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1961—2020年成都市蓝莓主要物候期连阴雨灾害时空分布特征

时间:2024-05-28

牟德宏 李昭霞

成都市双流区气象局,四川 成都 610200

0 引言

蓝莓喜阳,喜湿润,需储冷量。适宜的光照条件是蓝莓树茂盛生长和高产的关键。持续阴雨寡照不仅会降低蓝莓果树的抗逆性,造成病虫害频发,而且会使空气和土壤长期潮湿,加之日照严重不足,会导致树体同化产物大幅下降和花芽分化减少,最终使蓝莓产量与品质均大幅下降。

连阴雨是一种一年四季都可能出现的农业气象灾害。春季连阴雨天气常伴有低温,基本特征是长期阴雨、日照偏少、湿度偏大,对农业生产影响巨大。连阴雨天气的特殊性和危害性引起国内许多学者的关注和研究。张峰等[1]利用1965—2020 年甘肃省庆阳市8 个气象站的逐日降水、总云量及日照等数据信息资料,分析了连阴雨的时空分布特征。冯博等[2]研究了近17年浙江省春季连阴雨时空分布特征及对农业的影响。韩文静等[3]基于1982—2018 年中国北方地区186 个气象观测站点的气象数据和苹果发育期数据,选取始花—幼果期、着色—成熟期和采收期3 个生育阶段,结合连阴雨灾害指标,分析苹果不同生育阶段连阴雨灾害时空变化特征。郭翔等[4]利用1981—2020 年四川盆地105 个气象观测站的气象资料,结合油菜生产观测资料、农业统计资料及基础地理信息,对油菜花期连阴雨灾害进行综合风险分析和评估,结果表明盆西平原区以中-低风险区为主,有高风险区零星分布。江益等[5]利用1961—2007 年四川省38 个气象观测站9—11 月的日降水数据资料,从发生次数、降水量和持续天数三方面,应用现代气候统计诊断方法,对四川省秋季连阴雨的变化特征和时空分布进行分析,并得出四川省秋季连阴雨总体上呈东西反相型分布的结论。

笔者以前人的研究为基础,利用1961—2020 年成都市14 个气象观测站逐日降水量、日照时间等数据信息资料,应用Python 和ArcGIS 等工具,统计分析成都市蓝莓花期、幼果至成熟期连阴雨灾害时空分布特征,以期为当地蓝莓生产管理提供参考。

1 研究资料与方法

1.1 研究区域概况

成都市位于四川盆地西部,介于东经102°54′~104°53′、北纬30°05 ′~31°26′,地势西高东低,属亚热带季风气候区,热量充足,雨量丰富,四季分明,雨热同期。成都市年平均温度为16.7 ℃,日温差大、年温差小,年降水量在1 000 mm 左右,降水主要集中在夏季(占全年降水量的1/2以上),年平均日照时间1 071 h。成都市大多数地区是平原,适合种植蓝莓。

1.2 蓝莓物候期

成都市广泛栽植的蓝莓品种为南高丛品种,也有部分北高丛品种;当地还规模化种植早熟、大果型的鲜食蓝莓品种供观光采摘。蓝莓关键物候期包括萌动期、花期、幼果期、成熟期、花芽分化期及休眠期。其中,花期、幼果期至成熟期(以下统称为果期)是蓝莓实现丰产优栽培质的主要时期。因此,笔者选择这些时期进行研究。在成都市,蓝莓一般3月上旬开花,花期持续15~20 d,花后50 d左右果实成熟。由此可知,蓝莓花期大致为3月1日至3月30日,果期大致为3月10日至5月20日。

1.3 资料来源

笔者所用气象资料及蓝莓主要物候期连阴雨资料来源于成都市14个气象观测站,主要包括1961—2020年的逐日降水量、日照时间等数据信息。

1.4 研究方法

1.4.1 连阴雨灾害指标

观测站日降水量≥0.1 mm 且日照时间<0.1 h,算作一个雨日,否则为一个非雨日;观测站出现连续3 d 及以上的雨日算作一段连阴雨过程,第1 个雨日出现的时间为此次连阴雨的开始时间,若观测站降水量连续2 d 小于0.1 mm,则视为此次连阴雨结束,并将第1 个雨日和最后1 个雨日之间的时段视为此次连阴雨过程持续的时间。此外,还设定以下附加条件:在5~7 d的连阴雨过程中允许有1 个非雨日,7 d 以上的连阴雨过程中允许有不连续的2个非雨日。

按照连阴雨持续天数,笔者将成都市蓝莓主要物候期(花期和果期)的连阴雨灾害分为轻度、中度及重度3 个等级。其中,3~4 d 为轻度,5~7 d 为中度,8 d及以上为重度。

1.4.2 灾害发生率

计蓝莓主要物候期发生连阴雨灾害的日数为d,蓝莓主要物候期日数为D,则某站某年蓝莓主要物候期灾害发生率F为

利用公式(1)计算蓝莓主要物候期连阴雨灾害发生率,运用ArcGIS 中的反距离权重插值法,分析1961—2020 年成都市蓝莓主要物候期连阴雨灾害时空分布情况。

2 结果与分析

2.1 成都市蓝莓花期连阴雨灾害时间分布

1961—2020 年成都市蓝莓花期连阴雨灾害发生率时间分布如图1所示。

由图1(a)可知,成都市蓝莓花期1 级连阴雨灾害发生率整体较小,在10%以下;但是除了1977年、1987年和1995年外,每年都有1级连阴雨发生;灾害发生率分别在1964 年、2000 年和2012 年接近9%。总体来看,1961—2020 年成都市蓝莓花期1 级连阴雨灾害的年际变化呈下降趋势。

由图1(b)可知,成都市蓝莓花期2 级连阴雨灾害发生率比1 级连阴雨灾害发生率大;在1989 年和1997年,连阴雨灾害发生率达到最大值(19%);除了1962年、1969 年、1987 年和2013 年外,每年都有2 级连阴雨灾害发生。总体来看,1961—2020 年成都市蓝莓花期2级连阴雨灾害的年际变化呈下降趋势。

由图1(c)可知,1968 年成都市蓝莓花期连阴雨灾害发生率达到最大值;除了1966 年、1973 年、1981 年、1999年、2001年、2013年和2018年外,每年都有3级连阴雨发生。总体来看,1961—2020 年,成都市蓝莓花期3级连阴雨灾害的年际变化呈下降趋势。

综上所述,1961—2020 年成都市蓝莓花期都有不同等级的连阴雨灾害发生,且3 个等级的连阴雨灾害年际变化都有下降趋势。

2.2 成都市蓝莓花期连阴雨灾害空间分布

1961—2020 年成都市蓝莓花期连阴雨灾害发生率空间分布如表1所示。

表1 1961—2020年成都市蓝莓花期连阴雨灾害发生率空间分布情况%

在成都市14个蓝莓种植县(市、区),蓝莓花期1级连阴雨灾害发生率为0%~6%,最大频率(6%)出现在大邑县(位于研究区的西部),最小频率(0%)发生在金堂县(位于研究区的东北部),灾害频率大于3%的观测站集中在研究区的中部和东北部,灾害频率小于5%的观测站主要位于研究区北部和中部。

在成都市14个蓝莓种植县(市、区),蓝莓花期2级连阴雨灾害发生率为1%~9%,相比于1 级连阴雨灾害有所增大,最大频率(9%)出现在都江堰市(位于研究区的西北部),最小频率1%在新津区,灾害频率小于5%的观测站主要位于研究区中部和东部。

在成都市14个蓝莓种植县(市、区),蓝莓花期3级连阴雨灾害发生率为1%~13%,最大值(13%)位于新津区,最小频率(1%)主要分布在简阳市和金堂县,灾害频率大于6%的观测站主要分布在研究区的西南部,而灾害频率小于5%的观测站主要分布在研究区的中部和东部。

综上所述,1961—2020 年,成都市西部蓝莓花期各级连阴雨发生率大于东部,都江堰市和新津区需要重点防范蓝莓花期的连阴雨灾害。

2.3 成都市蓝莓果期连阴雨灾害时间分布

1961—2020 年成都市蓝莓果期连阴雨灾害发生率时间分布如图2所示。

图2 1961—2020年成都市蓝莓果期连阴雨灾害发生率时间分布

由图2(a)可知,1961—2020 年成都市蓝莓果期1级连阴雨灾害发生率在7%以下,发生率较小;不是每年此期都有1级连阴雨灾害发生,此期发生1级连阴雨灾害的年份仅有7 年。总体上,1961—2020 年成都市蓝莓果期1级连阴雨灾害的年际变化呈下降趋势。

由图2(b)可知,1961—2020 年成都市蓝莓果期2级连阴雨灾害比1 级连阴雨灾害发生率大,发生率为11%~23%;不是每年此期都有2 级连阴雨发生,此期发生2 级连阴雨灾害的年份有11 年。总体上,1961—2020年成都市蓝莓果期2级连阴雨灾害的年际变化呈上升趋势。

由图2(c)可知,在研究期内,成都市蓝莓果期3级连阴雨灾害只在1997 年发生过。总体上,1961—2020年成都市蓝莓果期3级连阴雨灾害的年际变化不明显。

综上所述,在1961—2020 年成都市蓝莓果期,不同等级的连阴雨灾害发生率较小,但有个别站点时常发生,仍需要做好防御措施。

2.4 成都市蓝莓果期连阴雨灾害空间分布

1961—2020 年成都市蓝莓果期连阴雨灾害发生率空间分布如表2所示。

表2 1961—2020年成都市蓝莓果期连阴雨灾害发生率空间分布%

在成都市14个蓝莓种植县(市、区),蓝莓果期1级连阴雨灾害发生率为0%~4%,最大频率(4%)发生在都江堰市(位于研究区的西北部),最小频率(0%)发生在新津区(位于研究区南部),灾害频率≥2%的观测站集中在研究区的中部和西北部,灾害频率≤1%的观测站主要位于研究区南部和东南部。

在成都市14个蓝莓种植县(市、区),蓝莓果期2级连阴雨发生率为2%~5%,相比于1 级连阴雨灾害有所增大,最大频率(5%)位于都江堰市和蒲江县(位于研究区的西北部)灾害频率小于4%的观测站主要位于研究区中部、东北部和中南部。

在成都市14个蓝莓种植县(市、区),蓝莓果期3级阴雨灾害比1 级和2 级灾害更为严重,3 级灾害发生率为0%~6%,最大值(6%)位于新津区,最小频率(0%)主要分布在龙泉驿区、新都区、金堂县,灾害频率大于3%的观测站主要分布在研究区的西部,灾害频率小于1%的观测站主要分布在研究区的东南部。

综上所述,1961—2020 年成都市蓝莓果期的连阴雨灾害发生率较小,且西部发生率大于东部;其中,都江堰市、新津区和蒲江县需要在蓝莓果期重点防范连阴雨灾害。

3 结论

根据1961—2020 年成都市连阴雨灾害发生天数、灾害发生率,分析当地蓝莓花期、果期连阴雨灾害发生的时空变化规律,最终得出以下结论。

①1961—2020 年,在成都市蓝莓花期,每年都有不同等级的连阴雨灾害发生。总体来看,不同等级的连阴雨灾害年际变化都有下降的趋势,成都市西部连阴雨灾害发生率大于东部。

②1961—2020 年,在成都市蓝莓果期,不同等级的连阴雨灾害发生率较小,但有个别站点时常发生,仍需要做好防御措施。总体来看,1 级连阴雨灾害年际变化呈下降趋势,2 级连阴雨灾害年际变化呈上升趋势,3 级连阴雨灾害年际变化不明显,成都市西部连阴雨发生率大于东部。

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