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天气气候及对农业生产的影响(二)

来源:宁夏三农呼叫中心 发布时间:2012-12-19 

  李剑萍      宁夏气象服务中心

  2012年12月19日
  气候变化
  气候变化是指气候平均值和离差值两者中的一个或两者同时随时间出现了统计意义上的显著变化。
  平均值的升降,表明气候平均状态的变化;离差值增大,表明气候状态不稳定性增加,气候异常愈明显。
  温室效应
  人类活动对气候的影响最重要的就是增加大气中温室气体含量。
  温室气体能吸收地表长波辐射,使大气变暖,与“温室”作用相似。
  若无“温室效应”,地球表面平均温度是-18℃,而非现在的15℃。
  排放温室气体的人类活动
  化石能源燃烧活动(二氧化碳等)
  化石能源开采过程(二氧化碳和甲烷)
  工业生产过程(二氧化碳)
  农业和畜牧业(甲烷)
  废弃物处理(甲烷和氧化亚氮)
  土地利用变化(二氧化碳)
  全球气候变暖的火焰为何愈滚愈烈呢?这是地球自然的韵律,还是人类造成的断奏?这一问题曾在人群中激起过巨大的争议。2007年2月,“IPCC”第四次评估报告对此做出了裁决:全球气候变暖,有90%以上的可能性是由人类活动造成的。
  气候变化影响全方位多层次
  人为因素导致的温度升高可能已经给许多自然和生物系统带来影响;
  未来气候变化会在许多方面产生重大影响:干旱地区增加,强降水增多;沿海地区洪涝、风暴和其他自然灾害频率加大;
  全球气候变暖将导致一些珍惜动植物物种及自然景观消失,一些动物习性将会改变极端天气气候事件增多。
  全球气候变暖将导致一些珍惜动植物物种及自然景观消失,一些动物习性将会改变
  气候变暖影响人类健康
  据世界卫生组织估计,地球气候变化已经导致全世界一年多出现500万个严重病例及一年多死亡15万人。到2030年,与气候有关的疾病将增加一倍,其中与炎热有关的死亡将大幅增加,如心衰、呼吸紊乱、传染病流行及因欠收造成的营养不良。
  研究还发现,最易受全球变暖影响的国家是那些最没有抵御能力的国家,而那些对全球变暖“贡献”最多的国家却是受全球变暖影响最小的国家。这项研究的负责人之一、美国威斯康星大学教授乔纳森·帕茨说:“那些最不能应对全球变暖及排放温室气体很少的国家受气候变化影响最多,那些对全球变暖‘贡献’最多的国家应该为此负主要责任。”
  随着全球气候变暖,人类将面临水源危机
  “温度升高将影响供水”的研究发现,严重缺水将影响全球六分之一的人口。这些人口目前从融化的积雪和冰获得水源。中国和印度的大部分地区都依靠喜马拉雅山的融雪获得饮用水,全球变暖将对这些地区产生很大影响。
  设在美国加州的斯克里普斯海洋学会成员巴奈特说:“气候变暖是确定的事情。我们研究的目的是气候变暖的影响和长期预测,而气候变暖的影响是清楚和可怕的。”“尤其清楚的是,一旦冰河消失,亚洲和南美洲将走向供水危机。”
  气候变暖影响粮食安全
  在全球气候变暖的背景下,中国农业气象灾害、水资源短缺、农业病虫害的发生程度都呈加剧趋势。受全球气候变暖影响,大范围持续性干旱成为农业生产的最严重威胁。中国每年因旱灾平均损失粮食300亿公斤,约占各种自然灾害损失总量的60%。
  如果不采取任何措施,到21世纪后半期,中国主要农作物,如小麦、水稻和玉米的产量最多可下降37%;今后20年至50年间的农业生产也将受到气候变化的严重冲击,如果不采取任何措施,气候变化将严重影响中国超长期的粮食安全。
  气候变暖前后月平均暴雨日数的变化
  2006年7月14日,宁夏北部出现历史罕见的区域性暴雨。暴雨中心主要位于银川、石嘴山两市,银川市降了大暴雨,降水量达104.8mm,石嘴山市惠农区降水量达92.5 mm,均为有气象记录以来日降水量的最大值,一日降水量超过多年平均年降水量的一半。据统计,暴雨造成直接经济损失约2.5亿元。
  2005年固原遭受罕见的龙卷风
  2005年5月30日固原市原州区河川乡、彭阳县遭受了我区罕见的龙卷风袭击,部分民房房顶被吹走,有些约50厘米粗的树被连根拔掉,大风经过之处90%树木受损。
  宁夏气象灾害造成的损失不断上升
  宁夏极端气候事件发生的频率和强度不断上升,干旱灾害发生频繁、暴雨频率增加,给社会经济和生态环境带来巨大的压力和挑战。
  气候变化对宁夏农业生产的影响
  农业气候环境变化
  农业气象灾害变化
  对主要农作物的影响
  热量资源增加
  积温增加
  宁夏各地≥0℃和≥10℃积温1987年后均显增加趋势,1987-2005年北部引黄灌区积温较1961-1986年增加多达200℃以上;南部山区多在150℃以下;中部干旱带介于150-200℃之间。农作物生长期的热量资源增加,有利喜温作物种植区域扩大。
  积温持续日数增加
  宁夏各地≥0℃、≥10℃积温期间持续日数1987年后有所增加,但增幅不大,多在2-6天,说明农业生产的实际日数增长并不多。
  无霜期变长、土壤封冻期变短
  宁夏各地无霜期均呈增长的趋势,青铜峡——吴忠——盐池一带增长最多,其中吴忠达到0.65d/a;银川——永宁——灵武一带、中宁、海源和泾源增长最缓,灵武仅为0.03d/a。
  宁夏冻土深度减小,土壤封冻日期推迟、化冻日期提前,土壤封冻期变短。
  最冷月气温升高,但不稳定
  宁夏最冷月月平均气温-8.0℃等温线北界和海拔高度上界均明显扩大,海拔高度上界上升了600-800m; 2001-2005年宁夏各地最冷月月平均气温均大于-8.0℃,气候条件均适宜冬小麦的种植,冬麦种植区域扩大,种植区域已向北扩展到平罗一带。但2008年全区各地最冷月月平均气温均小于-8.0℃,极端气候事件给农业生产造成极大挑战。
  生长季降水减少
  宁夏大多数地区作物生长期的降水量呈减少的趋势,南部山区减少最明显,干旱加剧,给农业生产带来十分不利的影响。
  霜冻发生次数下降,危害加重
  40多年来宁夏霜冻发生次数呈明显下降趋势,春霜冻发生几率明显高于秋霜冻,春霜结束日期变率较大;霜冻开始和结束日期并没有提前,霜冻的危害加重。
  干热风发生 时间提前日数增加,发生区域扩大,强度增强
  气候变化对宁夏主要农作物的影响
  玉米、水稻、马铃薯生长期1994年后增温明显。春小麦、水稻、玉米、马铃薯生长发育各阶段,气温都有所升高,但均没有超过作物生长发育的适宜温度范围。但气温变幅增大,作物适应困难。
  6月中旬到7月上旬气温升高不利于春小麦生产,7月气温升高不利于马铃薯薯块膨大,气候变暖不利于春小麦、马铃薯产量提高,科技对农业生产的贡献抵消了气候变化的负面影响。
  对宁夏主要农作物产量影响
  气候变暖为玉米、水稻晚熟高产品种的引进、培育创造了条件,使玉米、水稻单产变率减小,保证了玉米、水稻的高产稳产。就宁夏引黄灌区而言,气候变暖对玉米、水稻单产的贡献为4.47%和2.51%。气候变暖对小麦单产的贡献率为-2.6%。
  科技对农业生产的贡献抵消了气候变化的负面影响
  在品种、种植方式、田间管理措施都保持不变的情况下:
  灌区作物产量表现出混合响应;水稻单产适度增加,玉米单产短期内增产,21世纪50年代后在一定程度上下降,春小麦单产一定程度上大幅度下降。所有情况下马铃薯单产均减产。
  作物生育期提前,全生育期日数缩短;需水总量有所增加,但增大幅度不大。