监测期内(2014.10.1至2015.1.31),全球农气模式的主要特点是在北半球与印度地区,伴随着降水的增加,日照有明显的亏缺现象。
北半球日照的亏缺导致在北纬20°以上大部分地区和印度地区,光合有效辐射相比过去13年平均水平偏低3%以上,其中仅有乌克兰至乌拉尔山脉(MRU-58)与中国长江下游(MRU-37)的光合有效辐射达到近年同期平均水平。而在赤道地区和非洲南部,包括整个东南亚,除巴西东北部(MRU-22)和几内亚海湾(MRU-3),日照均高于过去13年均值。
光合有效辐射降幅最大的地区主要包括主产区中的乌拉尔山脉至阿尔泰山脉(MRU-62,-10%)、西欧(除地中海地区MRU-60, -8%)和美国玉米主产区(MRU-13,-6%)。光合有效辐射增幅最大的地方发生在中非赤道地区(MRU-1)和巴西中部和东部(MRU-23),均较往年增长7%。
降水的主要分布特征表明,亚洲、大洋洲、非洲和拉丁美洲降水偏少。在亚洲和大洋洲,极端的少雨现象发生在日本南部及韩国 (MRU-46,-33%),中国海南 (MRU-33,-55%),中国台湾(MRU-42,-84%),新西兰 (MRU-56,-69%),中国长江下游(MRU-37,-28%) 及东南亚群岛 (MRU-49,-5%)。在非洲,降水的亏缺主要出现在索马里和埃塞俄比亚地区(MRU-04,-23%),马达加斯加岛西南地区(MRU-06 ,-31%)。在东非高原 (MRU-02,-8%)和南非(MRU-09,-5%)降水的降幅并不显著。在拉丁美洲,巴西东北部 (MRU-22,-27%),南锥西南部和南锥半干旱地区 (MRU 27 和 MRU 28) 降水分别较平均低28%和60%。例外的是,巴西东南部、康塞普西翁及巴伊亚布兰卡(MRU 26),高于平均降水量26%。
降水充沛的地方大多分布在亚洲:从中国黄淮海地区(MRU-34, +44%)延伸至中国西南部(MRU-41, +81%),一直到乌拉尔山脉至阿尔泰山脉(MRU-62, +52%),这些地区的降水均超出了过去13年平均降水的50%以上,其中蒙古地区达到了创纪录的+413%。
2014年10月至2015年1月,全球降水波动起伏剧烈(图1.1)。
整体而言,监测期内,南半球降水不足,与近年同期平均水平相比,好望角西部(MRU-10),马达加斯加西南地区(MRU-06),非洲之角(MRU-04),诺德什蒂(MRU-22),亚马逊地区(MRU-24),巴西中东部地区(MRU-23),新西兰(MRU-56)和澳大利亚北部地区(MRU-53)的降水量分别减少60%,31%,23%,27%,19%,17%,69%与13%。值得庆幸的是,南半球潘帕斯草原(MRU-26),昆士兰至维多利亚(MRU-54),几内亚湾地区(MRU-03)等粮食主产区的降水高于平均水平,分别增长30%,6%与5%。其他大部分区域的降水接近于平均水平,如北非地中海地区(MRU-07,-5%)。
北半球的降水分布十分复杂. 在北美地区,除西海岸(MRU-16)降水减少16%之外,其他区域的降水均高于近年平均水平,如玉米主产区(MRU-13)、不列颠哥伦比亚至科罗拉多(MRU-11)、北部大平原地区(MRU-12)、美国棉花主产区及墨西哥平原(MRU-14)的降水分别增长4%,44%,54%,17%。在中国,尽管长江中下游地区(MRU-37)的降水减少28%,但是其他的粮食主产区降水量均高于过去多年平均水平,如黄淮海地区(MRU-34)、黄土高原地区(MRU-36)、东北地区(MRU-38)、华南地区(MRU-40)的降水量分别增长44%,34%,28%与20%。东亚(MRU-43)、日本南部与朝鲜半岛地区(MRU-46)的降水量分别减少25%与33%。
作为全球主要的水稻种植区,东南亚与南亚的降水量与过去多年平均水平基本持平,如中南半岛地区(MRU-50)、喜马拉雅南麓地区(MRU-44)、南亚地区(MRU-45)的降水量分别增加0%、9%与6%,旁遮普古至吉拉特邦(MRU-48)和南洋群岛(MRU-49)的降水减少9%与5%。
西欧的降水与过去多年平均水平基本持平,微增4%,乌克兰至乌拉尔山地区降雨量减少6%,欧洲地中海地区至土耳其地区降水量减少18%。同期,中亚的乌拉尔至阿勒泰山区的降水量增加51%。
图 1.1. 全球制图报告单元(MRU)2014年10月至2015年1月与过去13年同期降雨(RAIN)距平图 (%)
监测期内全球大部分地区的温度接近于过去13年平均水平,如图1.2。在北美,西部的温度高于均值而东部低于均值。其中上升最大的地方包括美国西海岸(MRU-16,TEMP +2.2oC)和不列颠哥伦比亚至科罗拉多(MRU-11,+1.7oC)。北美亚北方带非农业地区其平均温度为-7.9oC,且降水充沛(RAIN, +9%),出现了冰冻天气。在南美和非洲,大多数农业生态区除了南锥西南部(MRU-27,-0.4oC),其他地区温度均高于过去13年平均水平。在大洋洲,澳大利亚沙漠(MRU-63,-0.7)和澳大利亚昆士兰至维多利亚 (MRU-54,-0.5oC) 温度低于往年平均。
在其他温度高于平均水平的农业生态区中,高温最显著的地方出现在西欧地中海地区(MRU-60,+2.1oC)。在乌克兰至乌拉尔山脉(MRU-58,-0.3oC)和乌拉尔山脉至阿尔泰山脉(MRU-62,-0.5 oC),温度低于0℃且低于往年平均。
图 1.2. 全球制图报告单元(MRU)2014年10月至2015年1月与过去13年同期气温(TEMP)距平图 (℃)
光合有效辐射(PAR)作为CropWatch中的农业环境指标,与降水和气温的变化规律相关性很大。与过去13年平均水平相比,在全球65个农业生态区中,北半球的大部分农业生态区光合有效辐射均偏低,而南半球大多高于平均水平。PAR增幅最大的地区是中非赤道地区(MRU-01)和巴西中部和东部(MRU-23),亚马逊流域(MRU-24)光合有效辐射同样有5%的增幅。光合有效辐射显著降低的地区主要集中在北美和欧洲大陆,其中美国玉米主产区(MRU-13)和北美亚北方带(MRU-15)降低6%,北美北部地区(MRU-61)降低5%;在欧洲,西欧(MRU-60)和乌拉尔山脉至阿尔泰山脉(MRU-62)光合有效辐射分别降低8%和10%;最大的PAR降幅出现在欧亚大陆北部(MRU-57),较平均水平减少14%。需要指出的是,这里提到的部分高纬度地区农业生产活动较少,在此提及只是为了阐述光合有效辐射在全球的空间分布特征。
监测期内,中国的大部分地区光合有效辐射减少。黄淮海地区(MRU-34)和黄土高原地区(MRU-36)作为中国冬小麦的主要产区,光合有效辐射较平均水平分别偏低了3%和4%,光照条件对冬小麦越冬不利。在中国,光合有效辐射降幅最大的地区为甘肃、新疆地区(MRU-32),达到5%,这可能与该地区在监测期内降水量偏多有关。
图 1.3. 全球制图报告单元(MRU)2014年10月至2015年1月与过去13年同期有效光合辐射(RADPAR)距平图(%)
潜在积累生物量是考虑降水和气温的综合农业气象指标,用于描述某一地区潜在的累计生物量。图1.4展示了本次监测期间(2014年10月1日至2015年1月31日)全球65个制图与报告单元(MRUs)上的潜在积累生物量的距平分布。
总体而言,在充沛的降水和较好的光照条件下,全球65个制图与报告单元中有27个潜在累积生物量高于过去5年平均。其中增幅最大的地方包括: 澳大利亚沙漠 (MRU-63, +23%)、北美北部地区 (MRU-61, +24%)、 喜马拉雅山南部(MRU-44, +26%)、北美北部大平原 (MRU-12,+37%)、中国甘肃新疆地区 (MRU-32,+42%)、中国西南部 (MRU-41, +59%)、蒙古地区 (MRU-47, +167%) 和美国亚北极区(C65, +226%)。潜在累积生物量降幅最大的区域包括:巴西东北部 (MRU-22,-23%)、中国长江下游 (MRU-37, -24%)、马达加斯加岛西南地区 (MRU-6,-29%)、南锥西南部 (MRU-27,-47%)、中国海南 (MRU-33,-51%)、南非西开普地区(MRU-10,-52%)、新西兰(MRU-56,-57%) 和中国台湾(MRU-42,-77)。
图1.4. 全球制图报告单元(MRU)2014年10月至2015年1月与过去13年同期潜在累积生物量(BIOMSS)距平图(%)