市農業部門調查數據顯示，4月上旬早稻移栽面積同比上年大幅減少。

2016年4月1日至20日衢州全市（含縣市區）平均氣溫為17.9℃，比常年同期異常偏高2.1℃；平均降水量為211.8 mm，比常年同期偏多59.1 mm，偏多38.7%；全市平均雨日為16.0 d，較常年偏多3 d；全市平均日照時數為46 h，比常年同期偏少30 h，偏少39.0%。2016年4月出現2個時段連續陰雨天氣：3-11日、13-18日，早稻4月份是直播和機插的時期，由于上中旬陰雨天氣多，對早稻播種有影響，播種面積同比下降。

2.2 春季早稻低溫冷害致災氣象因子

2015年、2016年衢州市早稻低溫冷害致災各因子情況詳見表1。

2.3 綜合評估模型結果

應用綜合評價模型計算，2015年衢州春季早稻低溫冷害綜合評價指標K=0.3，致害強度為輕度。2016年衢州春季早稻低溫冷害綜合評價指標K=-1.5，無低溫冷害發生。

2.4 模型業務應用評價

通過衢州市早稻春季低溫冷害評估模型公式（1）計算出1960-2016年綜合指標K，從早稻春季低溫綜合指標分布圖（圖1）中看出，20世紀60年代到90年代這40年間，衢州市發生早稻春季低溫冷害災害的頻率約3～4年出現1次；而強度為90年代最強（K指數大），2000年以后，早稻春季低溫冷害發生次數變少，但2010年發生的強度較重。近60年期間，衢州市早稻春季低溫冷害較重的年份為：1996年、2010年、1987年和1993年。

根據衢州市統計年鑒資料，把上述出現較重早稻低溫冷害災害的4年的早稻產量和早稻平均產量相比較，均減產6.0%以上。而2015年、2016年早稻產量均為正常偏高水平?？梢?，衢州市早稻低溫冷害評估模型是客觀的、有效可行的，為農業部門業務人員預測早稻產量提供了參考。

3 結論與討論

雖然2015年4月上旬衢州市出現持續陰雨天氣，并且7日至9日受北方強冷空氣影響，全市平均氣溫降至9℃以下，出現了“倒春寒”天氣，但由于大部分農田未開始播種移栽，因此未出現大范圍的死秧、爛苗災害。而2016年4月出現3日至11日、13日至18日2個時段連續陰雨天氣，但因總體溫度較高，也沒有出現死秧爛苗現象。通過綜合評價模型計算，2015年衢州春季早稻低溫冷害綜合評價指標K=0.3，低溫冷害發生強度為輕度；2016年衢州春季早稻低溫冷害綜合評價指標K=-1.5，未發生春季低溫冷害?？梢?，該模型是客觀的、有效可行的，可為早稻產量的預測提供參考依據，適宜在生產上應用。

提前給管理部門、種植大戶發布預警信息，推遲早稻移栽日程，能有效避免早稻發生爛秧、死苗造成的災損，對保障糧食安全具有重要意義。