武汉农业气候

武汉农业气候分析学生姓名：李**学生学号：2007*********学生专业：植物保护华中农业大学植物科学与技术学院二○○八年十一月武汉农业气候分析-1-武汉农业气候概述武汉市地处江汉平原的东部，30°38’N,114°04’E,海拔23m,属亚热带，它是湖北省省会，是湖北省政治、经济、文化中心，同时也是中国内陆最大的交通枢纽和华中地区最大的城市。长江及其最大支流汉水横贯市区，将武汉一分为三，形成了武昌汉口汉阳三镇隔江鼎立的格局，故武汉素有“江城”的美誉。全市现辖9个城区2个郊区和2个县，人口约800万人，其中郊县人口近220万。武汉市土地总面积为8494.41平方公里，在平面直角坐标上，东西最大横距134公里，南北最大纵距155公里。武汉市有得天独厚的自然资源。江河纵横，湖港交织，长江、汉水交汇于市境中央，且接纳南北支流入汇，众多大小湖泊镶嵌在大江两侧，形成湖沼水网。全市水域面积占全市总面积的25.80%，居全国大城市之首。物产及生物资源丰富。素有渔米之乡美誉。粮食作物，共240多个品种；经济作物，共50种；鱼类资源，共11目11科88种，水生动物，共有8目14科45种。在中国改革开放的30年里，经济有了飞速的发展，正在满怀信心的朝着全面建设小康社会和21世纪中叶基本实现现代化的宏伟目标前进。但是，我们看到我国的“三农问题”依然十分突出。农业工作者对于包括农业气候在内的科学技术缺乏了解，仍然在靠经验吃饭。他们对当今世界面临的三大气候难题知之甚少，更不知道对它们对农业的影响。通过对武汉近30年气象资料的统计和分析，明确了武汉一年中辐射、气温、武汉农业气候分析-2-降水等的变化规律，看到一些最新的气候变化趋势，并得到了武汉的气候生产潜力。本文旨在帮助武汉及其周边地区的农业工作者对这一地区的气象、气候条件加深了解，以促进农业生产的健康有序发展。同时，本文也能为生态治理、防灾减灾、农业可持续发展等方面的工作者提供参考。太阳辐射和日照太阳辐射的年变化图表1武汉太阳辐射年变化（×105J/m2·月）1月太阳直接辐射量为一年中最小值，随着太阳高度角的增大，太阳直接辐射量不断增加，在7月取得最大值；随后太阳高度角减小，太阳直接辐射量也随之减小。经过比较发现，散射辐射量与太阳直接辐射量有同步效应，在5-8月接近最大值，12月取得最小值。太阳辐射中对植物光合作用有效的光谱成分称为光合有效辐射。从上图可以武汉农业气候分析-3-看出，进入三月以后，光合有效辐射量有个明显的增加过程，在7-8月达最大值，然后就有了下降趋势，逐月减少，1月到最小值。日照时数和日照百分率表格1月日照时数1月2月3月4月5月6月日照时数h104.1105.4115.6151.2181.8179.97月8月9月10月11月12月日照时数h232.7241.2174.1161.6144.3136.5武汉地处北半球，随太阳直射点逐渐北移，7-9月日照时间长，而12-1月太阳直射点位于南半球，所以日照时间短。由图也可以看出，夏季（7-9月）日照百分率明显高于其他月份。图表2武汉1971-2000年月平均日照百分率（%）气温气温的年变化随着太阳直射点的北移，太阳高度角变大，日照时间变长，蒙古高压的减弱，武汉农业气候分析-4-同时，因为受副热带高压的控制，1至7月武汉的气温逐渐升高，到7-8月达最大值。又因武汉地处海拔较低的长江流域河谷中，地形低凹，空气与地面接触面积大，通风不良，所以气温较高。图表3武汉1971-2000月平均温度（℃）8月过后，由于武汉受蒙古高压和阿留申低压影响，气压梯度力由大陆指向武汉农业气候分析-5-海洋，风由大陆吹向海洋，而蒙古高压为冷高压，故形成冬季风。同时，太阳直射点南移，太阳高度角变小，日照时间变短，造成温度不断下降，1月为每年中的气温最低月份。虽说武汉夏热冬冷是多年观测得出的规律，但也有例外，如某年一月就出现了24.2℃的高温，而某年六月则出现了13.0℃的低温。这些极端天气的出现毫无疑问的给我们的农业生产造成了巨大的影响。从图表3可以看出，武汉四季温度变化较明显，气温年较差约25度，根据波兰学者Gorczynski提出的大陆度计算公式4.20sin7.1ψAK得到武汉的大陆度为63.34，故其具有大陆性气候特点。根据气温划分四季表格2侯平均温度℃侯1234563月8.18.910.010.811.712.65月19.320.121.222.123.023.99月25.925.224.323.422.321.611月13.712.711.610.39.28.7气候四季是我国气象学家张宝坤考虑到各地区的差异而提出以侯平均温度为指标划分四季，故又称为温度四季，侯平均温度低于10℃为冬季，高于22℃为夏季，介于10～22℃之间为春季或秋季。按照上述指标划分，武汉春季为3月11日至5月15日，夏季为5月16日至9月25日，秋季为9月26日至11月15日，冬季则始于11月16日而终于3月10日。武汉农业气候分析-6-表格3四季的天数季节春夏秋冬天数6513151118可以很明显的看出，武汉春季和秋季持续时间短而冬季夏季持续时间长。日较差的年变化表格4月平均日较差表1月2月3月4月5月6月平均最高温度7.91014.421.426.429.7平均最低温度0.42.46.612.918.222.3平均日较差7.57.67.88.58.27.47月8月9月10月11月12月平均最高温度32.632.527.922.716.510.8平均最低温度25.424.919.913.97.62.3平均日较差7.27.688.88.98.5武汉日较差在一年中变化不是很大，都在8℃±1范围内。1月-5月气温日较差持续增大，而进入6月，梅雨季到来，阴雨绵绵，太阳直接辐射减弱，所以日较差变小，7月达最小值。梅雨季结束后，太阳直接辐射增强，武汉地形低凹，在夜间常为冷空气下沉聚合之处，故8月-11月气温日较差变大。入冬（12月）以后，由于太阳高度角减小，日照时间变短等因素的影响，气温日较差又逐渐减小，1月达最小值。武汉农业气候分析-7-积温和农业指标温度表格5武汉积温表(℃·d)1月2月3月4月5月6月7月≥10℃积温003.1204.0368.9471.0579.7≥5℃积温022.4158.1354.0523.9621.0734.78月9月10月11月12月总和≥10℃积温567.3402.0238.742.002876.7≥5℃积温722.3552.0393.7192.031．04305.112月25日至次年2月7日，武汉日平均温度小于5℃，已不适于耐寒作物的生长，此时冬小麦也进入休眠期停止生长。2月8日起武汉日平均温度大于5℃，进入植物生长季。3月17日武汉起日平均温度大于10℃，进入喜温作物的生长期，持续250天，到11月21日左右武汉日均温度低于10℃，而到12月24日前后，武汉日均温度低于5℃，生长季结束，整个生长季总计321天。一年中，武汉大于等于10℃的积温为2876.7℃·d，大于等于5℃积温为4305.1℃·d。降水降水的年变化六七月中，西太平洋副热带高压西北侧雨带北上至江淮流域，与北方不断南下的冷空气相遇，在地面上形成持久稳定的准静止锋，在高空形成近东西向的切变线，故出现了梅雨季，降水量明显增多。而入秋以后，由于受极地高压控制，武汉农业气候分析-8-降水明显减少。图表4月平均降水量直方图mm表格6各季雨量占全年比重表月121234567891011月均降水量mm28.5559.0455.0698.92138.57170.62213.95297.4691.7376.4963.1345.85平均季总量mm47.55136.04201.0561.82占全年百分比％10.6530.4745.0313.85从表格6可以看出，在植物的主要生长季，武汉降水量较大，而且下雨日多，降水时间分散，这十分有利于农作物的生长，同时也有利于减少植物病害的发生。降水变率表格7逐月降水变率表1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月月均降水变率%39.4459.1953.7653.4631.8945.0961.3852.4677.3856.5174.2254.92武汉农业气候分析-9-图表5逐月降水变率折线图由表格7和图表5可以看出，武汉不同年份的月降水变幅较为显著，其中9月和11月变化率最大。经过对1971年-2000年降水量数据统计，得到武汉平均年降水变率为18.95%，说明全年降水总量变化不大。这对农业生产极为有利，可以保证农作物生长所需水分。农业气候生产潜力农业生产潜力是以气候条件来估算的农业生产潜力，即在当地光、热、水等气候资源条件下，假设作物品种、群体结构、土壤肥力和栽培技术都处于最佳状态时，单位面积可能达到的最高产量。表格8生产潜力表4月5月6月7月8月9月10月年总量籽粒产量kg/ha光能生产潜力kg/ha698.25824.96862.11976.97740.48595.69698.254698.451644.46光温生产潜力kg/ha203.61382.29681.24976.97740.48352.89220.583558.061245.32气候生产潜力kg.ha203.61382.29681.24976.97740.48352.89220.583558.061245.32由上所述知武汉降水量充足，可以给农作物生长提供充足的水源，故f（ω）=1，即气候生产潜力等于光温生产潜力。根据气候生产潜力的计算式并取经济系数0.35，得到武汉农业生产潜力1.25×104kg/ha，属于农业气候生产潜力的中值区。籽粒产量1245kg/ha即武汉粮食的理论最高产量。武汉农业气候分析-10-农业气候分析武汉地处北半球中纬度地带，属北亚热带季风（湿润）气候。雨量充沛，日照充足，四季分明，总体气候环境良好。近30年来，年均降雨量1269毫米，且多集中在6-8月。年均气温15.8度--17.5度，年无霜期一般为211天--272天，年日照总时数1928.4小时。光能资源充足，热量资源丰富，气温年较差大，可利用这一点进行多种植物的轮作、套作。要充分利用光能、热能资源，提高太阳能等在农业能源中的比重。武汉雨热同季，但降水量并不稳定，应做好农田水利工作，防止枯水年份对农业生产造成不利影响。同时，应大力发展高效的设施农业，推进农业现代化进程。针对夏季的高温天气，可种植耐热植物，也可利用遮阳设施加以改善。对于那些易受降水影响的作物（如葡萄）可以在其顶部设置遮雨蓬来改善其生长条件，从而获得较好的收成。但是，武汉的总体气候虽然相对稳定，可也会有些许变化，只要我们应适时作出相应的改变，充分利用好的气象条件而尽量避免不利因素，一定能取得较好的经济效益。总之，要充分利用武汉地区性气候资源优势，优化农业生产结构，提高农产品品质。发展农业多种经营，适度种植经济作物，以适应国民经济和社会发展的多种需求。