华北地区冬小麦主要气象灾害风险评估

【摘要】华北地区是我国冬小麦第一大种植区。该区属于暖温带大陆性季风气候区，降水时空分布不均。该区主要的气象灾害是干旱和干热风。干旱在冬小麦全生育期都有可能发生，且播种当年7-9月份降水在土壤中蓄积形成的底墒水对产量形成也具有重要作用，干热风灾害发生在冬小麦灌浆成熟期。本文利用华北地区48个农气站冬小麦发育期资料（1981-2010年）和气象资料（1961-2010年）以及近50年产量资料，将冬小麦全生育期划分为前期（播种期-起身期）、中期（拔节期-开花期）、后期（灌浆期-成熟期）三个阶段，并充分考虑了底墒形成期（播种当年7-9月）内的降水，探索不同气象灾害对冬小麦产量形成的影响。通过构建干旱、干热风指数，分析不同发育阶段气象灾害的时空分布规律。根据气象灾害发生机理及区域环境特征建立危险性、暴露性和脆弱性评价模型，并构建综合风险模型，对华北地区冬小麦主要气象灾害综合风险进行评价。利用GIS技术绘制了华北地区主要气象灾害风险分区图。文章主要结论如下：（1）基于标准化降水蒸散指数，华北地区全区干旱化有加重的趋势，且北部比南部明显。冬小麦播种前底墒形成期内降水有减少的趋势。基于作物水分亏缺指数，冬小麦各发育阶段干旱指数值均较高，且以中期的水分亏缺程度最为严重，生育前期和后期的干旱指数空间分布呈现由东南向西北逐渐增大的趋势。（2）发生冬小麦干热风站点数较多。河北省中南部是干热风危害最重的地区，山东省西北部、河南省北部也较为多发。1960年代至1990年代干热风程度逐渐减轻，2000年以来，又有加重的趋势。（3）本文根据灾害发生学原理分别建立了危险性、暴露性与脆弱性评价模型，并利用加权综合评分法构建华北地区冬小麦干旱与干热风综合风险评价模型。基于危险性评价模型，冬小麦生育前期和中期干旱的危险性权重系数较高，而且大部分地区中期的危险性权重最大。冬小麦危险性在底墒形成期普遍较小，在生长前期由南向北增大，在生长中期全区普遍较大，在生长后期华北中部干旱危险性最大，干热风危险性最大的地区位于河北省中南部。由于冬小麦生长后期可能有两种灾害并发，因此本文讨论了两种灾害权重系数的比值，分析不同地区后期两种气象灾害的相对重要性程度。河南中部和西部的泛区、商丘、永城以干旱的影响为主，向南向北干旱的重要性降低，干热风的重要性升高。研究区农业气象灾害综合危险性由南向北逐渐增大。华北地区暴露性最大的地区位于山东省西南部和河南省东北部地区。华北地区脆弱性指标具有明显的地区分异性，脆弱性最高的地区位于河北的黄骅、泊头，山东南部的莒县，以及河南西部的卢氏、三门峡。河南中部和西部的脆弱性程度也较高。华北地区冬小麦主要气象灾害风险指数有两个高值中心，一个位于冀鲁豫交汇处，另一个位于河北省泊头、黄骅等地，风险值由中心向四周逐渐降低。根据风险评价模型中不同地区农业气象灾害风险形成的特点，提出了区域风险管理的基本措施。
【作者】张玉静；
【导师】王春乙；
【作者基本信息】中国气象科学研究院，气象学，2014，硕士
【关键词】华北地区；冬小麦；干旱；干热风；风险评价；

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