1.1 引言
在监测期内基于全球65个报告单元(MRU)的监测结果,CropWatch农气监测指标中距平变化最大的是温度(通过全球65个报告单元温度均值距平的变异系数计算),其次是降水,潜在累积生物量和光合有效辐射。然而,全球温度接近常年平均(-0.1°C),但降水高于常年平均8%,光合有效辐射低于常年平均4%。光合有效辐射十分显著,全球光合有效辐射仍持续偏低,在上期CropWatch全球农情遥感速报中已经强调过。总的来说,监测期内降水强度和潜在累积生物量与它们的距平之间不存在显著相关,但温度与距平存在负相关,例如温暖的气候具有负的距平(如图1.2所示),光合有效辐射与距平存在正相关。
从降水开始,以下章节重点描述距平特征(见图1.1-图1.4)。
异常降水特征
全球最干旱的情况发生在4个相对独立的南半球区域,包括巴塔哥尼亚西部(MRU-27,偏低50%)以及相邻的南锥半干旱地区(MRU-28,偏低20%)、巴西东北部(MRU-22,偏低11%)、马达加斯加岛西南地区(MRU-06,偏低48%)、新西兰(MRU-56,偏低48%)。然后是大片的连续区域,包括差不多整个非洲(除了几内亚海湾 MRU-03,降水轻度匮缺,偏低7%),地中海,中东以及西亚至中亚西部。相应的,水分匮缺影响了北部和东部周边的以下区域:北非地中海(MRU-07,偏低39%),欧洲沿地中海地区及土耳其(MRU-59,偏低35%)以及东非高原(MRU-02,偏低34%)。西亚(MRU-31)和乌拉尔山脉至阿尔泰山脉(MRU-62)降水分别偏低15%和13%。
还有2个降水匮缺的区域:(1)东亚(MRU-43)和中国长江中下游区(MRU-37),偏低24%;中国西南区(MRU-41),偏低18%;(2)佛罗里达州至加利福尼亚州以及不列颠哥伦比亚的大片区域中,美国棉花主产区及墨西哥湾平原(MRU-14),偏低29%;美国西海岸(MRU-16),偏低28%,墨西哥西南部及北部高原(MRU-18),偏低13%。
降水偏高较多的情况实际上发生在农业主产区之一,包含中国黄淮海区(MRU-34)中国黄土高原区(MRU-36),分别偏高47%和113%。相邻的区域对作物没那么重要(但对畜牧重要),降水偏高情况有所增强,包括中国青藏区(MRU-39),偏高36%;中国甘新区(MRU-32),偏高80%;蒙古南部(MRU-47),偏高204%;尽管降水仅偏高27%,中国内蒙古及长城沿线区(MRU-35)也在系列区域中。降水偏高较少的区域包括马达加斯加主岛(MRU-05),偏高14%;东南亚大陆(MRU-50),偏高30%;不列颠哥伦比亚至科罗拉多(MRU-11)和美国北部大平原(MRU-12)分别偏高21%和25%;乌克兰至乌拉尔山脉(MRU-58)偏高22%。
图1.1 全球制图报告单元(MRU)2017年10月至2018年1月与过去15年同期降水距平(%)
异常温度特征
除马达加斯加岛西南地区(MRU-06,偏低1.9°C)外,大部分农业主产区的温度适中,温度距平不超过或接近-1.0°C。在前言中已提及,降水偏低情况(比预期的天气冷)主要发生在热带,包括撒哈拉以南的非洲和美洲南部以及美国棉花主产区及墨西哥湾平原。
在6个非洲地区中(东非高原,MRU-02;非洲之角,MRU-04;马达加斯加主岛,MRU-05;萨赫勒地区,MRU-08;南非,MRU-09;几内亚海湾,MRU-03),温度距平在-0.7°C到-1.1°C之间;在8个美洲地区中(南锥半干旱地区,MRU-28;加勒比海地区,MRU-20;潘帕斯草原,MRU26;美国棉花主产区及墨西哥湾平原,MRU-14;巴西东北部,MRU-23;巴塔哥尼亚西部,MRU-27;中美和南美北部,MRU-19;最后是亚马逊流域,MRU-24),温度距平在-0.6°C到-1.0°C之间。
温度偏高情况主要发生在3个区域:(1)北美洲:不列颠哥伦比亚至科罗拉多(MRU-11)偏高0.8°C,墨西哥西南部及北部高原(MRU-18)偏高1.1°C;(2)欧洲:高加索地区(MRU-29)偏高0.9°C,乌克兰至乌拉尔山脉(MRU-58),偏高1.4°C;(3)亚洲:帕米尔地区(MRU-30)和中国青藏区(MRU-39)均偏高0.9°C。
图1.2 全球制图报告单元(MRU)2017年10月至2018年1月与过去15年同期气温距平(ºC)
光合有效辐射特征
在引言中提及过,全球范围内光合有效辐射平均偏低4%。这种情况和上期速报相似,上期速报也详细描述过,上期监测期内(2017年7-10月)全球范围内光合有效辐射平均偏低3%。
监测到的光合有效辐射偏低显著且日照偏低大于10%主要在以下区域:中国,包括中国海南(MRU-33,偏低18%)、中国长江中下游区(MRU-37,偏低18%)、中国黄淮海区(MRU-34,偏低14%)、中国西南区(MRU-41,偏低13%)、中国华南区(MRU-40,偏低13%)、中国黄土高原区(MRU-36,偏低12%);中国相邻的日本南部及韩国(MRU-46,偏低12%)以及远方欧洲的乌克兰至乌拉尔山脉(MRU-58,偏低14%)。
全球65个报告单元中只有6个的光合有效辐射高于常年平均,且偏高不多。这6个地区包括:美国棉花主产区及墨西哥湾平原(MRU-14,偏高1%),中亚东部(MRU-52,偏高1%),谢拉马德雷地区(MRU-17,偏高1%),蒙古南部(MRU-47,偏高2%),欧洲沿地中海地区及土耳其(MRU-59,偏高3%),乌拉尔山脉至阿尔泰山脉(MRU-62,4%)。在这6个光合有效辐射正向距平区域中,MRU-59和MRU-47在2017年7-10月已经发生了较常年平均偏高的异常情况。低光合有效辐射可能会影响北半球冬季作物的生长。
图1.3 全球制图报告单元(MRU)2017年10月至2018年1月与过去15年同期光和有效辐射距平(%)
潜在累积生物量特征
根据潜在累积生物量指标定义,尽管与降水的参照期不同,其空间特征仍然接近于降水的空间特征。当前监测期,86%的潜在累积生物量的变化来自于降水,12%来自于温度,2%来自于光合有效辐射。最大的正向差异(降水距平大于潜在累积生物量)发生在中国台湾(MRU-42,偏大46%)和蒙古南部(MRU-47,偏大113%)。最大的负差异(潜在累积生物量大于降水距平)在-16%和-18%之间,发生在巴塔哥尼亚西部(MRU-27),美国西海岸(MRU-16),马达加斯加岛西南地区(MRU-06)和欧洲沿地中海地区及土耳其(MRU-59)。
图1.4 全球制图报告单元(MRU)2017年10月至2018年1月与过去5年同期生物量距平(%)
异常地区分析
异常地区定义为降水、温度和光合有效辐射数值百分比排位组合计算的简单指数。在不包括北半球高纬度区域的农业相关区域中,3个CropWatch农气监测指标的每个指标呈现异常的区域有13个,异常值指数值百分比排位大于75%或者小于25%。统计采用当前监测期数据。因此,“异常”并不是绝对术语而需要参照当前监测期背景。例如,在当前背景下的平均日照被认为是异常的,因为90%的区域日照低于平均日照。
9个地区的3个农气监测指标全部呈现异常。最不同常年,潜在的也是农气指标最为不利状况的情况发生在以下区域:东非高原(MRU-02),美国棉花主产区及墨西哥湾平原(MRU-14),新西兰(MRU-56)和中国海南(MRU-33)。
以下区域遭受了干旱天气(降水匮缺48%到34%)和低温(温度距平在-0.7°C 到-1.1°C):东非高原(MRU-02),南非(MRU-09),美国棉花主产区及墨西哥湾平原(MRU-14)以及东亚(MRU-43)。新西兰(MRU-56)遭受了干旱(降水偏低48%)和高温(温度偏高1.2°C)以及低日照(光合有效辐射偏低6%),而上述所列的其它区域的日照接近于平均,在当前监测期内,是非常异常的。
冷湿天气(降水偏高29%到43%,温度偏低-0.7°C to -0.8°C)以及低日照(光合有效辐射距平在-6%到-18%)影响区域包括加勒比海地区(MRU-20)、澳大利亚北部(MRU-53,非农业主产区)以及中国海南(MRU-33)。暖湿天气(降水偏高36%、温度偏高0.9°C)以及平均的光合有效辐射区域主要在中国青藏区(MRU-39)。
由于光合有效辐射特征十分异常,只考虑降水和温度组合,除了上述已经列出的异常组合外还有许多异常情况,例如在“干旱和凉爽”的组合类别(降水距平在-9%到-50%,温度距平在-0.7°C和-1.9°C)中,有非洲的非洲之角(MRU-04)、马达加斯加岛西南地区(MRU-06)、南非(MRU-09),南美的阿根廷中北部(MRU-25)以及巴塔哥尼亚西部(MRU-27)。