2018年1月河南省暴雪寒潮天气对设施农业的影响评估.pdf

投 稿 网 址 2020年 第20卷 第4期 2020 20 4 01344 05 科 学 技 术 与 工 程 ScienceTechnologyandEngineering ISSN1671 1815 CN11 4688 T 引 用 格 式 程芳芳 杨光仙 李红卫 等 2018年1月河南省暴雪寒潮天气对设施农业的影响评估 J 科学技术与工程 2020 20 4 1344 1348 ChengFangfang YangGuangxian LiHongwei etal Theimpactassessmentofthesnowstormandcoldwaveprocessonfacilityagriculturein January2018inHenanProvince J ScienceTechnologyandEngineering 2020 20 4 1344 1348 农 业 科 学 2018 年1 月 河 南 省 暴 雪 寒 潮 天 气 对 设 施 农 业 的 影 响 评 估 程 芳 芳 1 2 杨 光 仙 1 3 李 红 卫 2 江 清 霞 4 王 纪 军 1 5 1 中国气象局 河南省农业气象保障与应用技术重点开放实验室 郑州450003 2 郑州市气象局 郑州450048 3 河南省气象科学研究所 郑州450003 4 漯河市气象局 漯河462300 5 河南省气候中心 郑州450003 摘 要 2018 年1 月 上 旬 河 南 省 出 现 了 两 次 大 范 围 降 雪 寒 潮 天 气 过 程 对 设 施 农 业 生 产 造 成 一 定 不 利 影 响 选 取2018 年1 月 上 旬 河 南 省 的 两 次 降 雪 寒 潮 天 气 过 程 气 象 资 料 以 及 设 施 农 业 气 象 灾 害 调 查 资 料 进 行 统 计 分 析 做 出 了 此 次 灾 害 过 程 对 河 南 省 设 施 农 业 生 产 的 影 响 评 估 根 据 分 析 暴 雪 致 全 省90 以 上 市 县 设 施 农 业 气 象 灾 害 等 级 达 到 中 度 以 上 50 以 上 市 县 达 特 重 级 别 大 风 对 日 光 温 室 影 响 不 大 对 部 分 塑 料 大 棚 有 轻 度 灾 害 低 温 致 全 省 日 光 温 室 蔬 菜 均 达 到 不 同 程 度 气 象 灾 害 等 级 同 时 对 主 要 致 灾 原 因 进 行 了 分 析 提 出 了 暴 雪 寒 潮 天 气 设 施 农 业 防 御 对 策 关 键 词 设 施 农 业 影 响 评 估 暴 雪 寒 潮 河 南 中 图 法 分 类 号 S162 5 文 献 标 志 码 B 收 稿 日 期 2019 03 23 修 订 日 期 2019 08 12 基 金 项 目 中国气象局农业气象保障与应用技术重点开放实验室开放研究基金 AMF201709 第 一 作 者 程芳芳 1982 女 河南尉氏人 硕士 高级工程师 研究方向 农业气象 气象预报与服务 E mail chengmang2004 通 信 作 者 王纪军 男 河南洛阳人 博士 高级工程师 研究方向 气候与气候变化 E mail wjj wang TheImpactAssessmentoftheSnowstormandColdWaveProcesson FacilityAgricultureinJanuary2018inHenanProvince CHENGFang fang 1 2 YANGGuang xian 1 3 LIHong wei 2 JIANGQing xia 4 WANGJi jun 1 5 1 CMA HenanKeyLaboratoryofAgrometeorologicalEnsuringandAppliedTechnique Zhengzhou450003 China 2 ZhengzhouMeteorological Bureau Zhengzhou450048 China 3 HenanInstituteofMeteorologicalScience Zhengzhou450003 China 4 LuoheMeteorologicalBureau Luohe462300 China 5 HenanProvincialClimateCenter Zhengzhou450003 China Abstract InearlyJanuary2018 thereweretwolarge scalesnowfallandcoldwaveweatherprocessesinHenanProvince which hadanadverseimpactonfacilityagricultureproduction Basedonthemeteorologicaldataandstatisticdataofthedisasterofthesetwo weatherprocessesinearlyJanuary theimpactassessmentofthedisasterprocessesonfacilityagriculturalproductionwasmade Re sultsshowedthatmorethan90 ofthecity s county s facilityagriculturewasmoderatelydamagedbyheavysnow andmorethan 50 ofthecity s county s facilityagriculturewasparticularlyseriouslydamagedbyheavysnow Strongwindhaslittleeffectonsolar greenhouse andithasslightdamagetosomeplasticgreenhouse Vegetablesingreenhousewereallaffectedfromdifferentdegreesbe causeofthelowtemperature Atthesametime themaindisaster causingfactorswereanalyzed andtheresponsemeasuresagainstthe snowfallandcoldwaveweatherinfacilityagricultureproductionwereproposed Keywords facilityagriculture impact assessment snowstorm coldwave Henan 河南省是中国最重要的农业生产基地 之 1 2 近年来 在政府推动 市场拉动 效益驱动 下 河南设施农业迅速发展 3 既满足了市场需求 也增加了种植户经济效益 然而河南地处亚热带 向暖温带的气候过渡带 4 5 具有较典型的易孕灾 环境 特别是在全球气候变化背景下 天气 气候条 件年际变化很大 6 8 农业气象灾害呈多发 频发和 重发态势 9 11 大风 暴雪 强降温 连阴寡照等灾 害性天气都会对设施农业生产造成严重威胁 12 16 因此正确分析评估灾害性天气对设施农业的影响 指导农户采取有效措施做好灾前防御很重要 现利用实时和历史的逐日气象资料 对2018年 1月上旬河南省暴雪 寒潮天气过程及其对设施农 业的影响进行分析评估 对设施农业受灾情况进行 投 稿 网 址 调查分析 提出有效的应对措施 以期为决策管理 部门及农户正确积极应对灾害性天气 减少经济损 失提供科学依据 1 暴 雪 寒 潮 天 气 过 程 分 析 1 1 环 流 特 征 分 析 500hPa高度场上欧亚地区呈西高东低型 乌拉 尔山地区为阻塞高压 贝湖到巴湖为低压 中纬度 环流平直 这种环流形势是冬季河南省产生暴雪和 寒潮的主要环流形势之一 稳定的阻塞环流形势使 得冷空气不断从贝湖到巴湖的低压中分裂南下 影 响河南省 图1 从700hPa风场来看 副高西北侧 有异常西南气流将大量水汽输送到河南省上空 图2 图1 2018年1月3日500hPa高度场 Fig 1 The500hPaheightfieldonJanuary3 2018 图2 2018年1月3日700hPa风场 Fig 2 The500hPawindfieldonJanuary3 2018 1 2 降 雪 强 度 分 析 2018年1月3 5日 6 7日 受北下强冷空气 和西南暖湿气流共同影响 河南省出现了两次大范 围降雪过程 其中沿黄及其以南地区普降大到暴 雪 多地降雪量在30 mm以上 信阳市区3日 8 00 4日8 00 日降雪量达43 0mm 创1951年 以来历史极值 信阳固始县过程降雪量达69 5mm 图3 为50a来首次 从积雪深度上看 信阳 驻 马店大部分地区积雪深度在20cm以上 其中鸡公 山积雪深度达41cm 图3 河南省2018年1月上旬降水量分布 Fig 3 DistributionofprecipitationinearlyJanuary 2018inHenanProvince 2 天 气 过 程 对 设 施 农 业 的 影 响 评 估 2 1 降 雪 大 风 对 设 施 农 业 的 影 响 图4 2018年1月上旬河南设施大棚雪灾等级分布 Fig 4 Distributionofsnowdisasterofgreenhousein earlyJanuaryinHenanProvince 2018年1月上旬的两次降雪过程 河南省总降 水量1 0 69 5mm 有90 以上市 县 设施农业雪 灾气象等级达到中度以上 50 以上市 县 达到特重 级别 图4 河南省极大风速在4 6 22 7m s之间 其中西平 长葛 叶县 登封超过了17 0m s 达到大 风标准 大风对日光温室影响不大 塑料大棚风灾气 象等级略大于日光温室 洛阳 平顶山 许昌和驻马店 出现了轻度灾害 其他地区影响较小或无灾害 图5 5 4 3 1 2020 20 4 程芳芳 等 2018年1月河南省暴雪寒潮天气对设施农业的影响评估 投 稿 网 址 2 2 日 光 温 室 西 红 柿 黄 瓜 低 温 灾 害 气 象 等 级 分 析 河南省设施农业生产中 以设施蔬菜面积最 大 约占95 设施蔬菜中又以黄瓜 西红柿为主 要 故对日光温室西红柿 黄瓜此次的低温灾害情 况进行分析 2018年1月上旬 河南省最低气温 14 0 2 7 最低气温出现在临颖 14 0 全省 日光温室西红柿均达到不同程度低温灾害气象等 级 其中轻度等级占37 5 中度占47 1 重度占 15 4 图6 黄瓜比西红柿耐低温能力要略差 其 图5 2018年1月上旬塑料大棚风灾等级分布 Fig 5 Distributionofwinddisasterofplastichouseinearly JanuaryinHenanProvince 图6 2018年1月上旬河南设施大棚西红柿 低温灾害等级分布 Fig 6 Distributionoflowtemperatureontomatogreenhousein earlyJanuaryinHenanProvince 中轻度低温灾害气象等级占 10 6 中度占 61 5 重度占27 9 图7 2 3 实 地 调 查 受 灾 情 况 据调查结果显示 河南省设施农业蔬菜受灾面 积10710 1hm 2 其中信阳 驻马店受灾严重 受灾 面积分别为6248 3332hm 2 漯河 平顶山 周口和 南阳为中度灾害 受灾面积分别为漯河159 4hm 2 平顶山297hm 2 周口135hm 2 和南阳516hm 2 三门 峡 洛阳和商丘有小面积受灾 郑州 开封 安阳 焦 作等豫中和豫北地区没有灾害发生 图8 图7 2018年1月上旬日光温室黄瓜低温灾害 气象等级分布 Fig 7 Distributionoflowtemperatureoncucumber greenhouseinearlyJanuary 2018inHenanProvince 图8 2018年1月上旬调查受灾情况分布 Fig 8 Disasterdistributionofgreenhousein earlyJanuaryinHenanProvince 6 4 3 1 科 学 技 术 与 工 程 ScienceTechnologyandEngineering 2020 20 4 投 稿 网 址 调查结果显示 受灾情况主要表现为 积雪 造成大棚垮塌 棚膜受损 进而使棚内作物遭受低 温冻害 尤其是对简易大棚 小拱棚蔬菜生产的危 害最重 由于降雪 低温天气持续时间长 日照时 数少 造成棚内温度低 光照不足 影响蔬果的正常 生长 造成品质下降 2 4 致 灾 原 因 调 查 分 析 1 大部分种植户在大雪来临前提前获得了气 象预警信息 及时对大棚采取了加固措施 雪后及 时清除棚膜积雪 大棚安然无恙 棚内蔬果长势 良好 2 部分大棚规模较小 大棚使用时间较长 棚 体腐蚀 老化且管理较差的 整体或部分垮塌 此次 受灾比较严重 3 部分种植户对本次降雪强度的认识不足 缺少应对经验 雪灾来临前没有加固设施 降雪过 程中没有及时清除积雪 造成设施在重压下严重垮 塌 损失惨重 3 暴 雪 寒 潮 天 气 设 施 农 业 应 对 措 施 3 1 大 棚 保 暖 增 温 措 施 1 气温下降至0 以下 要及时安装布置蔬 菜大棚的草苫 棉被等覆盖层 棚膜要封严封实 不 能有漏风口 将草帘或作物秸秆铺靠在大棚的四 周 提高保温效果 17 2 气温低于 6 需增加供暖设施 抗寒防 冻 每亩大棚使用250W浴霸灯或600W高压钠 灯 18 10 15个 可以使棚内增温3 左右 每亩点 燃5块加热块可增温2 4 19 一种新型的大棚 加热材料 每块可燃烧2h 大棚里放置煤炉或铁 盆 放入木炭生火加温 还可通过燃烧酒精释放热 量的方法 增加棚内温度 在低温来临前 喷施磷酸 二氢钾等叶面肥 以提高植株内的细胞液浓度 增 强防寒抗冻能力 20 3 2 加 固 设 施 及 时 除 雪 出现积雪时及时清理 在棚内加钢管 木杆 竹 子等立柱支撑 以免雪压过大造成大棚倒塌 对于 日光温室 在大雪来临前在草苫或棉被上覆盖一层 旧棚膜 既保温又可保护草帘不湿 清扫也方便 4 结 论 2018年1月上旬暴雪寒潮天气过程致河南省 90 以上市 县 设施农业雪灾气象等级达到中度 以上 50 以上市 县 达到特重级别 大风对日光 温室影响不大 部分地区塑料大棚出现轻度灾害 低温致河南省日光温室蔬菜均达到不同程度低温 灾害气象等级 此次暴雪寒潮天气过程具有范围广 持续时间 长等特点 尤其是豫南地区灾害强度大 部分种植 户对灾害认识不足 缺少应对经验 损失惨重 在 全球气候变暖背景下 豫南地区近年来受到暴雪 寒潮灾害影响的频率和强度有所增加 应关注和加 强这一区域气象灾害的影响和分析 为政府部门完 善应急机制 组织防灾减灾提供科学依据 参 考 文 献 1 成 林 刘荣花 王信理 气候变化对河南省灌溉小麦的影响及 对策初探 J 应用气象学报 2012 23 5 571 577 ChengLin LiuRonghua WangXinli Possibleimpactsoffuturecli matechange on irrigated winter wheat and adaptive strategies in Henan province J Journal of Applied Meteorological Science 2012 23 5 571 577 2 韩启昊 新形势下河南省农业适度规模经营的路径与模式 J 河南农业 2016 5 9 12 HanQihao The path and pattern of appropriate scale agricultural managementinHenanprovinceunderthenewsituation J Henan Agricultural 2016 5 9 12 3 王庆国 河南省现代农业发展的现状 路径及建议 J 绿色科 技 2016 14 293 294 WangQingguo Thepresentsituation pathandsuggestionofmodern agriculturedevelopmentinHenanprovince J JournalofGreenSci enceandTechnology 2016 14 293 294 4 朱业玉 潘 攀 匡晓燕 等 河南省干旱灾害的变化特征和成 因分析 J 中国农业气象 2011 32 2 311 316 ZhuYeyu PanPan KuangXiaoyan etal Changingcharacteristics andcausesanalysisofdroughtdisasterinHenanprovince J Chi neseJournalofAgrometeorology 2011 32 2 311 316 5 李彤霄 赵国强 李 有 河南省气候变化及其对冬小麦越冬期 的影响 J 中国农业气象 2009 30 1 143 146 LiTongxiao ZhaoGuoqiang LiYou Climatechangeanditsimpacts ondurationofwinterwheatoverwinteringstageinHenanprovince J ChineseJournalofAgrometeorology 2009 30 1 143 146 6 高文华 李开封 崔 豫 1960 2014年河南极端气温事件时空 演变分析 J 地理科学 2017 37 8 1259 1269 GaoWenhua LiKaifeng CuiYu Temporalandspatialvariationof extremetemperatureeventsinHenanprovinceduring1960 2014 J ScientiaGeographicaSinica 2017 37 8 1259 1269 7 王纪军 胡彩虹 潘 攀 等 河南省旬降水量的标度不变性分 析 J 干旱区地理 2015 38 5 920 926 WangJijun HuCaihong PanPan etal Scaleinvarianceanalysisof the10 dayprecipitationinHenanprovice J AridLandGeography 2015 38 5 920 926 8 姬兴杰 李凤秀 王纪军 1971 2010年河南省霜期的时空分布 特征及其对气温的响应 J 气象与环境学报 2015 31 1 67 75 JiXingjie LiFengxiu WangJijun Spatial temporaldistributionof frostdayanditsresponsetoairtemperaturechangesfrom1971 to 2010 inHenanprovince J JournalofMeteorologyandEnviron ment 2015 31 1 67 75 9 李祎君 王春乙 赵 蓓 等 气候变化对中国农业气象灾害与 7 4 3 1 2020 20 4 程芳芳 等 2018年1月河南省暴雪寒潮天气对设施农业的影响评估 投 稿 网 址 病虫害的影响 J 农业工程学报 2010 26 S1 263 271 LiYijun WangChunyi ZhaoBei etal Effectsofclimatechange onagriculturalmeteorologicaldisasterandcropinsectsdiseases J TransactionsoftheCSAE 2010 26 S1 263 271 10 裴占江 刘 杰 史风梅 等 气候变化对中国农业生产的影 响研究进展 J 黑龙江农业科学 2017 8 112 118 PeiZhanjiang LiuJie ShiFengmei etal Researchprocessonthe effectofclimatechangeabouttheagriculturalproductionofChina J HeilongjiangAgriculturalSciences 2017 8 112 118 11 赵国永 韩 艳 郭雪莲 等 1961 2013年河南省气温要素时 空变化特征 J 中国农学通报 2015 31 13 249 257 ZhaoGuoyong HanYan GuoXuelian etal Temporal spatialvar iationcharacteristicsoftemperatureinHenanprovinceduring1961 2013 J ChineseAgriculturalScienceBulletin 2015 31 13 249 257 12 陈思宁 黎贞发 刘淑梅 设施农业气象灾害研究综述及研究 方法展望 J 中国农学通报 2014 30 20 302 307 ChenSining LiZhenfa LiuShumei ReviewofFacilitiesagricul turemeteorologicaldisastersandprospectofassociatedstudymeth ods J ChineseAgriculturalScience Bulletin 2014 30 20 302 307 13 李 春 郭 晶 薛庆禹 等 天津近郊设施农业气候资源与 气象灾害变化特征 J 北方园艺 2015 6 190 193 LiChun GuoJing XueQingyu etal Variationcharacteristicsof facilityAgro climaticresourcesandmeteorologicaldisasterinTianjn suburbarea J NorthernHorticulture 2015 6 190 193 14 程芳芳 郑州雾霾寡照天气大棚小气候特征及低温预报 J 农学学报 2015 5 2 105 108 ChengFangfang Microclimaticcharacteristicsandpredictionofthe lowesttemperatureforgreenhouseunderthesmogandscantlighting conditionsinZhengzhou J JournalofAgriculture 2015 5 2 105 108 15 程芳芳 寡照对大棚草莓的影响 J 农学学报 2016 6 7 90 95 ChengFangfang Scantlightonthestrawberryingreenhouse J JournalofAgriculture 2016 6 7 90 95 16 杜子璇 刘忠阳 曹淑超 低温冷害对河南省设施农业的影响 分析 J 气象与环境科学 2014 37 1 5 12 DuZixuan LiuZhongyang CaoShuchao Impactanalysisofcold damageonfacilityagricultureinHenanprovince J Meteorological andEnvironmentalSciences 2014 37 1 5 12 17 李海燕 日光温室冬季增光保温技术 J 天津农林科技 2015 1 45 46 LiHaiyan Technologyofincreasinglightandinsulatingheatinsolar greenhouseinwinter J ScienceandTechnologyofTianjinAgri cultureandForestry 2015 1 45 46 18 魏莎莎 李清斌 孙军波 等 强寒潮天气南方塑料大棚防御冰 冻灾害措施 J 中国农学通报 2017 33 29 135 139 WeiShasha LiQingbin SunJunbo etal Preventingfrozendisas terinplasticgreenhouseinsouthChina J ChineseAgricultural ScienceBulletin 2017 33 29 135 139 19 杨欢欢 设施蔬菜应对冬季恶劣天气措施分析 J 中国果菜 2018 38 9 73 75 Yang Huanhuan Analysis of measures for protected vegetables againstmalignantweatherinwinter J ChinaFruit Vegetable 2018 38 9 73 75 20 宋继昌 低温冷害对露地蔬菜生产的影响及补救措施 J 黑 龙江农业科学 2014 2 155 156 SongJichang Effectoflowtemperaturechillinginjuryonvegetable productionin open field and the remedial measures J Hei longjiangAgriculturalSciences 2014 2 155 156 8 4 3 1 科 学 技 术 与 工 程 ScienceTechnologyandEngineering 2020 20 4