第一章基于全球65个制图报告单元(MRU)分析了CropWatch的三个农业气象指标(降水(RAIN)、温度(TEMP)和光合有效辐射(RADPAR))以及一个农情指标-潜在生物量(BIOMSS)。其中降水、温度、光合有效辐射的距平是基于当前监测时段与过去14年同时段的对比,潜在生物量距平是基于当前监测时段与近5年同时段的对比。附录A的表A.1提供了各指标在各MRU单元上的具体信息。更多相关制图报告单元和农业气象指标的信息,可以查看附录C和www.cropwatch.com.cn网站中的资源信息。
监测期间,全球降水变化很大程度上受到厄尔尼诺的影响,部分地区出现了显著的异常,特别是中美洲和南美洲,非洲东部和南部,亚洲东南部和大洋洲。
然而,气候监测机构越来越多的记录数据显示,并不存在一成不变的厄尔尼诺现象,其影响在地球板块尺度上的规律也难以预测。厄尔尼诺对农业来说,很大程度上意味着灾难频发,如干旱、洪水或龙卷风,但不同地区灾害的发生状况不一。例如,通常情况下,厄尔尼诺现象会造成非洲索马里和埃塞俄比亚地区气候异常潮湿多雨,而非洲南部会发生干旱,1991-1992年间厄尔尼诺的影响便遵循该规律。本监测期内,整个非洲东部和南部均遭受干旱影响,CropWatch降水指数显示南非降水偏低19%(MRU 09),索马里和埃塞俄比亚地区(MRU 04)以及东非高原(MRU 02)的降水分别偏低25%和28%。中非赤道地区(MRU 01)也受到了影响,降水偏低6%。马达加斯加地区(MRU 05)降水高出平均水平12%。
加勒比海、中美洲和南美洲地区的各个国家均遭受干旱影响(降水下降 20% 至30%之间),仅主产区东部(巴西东北部(MRU 22)至阿根廷潘帕斯(MRU 26)一带)降水偏高,其中巴西中东部(MRU 23)降水偏高53%。
本章后续各节的分析显示,亚洲西部、中部和东部,降水也呈现异常偏低的状况;然而,这并不是厄尔尼诺常规的影响范围。大洋洲的厄尔尼诺现象颇具代表性,异常的气象条件持续影响着当地的农业生产。
本期通报监测期间,同样出现了其他显著异常的气候变化,降水和温度间并没有明显的相关关系,在全球、区域和纬度变化上,光合有效辐射和降水的距平变化呈现一定的负相关,但未达到显著水平。除此以外,其他气候异常区域并未呈现规律性的相关关系(表 1.1)。
另一方面,厄尔尼诺的影响也并非全是负面的。例如,中非赤道地区(MRU 01),降水量偏少6%,温度偏低0.7℃,其光合有效辐射偏高6%,,但该地区即使降水低于平均水平也远超作物生长所需,而高温会导致作物夜间呼吸作用的下降,日照往往是限制作物生长的主要因素。因此,中非赤道地区的气象条件总体有利于作物生长。
图 1.1. 降水异常最显著的MRU农气指标监测结果(2015年7月-10月)
MRU | RAIN (%) | TEMP (℃) | RADPAR (%) |
56. 新西兰 | -73 | -0.5 | -4 |
53. 澳大利亚北部 | -71 | -0.7 | 5 |
65. 美洲亚北极区 | 165 | 1.9 | -8 |
32. 甘肃/新疆地区 | 173 | -0.4 | 0 |
47. 蒙古南部 | 309 | -0.1 | 0 |
CropWatch监测结果显示,2015年7-10月,全球诸多地区的降水低于过去14年同期平均水平。
亚洲部分粮食主产区降水明显低于平均水平,包括印度的旁遮普与古吉拉特邦(MRU-34,-30%)、东亚(MRU-43,-48%)、中国黄淮海区(MRU-34,-30%)、中国东北区(MRU-38,-24%)、海南(MRU-33,-41%)、中国台湾(MRU-42,-25%)和东南亚南洋群岛(MRU-49,-52%)等。大洋洲、欧洲与非洲的部分粮食主产区也遭受持续干旱,包括新西兰(MRU-56,-73%)、澳大利亚昆士兰至维多利亚区(MRU-54,-43%)、澳大利亚北部(MRU-53,71%)、乌克兰至乌拉尔山(MRU-58,-25%)、欧洲西部除地中海之外的地区(MRU-60,-16%)。就非洲而言,除北非地中海沿岸地区(MRU-07)降水偏多46%之外,包括东非高原(MRU-02)、非洲之角(MRU-04)、非洲南部(MRU-09)与南非西开普地区(MRU-10)等区域的降水较过去14年同期平均水平分别偏低28%、25%、19%和19%。
与此同时,南美与北美地区的降水高于平均水平,其中,阿根廷的潘帕斯区(MRU-26)、巴西中东部区(MRU-23)和美国大平原北部区(MRU-12)的降水分别偏高35%、53%与45%。亚洲主要的畜牧区,监测期内的降水也显著偏多,如蒙古南部地区(MRU-47)、中国甘新区(MRU-32)、乌拉尔至阿尔泰区(MRU-62)降水分别偏高309%、173%与50%。
图1.2. 全球制图报告单元(MRU)2015年7月至10月与过去14年同期降水(RAIN)距平图(%)
注释: 数据来自2015年7月-10月与过去14年(14YA,2001-2014)同时期平均的差值百分比。
本期通报监测期内,温度较历史同期距平在不同板块间呈现不同的变化趋势。在欧亚大陆,大部分制图与报告单元温度较过去14年平均水平偏低。在乌拉尔山脉至阿尔泰山脉、中国长江中下游、日本南部及韩国,温度较平均温度偏低1℃以上(MRU 62,-1.1℃;MRU 37,-1.3℃;MRU 46,-1.2℃);仅欧洲沿地中海地区及土耳其、高加索地区和西伯利亚东部,温度偏高(MRU 59,0.9℃;MRU 29,0.6℃;MRU 52,1.0℃;MRU 51,0.1℃)。
北美洲大部分地区温度接近于历史同期平均值,而美国西海岸地区(MRU 16),温度偏高0.9℃。南美洲北部大部分地区温度较往年有所升高,而南美洲南部南锥体区域温度偏低,包括阿根廷中北部、巴塔哥尼亚西部和南锥半干旱地区温度下降超过0.5℃(MRU 25,-0.6℃、MRU 27,-0.5℃ 、MRU28,-0.8℃)。
非洲和大洋洲的温度距平最大异常出现在马达加斯加岛西南地区(MRU 06),温度偏低1.1℃。其他大部分地区,温度均接近平均水平,温度距平在正负1℃之间。
图 1.3. 2015年7月-10月全球制图与报告单元与过去14年同期温度距平(℃)
注释: 数据来自2015年7月-10月与过去14年(14YA,2001-2014)同时期平均的差值百分比。
光合有效辐射(RADPAR)作为CropWatch中重要的农业环境指标,其距平变化与气温距平的变化规律十分相关。与过去14年同期平均水平相比,在全球65个制图与报告单元中,超过半数的MRU光合有效辐射偏高。RADPAR变幅最大的地区出现在阿根廷中北部(MRU-25)和潘帕斯草原(MRU-26),光合有效辐射分别偏低10%和9%。光合有效辐射显著偏低的地区还包括北美大陆的北部地区,美洲亚北极区(MRU-65)和北美北部地区(MRU-61)光合有效辐射相比于多年平均水平分别偏低8%和3%,然而这些高纬度地区并非农业主产区。光合有效辐射偏高的地区分布相对集中,其中非洲的东非高原(MRU-02)、中非赤道地区(MRU-01)和索马里和埃塞俄比亚地区(MRU-04)光合有效辐射分别偏高7%、6%和4%;美洲加勒比地区(MRU-20)和亚马逊流域(MRU-24)均偏高5%;东南亚群岛(MRU-49)和南亚(MRU-45)光合有效辐射分别偏高9%和6%。
中国的长江中下游区(MRU-37)和华南区(MRU-40)作为中国水稻主产区,光合有效辐射较平均水平显著偏低,分别偏低8%和7%。西南地区(MRU-41)的光合有效辐射同样较平均水平偏低3%,这与监测期内该地区持续的阴雨寡照天气有关。光合有效辐射高于平均水平的地区包括黄土高原区(MRU-36)、黄淮海区(MRU-34)和海南省(MRU-33),分别偏高7%、5%和3%。中国其它地区光合有效辐射基本上处于平均水平。
图1.3.2015年7月-10月全球制图与报告单元与过去14年同期光合有效辐射距平(%)
注释: 数据来自2015年7月-10月与过去14年(14YA,2001-2014)同时期平均的插值百分比。
潜在生物量(BIOMSS)是综合考虑降水和气温的农业气象指标,用于描述某一地区某一时段内潜在的累积生物量。图1.4展示了监测期内(2015年7月1日至2015年10月31日)全球65个制图与报告单元(MRUs)上的潜在生物量距平分布。
从全球来看,大部分地区潜在生物量的距平变化更多的受到降水距平的影响。近几期通报的监测结果均反映出,降水距平是影响潜在生物量距平变化的主导因素(全球65个制图与报告单元潜在生物量变幅与降水变幅的判定系数(R2)达到了0.83,与温度变幅的判定系数(R2)仅为0.07)。
欧亚大陆、非洲和美洲总体上降水充沛,共有28个制图与报告单元潜在生物量较近5年平均水平偏高。其中偏高幅度最大的地区出现在北部大平原(MRU 12,降水偏多45%;潜在生物量偏高30%)、墨西哥西南部及北部高原(MRU 18,RAIN偏多33%;BIOMSS偏高36%)、北非地中海(MRU07,RAIN偏多46%;BIOMSS偏高36%)、巴西中部和东部(MRU23,RAIN偏多53%;BIOMSS偏高38%)、乌拉尔山脉至阿尔泰山脉(MRU62,RAIN偏多50%;BIOMSS偏高39%)、甘肃新疆地区(MRU 32,RAIN偏多173%;BIOMSS偏高90%)和蒙古南部(MRU 47,RAIN偏多309%;BIOMSS偏高125%)。
潜在生物量较往年同期偏低的区域主要出现在降水亏缺的区域,在以下制图与报告单元,潜在生物量显著低于平均水平:澳大利亚北部(MRU 53,RAIN偏低71%;BIOMSS偏低71%),新西兰(MRU 56,RAIN偏低-73%;BIOMASS偏低60%),南洋群岛(MRU 49,RAIN偏低52%;BIOMASS偏低47%), 昆士兰至维多利亚(MRU54,RAIN偏低43%;BIOMASS偏低43%),旁遮普至古吉拉特地区(MRU48,RAIN偏低41%;BIOMASS偏低43%) 和东亚(MRU 43,RAIN偏低48%;BIOMASS偏低30%)。
图1.4. 2015年7月-10月全球制图与报告单元与过去5年同期生物量距平(%)
注释: 数据来自2015年7月-10月与过去5年(5YA,2010-2014)同时期平均的插值百分比。