农业旱涝指标及在江淮地区监测预警中的应用

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1、第2O卷2期应用气象学报Vol

2、2O。No．22009年4月JOURNAIOFAPPLIEDMETEOROLOGICAISCIENCEApri12009农业旱涝指标及在江淮地区监测预警中的应用马晓群吴文玉张辉(安徽省气象科学研究所安徽省大气科学与卫星遥感重点实验室，合肥230031)摘要该文提出了一个可业务应用的农业旱涝监测预警气象指标累积湿润指数。该指标以相对湿润度指数为基础，用作物需水量取代参考作物蒸散量，并考虑前期旱涝程度对当前早涝状况的累积影响，具有农业意义。为方便农业气象业务应用，采用FAOPenman—Monteith模型的简化方法计算参考作物蒸散量，用气温资料对简化式进行校

3、准，将误差减小到可满足应用要求；通过求算不同区域农田作物系数的加权平均值，得到宏观农田作物需水量，并确定了该指标分区域的旬旱涝等级标准。该指标用于旱涝监测，与土壤墒情的定性符合率为8O～9O，定量符合率为6O～7O，在旬时间尺度比土壤墒情指标更符合旱涝实况；用于下一句旱涝预警，尽管受到中期降水量预报准确度影响，但由于含有前期旱涝实况信息，预警趋势大体正确，提高了旱涝预警的准确度。关键词：农业旱涝指标；累积湿润指数；监测预警业务；江淮地区近年来，随着作物模型的发展和应用，出现了一些与引言作物生理过程相联系的农业干旱指标l5]，省级气象部门也研制了各类针对本地的农业干旱监测指旱涝灾害作为最严

4、重的气象灾害，已经对我国标]，但是能够反映农业旱涝灾害特点并可供业务社会经济和人民生活，尤其是农业生产造成严重影应用的监测预警气象指标还不是很多。江淮地区地响。随着经济的迅速发展、人口增长及由此引起的处南北气候过渡带，地形复杂、气候多变、旱涝灾害全球气候变暖，旱涝灾害还有进一步加重的趋势j。常常频繁交替发生1011]，给当地的农业生产带来很由于我国农业基础设施相对薄弱，抗御自然灾害的大影响，是研究农业旱涝气象指标及其可应用性检能力较差，进行灾害的实时监测和准确预警有助于验的典型区域。本文拟从水分收支平衡观点出发，在一定程度上减轻旱涝损失，促进农业生产持续稳以各作物的需水特性为前提，构建含

5、有前期旱涝信定发展，而建立具有针对性的、反映灾害特点以及息的累积湿润指数，建立既能反映旱涝灾害特点，又与农业生产对象紧密结合的灾害指标则是准确监测与农作物发育阶段密切相关的可业务应用的江淮地预警的基础一。区农业干旱和涝渍监测预警气象指标。用经过区域旱涝灾害主要由降水异常引起，因此从气象角校准和检验的FA0Penman—Monteith模型简化方度定义的旱涝指标通常只考虑降水偏离常态的程法计算参考作物蒸散量，尝试用作物种植面积为权度。而农业旱涝的严重程度同时还与对农作物生长重求算区域宏观需水量，使该指标能够用于实时业发育和产量的影响大小有关。农业干旱程度一般以务，为用多源信息综合监测当前农

6、业干旱和涝渍，预农作物需水量和实际亏缺量的多少以及对产量的影测未来旱涝发展趋势打下基础。响程度来衡量；农业涝渍的轻重是由土壤过湿或受淹的程度和持续时间对农作物生长发育及产量影响1农业旱涝指标的确定大小决定的}。因此农业旱涝的形成是一个逐步累积、前效影响的过程，其严重程度与作物的生长发育1．1相对湿润度指数阶段密切相关。针对农业干旱已有土壤水分指标、相对湿润度指数是中国气象局《干旱监测和影作物旱情指标、作物需水量指标等很多评价指标。响评价业务规定》①中的干旱指标之一，它是降水量*中国气象局科学技术研究项目“安徽省农业气象灾害定量监测预警研究”、中国气象局2007年多轨道业务建设项目“中国农

7、业气象灾害监测预警系统建设”共同资助。2008—0220收到，2008—12—08收到再改稿。①中国气象局．《干旱监测和影响评价业务规定》(气发[2oo5]135号(附件))．2005．2期马晓群等：农业旱涝指标及在江淮地区监测预警中的应用187和参考作物蒸散量的相对比值，反映了实际降水供照时数资料缺乏时，FAO推荐用公式口：给的水量与最大水分需要量的平衡关系，是一个具R一kR~／T一丁-miR(3)有时空变化的旱涝指标。但由于地表覆盖、作物特计算太阳辐射(R)，式(3)中，丁mi为最高、最低性以及作物空气动力阻力不同等原因，农田作物蒸气温，R为天文辐射，k为大水体对温度影响修正散与以牧

8、草表示的参考作物蒸散量有很大不同。考系数。虑到农业旱涝指标应与作物生长过程中的水分供求净短波辐射：状况相关联，本文拟用作物潜在蒸散量取代上述指R一(1一)R(4)标中的参考作物蒸散量，建立能够反映降水量与农式(4)中，a为地表反射率，绿色植被的反射率通常田蒸散量(即作物需水量)二者平衡关系的相对湿润取值为0．23。度指数。计算公式为：本文用安徽省合肥和屯溪两个辐射观测站P—E帆一(1)1994—2003年实测辐射资料旬合计值(720