气候变化背景下湖北省水稻高温热害变化规律研究

气 候 变化 背景 下湖北省 水稻 高温 热 害变化 规律研 究
陈升孛 ，刘 安 国 ，张亚杰 ， 吴 坤悌
１ ． 海南 省气象 服务 中心 ，海南 海 口 ５ ７ ０ ２ ０ ３ ２ ． 华 中农业大 学 植物科学 技术学院 ，湖北 武汉 ３ ． 海 南省气候 中心 ，海南 海 口 ５ ７ ０ ２ ０ ３ ４ ３ ０ ０ ７ ０
基金项 目： 中 国气 象局气候 变化专项 （ 编号 ： Ｃ Ｃ Ｓ Ｆ 一 ０ ９ — １ ４ ： Ｃ Ｃ Ｓ Ｆ 一 １ ０ — ０ ４ ） ．
作者 简介 ：陈升 孛（ １ ９ ８ ７ 一） ， 女， 硕士， 助理 工程师 ， 主要从事气象 服务业 务与研究． Ｅ － ｍ ａ ｉ ｌ ： ｄ ｉ ｇ ｉ ｍ０ ｎ ０ ４ ６ ９ ＠１ ６ ３ ｍｍ
第 ３ ６卷第 ２期
２ ０ １ ３年 ６ 月
气 象 与 减 灾 研 究
Ｍ ＥＴＥＯＲＯＬＯＧＹ ＡＮＤ ＤＩ ＳＡＳ ＴＥＲ ＲＥＤＵＣＴＩ ＯＮ ＲＥＳＥＡＲＣＨ
Ｖｏ １ ． ３６ Ｎｏ ． ２
Ｊ ｕ ｎ ． ２ ０１ ３
陈升孛 ， 刘安 国， 张亚杰 ， 等． 气候变化背景下湖北省水稻高温热害变化规律研究［ Ｊ ｊ ． 气象与减灾研究 ， ２ ０ １ ３ ， ３ ６ （ ２ ） ： ５ １ — ５ ６
供参考。
１ 资料来 源及高温热 害气象指标
１ ． １ 数 据来 源
文 中数据采用华 中区域 气候 中心提供 的湖北 省逐 日 最高气温气象资料 。资料站点不含咸丰 、 利 川、 神农架 、 绿葱坡 、 三峡等观测资料不满 ３ ０年或
基本 无 热害 的气象 站 ， 共计 ７ ３个 。 大部 分站 点 的资 料 时段 为 １ ９ ５ １ —２ ０ １ ０年 ， 少 数建 站 晚 于 １ ９ ５ １ 年 站 点 的资料 时 段则 从 建 站年 至 ２ ０ １ ０年 。所 有 数 据都 经过 了气 象 部 门 的基 本质 量 检验 。
上讲 ， 由于水稻花期 出现的高温热害会导致花药开
裂 困难 ， 花粉活力下降 ， 进 而 致 使 产 量 及 稳 定 性 下 降 ， 严 重影 响粮 食 安全 。 近 年来 ， 我 国气 象 工作 者
水稻高温热害是指水稻抽穗结 实期气 温超过
水稻 适 宜 生 长 的 温 度 上 限 ， 影 响开 花 结 实 ， 造 成减 产甚 至 绝 收 的一 种农 业 气 象 灾 害 ７ ｌ 。一 般 认 为 ， 造
１ ． ２ 水 稻 高温 热 害气 象指 标
季常常遭遇热害 ， 夏季的高温热害一直是湖北省水
稻 主 要 气象 灾 害 之 一 ［ ２ １ 。 目前 ， 国 内外 学 者 在 水 稻 高 温 热 害 生 理 、 生 态 机 制 方 面开 展 了一 系列 研究 ，并 取 得 了丰 富成 果 ， 普 遍 认 为 水 稻 遭 受 高 温 热 害 的关 键 期 是 在 花 期 前 后Ｅ ３ ］ ， 对 湖北 省 而 言 ， 即为 ７月底 到 ８月初 。 从 机理
１ ｄ以上 。最 后 ， 利用 Ａ ｒ ｃ Ｇ Ｉ Ｓ对湖北省 的水稻高温 热害变化趋势 和风险程度进行 了区划 。
关键词 ： 气候 变化 ， 水稻 ， 高温热 害 ， 风 险累积值 。
中图分 类号 ：Ｐ ４ ３ ５ 文献标识码 ： Ａ 文章编 号 ： １ ０ ０ ７ — ９ ０ ３ ３ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２ — ０ ０ ５ １ — ０ ６
收 稿 日期 ：２ ０ １ ３ — ０ ２ — ２ ０ ；修 订 日期 ：２ ０ １ ３ — ０ ４ — ０ ５ ．
达到 或超 过 适 宜生 长 温度 的Ｉ 临界 值 ， 且持 续 一 段 时
间， 才会造成水稻受灾 ］ １ ０ １ ３ ］ 。结合湖北省 当前的气
候背景 ， 文 中将 日 最高气温高于 ３ ５℃ 且持续 ３ ｄ 或
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气 象 与 减 灾 研 究
３ ６卷
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热 害事 件 概率 值 做 累加 ， 所 得 之 和记 为热 害风 险 累 积值（ 图 ５中阴影 部 分 ） 。 由于此 值综 合考 虑 了高 温 热 害发 生 的概 率 及 其持 续 的时 间 ， 能较 好 地反 映热
成水 稻 危 害 的高 温 临 界 温度 为 ３ ５℃ ［ ８ ３ 。对 于 致 害 的高 温 持续 时间 ， 一 般认 为为 ３ —５ ｄ ： 。 只有 温 度
所研究 的水稻高温热害主要集 中在空间区划 、 风险
评 估 等 方 面 ］ ， 但 还没 有 从 时 间序列 上 系 统分 析 气
摘
要 ：利用历 年气象资料 ， 运用数 理统计方 法 ， 分 析了湖北省 １ ９ ５ １ —２ ０ １ ０年水稻高 温热 害的动态变化 ， 探讨 了
气候变 化背景 下高温 热害 的演 变趋 势与规 律 。结 果表 明 ， 鄂东部 、 江汉平 原部分地 区水 稻高温热 害发生趋 于频
繁， 且 除西南部地 区外 的湖ｊ Ｅ 省其 他地 区水稻高温 热害最 大概率 出现的时间均有 明显 的提 前 ， 甚至每 １ ０ ａ提前
候 变 化 背景 下 高 温 热 害变 化规 律 。 考 虑 到 由于 气候
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变 化 的影 响 ， 最 高 温 度 的 ｍ现 在 近几 十 年来 已产 生 了 明显 差 异 ， 本 文从 时 间 序 列 角 度 出发 ， 依 据 年 份
时 段 滑 动推 移 方法 ，分 析 湖 北 省 ｌ ９ ５ １ —２ ０ １ ０年 水
稻高 温热 害 的演 变 趋 势 与规律 ， 以期 为水 稻 生 产提
０ 引 言
水稻作为湖北 主要粮食作物 ， 常年种植面积约
为２ ． １ ３ ｘ ｌ Ｏ ｈ ｍ ， 播 种 面 积 占粮 食 作 物 种 植 总 面积 的５ ０ ％以 上 １ １ ］ 。 由于盛 夏 季 节 副 高 等 因素 的影 响 ， 湖 北 在 夏季 出现 高 温 的频 率较 大 ， 因 而水 稻 在生 长