总体而言,全球范围内除了降雨指标,其他农业气象指标(温度和有效光合辐射)的变化都较小。
全球多个区域呈现降雨异常。以非洲南部为首,南非西开普地区(MRU-10)和马达加斯加西南地区(MRU-6)降雨较近13年平均分别降低了48%和64%,非洲南部其他降雨稀缺地区包括非洲之角(MRU-4,-32%)、南非地区(MRU-9,-26%)以及东非高原(MRU-2, -18%)。另外非洲北部(MRU-7,-19%)也值得一提,该区降雨自2013年末就成匮乏态势。由于降雨稀缺,该区潜在累积生物量变幅在-57%(MRU-6, 马达加斯加西南地区)到-25%(MRU-4, 非洲之角)之间。该区降雨异常时期与玉米生长末期(收获期)和小麦生长初期重合,降雨异常区域也与厄尔尼诺在南非的典型干旱区吻合。
另一降雨匮乏区位于东亚(MRU-43,-40%)、日本南部和韩国(MRU-46, -33%)以及中国部分区域,包括黄土高原(MRU-36,-7%)、中国东北地区(MRU-38, -9%)尤其是中国黄淮海地区(MRU-34,-25%)。该区气温高于近13年平均水平1.0°C 到 1.5°C,太阳辐射强度增强近5%。与之相反,蒙古(MRU-47)和中国甘肃-新疆(MRU-32)地区呈现极端降雨高峰,当季降雨较近13年平均分别增长184%和114%,致使潜在生物量增长超过70%(气温和太阳辐射指数接近正常水平),对两区以牧场为基础的畜牧经济有利好形势。
南亚(MRU-45)及其毗邻的喜马拉雅山南部(MRU-44)地区气温指数分别高于平均水平1.2°C和1.1°C,太阳辐射指数各增长4%。然而由于降雨稍高于平均水平(小于10%),预计对夏季作物无明显负面影响。
拉丁美洲南部享有充沛降雨,具体包括巴西东南部、康塞普西翁及巴伊亚布兰卡地区(MRU-26,+62%)、阿根廷中北部非农业主产区(MRU-25,+83%)以及南锥体半干旱地区(MRU-28,+83%)。该区气温接近平均水平,光合有效辐射降幅在5%到9%间。较好的降雨将对冬季作物和牧场有较好影响。
其它较分散的气候异常区包括新西兰(MRU-56,降雨减少44%,潜在生物量下降29%)、美国北部大平原(MRU-12,降雨增加34%,气温和太阳辐射小幅降低)以及美国西海岸(MRU-16,降雨减少48%,热浪造成温度升高2.1°C,太阳辐射接近平均水平)。
如概述中所述,与温度、光合有效辐射以及潜在生物量相比,全球降水丰枯变化剧烈。降水增多的区域,除引言中所述的区域之外,美国重要的玉米产区的大平原北部地区(MRU-12)降水增加了34%。长江中下游(MRU-37)地区是重要的水稻产区,降水增加22%。在非传统的农业种植区蒙古(MRU-47)、甘肃与新疆地区(MRU-32)的降水分别增加了184%与114%,有利于当地畜牧业的发展。
与过去13年(2001-2013年)同时期相比,降水量波动较少的地区有:美国玉米带(MRU-13)降水量增加3%,美国玉米带至墨西哥沿海平原(MRU-14)降水增加9%,西欧(MRU-60)降水增加1%,喜马拉雅以南地区(MRU-44)降水增加7%,东南亚大陆(MRU-50)降水增加7%,东南亚岛屿区(MRU-49)降水微增0.4%。
图 1.1. 全球制图报告单元(MRU)2014年4-7月与过去13年同期降雨(RAIN)距平图 (%)
图1.2显示,与近13年平均相比,全球大部分地区气温偏高,这一现象与当前主流的全球变暖预测一致。
全球呈现四个显著增温区域(增温大于1°C ):(1)北美北部(MRU-61,+1°C)和美国西海岸(MRU-16, +2.1°C,所有MRU监测单元中增温最高);(2)安第斯山脉中部和北部(MRU-21, +1.1°C)、巴西中部和东部(MRU-23, +1.0°C)以及巴西北部(MRU-22,+2.0°C);(3)西非萨赫勒地区(MRU-8, +1.1°C)以及中非赤道地区(MRU-01,+1.1);(4)亚洲中部和东南部大部分地区,包括高加索地区(MRU-29, +1.1°C)、西亚地区(MRU-31,+1.0°C)、南亚(MRU-45,+1.2°C)、喜马拉雅山南部地区(MRU-44,+1.1°C)、中国青海-西藏(MRU-39,+1.1°C)、中国南部(MRU-40, 1.2°C)、中国海南(MRU-33, +1.2°C)、中国黄淮海(MRU-34, +1.0°C)、中国东北(MRU-38,+1.2°C)、东南亚大陆(MRU-50, +1.1°C)以及东亚地区(MRU-43, +1.2°C)。
在以上四个主要增温区域中,北美北部(MRU-61)自2013年10月以来气温持续高于平均水平,且自2014年1月以来降雨、气温和太阳辐射三个指标在同期都高于平均水平,但由于该区非农业主产区,农业参考意义不大。4月至7月内,西非萨赫勒地区(MRU-08)的三个农业气象指标也同时高于近13年平均水平,其中降雨指标增高25%,气温指标增高1.1°C,有效光合辐射增加0.1%。巴西中部和东部(MRU-23)以及中国青海-西藏(MRU-39)地区农业气象条件较为理想,气温和降雨同时较高,太阳辐射较低(两区降雨分别增加25%和31%;太阳辐射分别降低1%和2%)。与此同时,其他大部分地区农业环境接近平均或低于平均水平。尤其是美国西海岸(MRU-16)和中国黄淮海地区(MRU-34),异常高温伴随少雨和强烈太阳辐射,致使两区农业气象环境恶化。2014年7月两区(美国西海岸加州和中国)都报道遭受了严重旱灾证实了CropWatch的监测结果。
相比之下,本时期全球降温地区相对较少,且降温地区的农业比重都较小。其中,降温最大区域位于美洲亚北极区(MRU-65, -3.3°C),其他小幅降温区域包括欧洲沿地中海地区及土耳其(MRU-59, -1°C)、欧亚大陆北部(MRU-57, -0.6°C)、乌拉尔山脉至阿尔泰山脉地区(MRU-62, -0.2°C)以及美国北部大平原(MRU-12, -0.3°C)。美国中部和东部地区(MRUs 13-15)以及南美南锥体地区(MRU-27 and -28)气温仅下降0.1°C。
图 1.2. 全球制图报告单元(MRU)2014年4-7月与过去13年同期气温(TEMP)距平图 (℃)
光合有效辐射(PAR)作为重要的农业环境指标,在中国的多个地区与降雨和气温的变化规律十分一致,充沛的降雨一般会造成相应时期的平均气温偏低,光合有效辐射不足。以上规律在中国的两个粮食主产区表现明显,长江流域(MRU-37)光合有效辐射较近13年平均减少了4%,西南地区(MRU-41)也减少了近5%。PAR同样减少的区域还有甘肃-新疆地区(MRU-32)、内蒙古地区(MRU-35)、黄土高原地区(MRU-36)和青海西藏地区(MRU-39)。光合有效辐射增加的地区包括中国南部地区(MRU-40)和黄淮海地区(MRU-34),海南省(MRU-53)的光合有效辐射增幅稍大,达5%。
在世界其它地区,安第斯山脉中部和北部(MRU-21)和东亚地区(MRU-43)的光合有效辐射分别增加了3%和4%,同时在监测期内温度高于平均水平且降雨量在平均水平以下。其他PAR增长显著的区域包括南亚和东南亚地区,喜马拉雅山南部(MRU-44)、南亚(MRU-45)和东南亚大陆(MRU-50)光合有效辐射增幅均达到4%,索马里和埃塞俄比亚地区(MRU-04)的PAR同样增加了4%,日本南部及韩国(MRU-46)和乌克兰至乌拉尔山脉(MRU-58)PAR升高了3%。光合有效辐射增加最显著的地区为中非赤道地区(MRU-01)达到6%。
图 1.3. 全球制图报告单元(MRU)2014年4-7月与过去13年同期有效光合辐射(RADPAR)距平图 (%)
潜在累积生物量指标(BIOMSS)是考虑降雨和气温的综合农业气象指标,用于描述某一地区潜在的累积生物量。图1.4展示了本监测时期内BIOMSS在全球65个制图报告单元上的距平分布。
图1.4. 全球制图报告单元(MRU)2014年4-7月与过去13年同期潜在累积生物量(BIOMSS)距平图 (%)
总体而言,监测时期内西半球潜在累积生物量高于东半球。非农业区累积潜在生物量增幅非常显著,如美洲亚北极地区(MRU-65, +374%)、北美北部地区(MRU-61, +14%)、北美亚北方地区(MRU-15, +20%)、拉丁美洲南锥体半干旱地区(MRU-28,+55%)、东半球沙漠(MRU-64,+13%)、中国青海-西藏地区(MRU-39, +9%)以及澳大利亚沙漠地区(MRU-63, +11%)。此外,部分农耕区和畜牧区也呈现较高潜在生物量增幅,如西非萨赫勒地区(MRU-08, +20%)、美国棉花主产区及墨西哥湾平原(MRU-14, +8%)、美国北部大平原(MRU-12, +14%)、阿根廷中北部(MRU-25, +43%)、巴西中部和东部(MRU-23,+19%)、巴西东南部、康塞普西翁及巴伊亚布兰卡(MRU-26, +32%)、南锥体西南部(MRU-27,+12%)、蒙古地区(MRU-47,+82%)、中国甘肃-新疆地区(MRU-32, +70%)、中国内蒙古地区(MRU-35, +20%)以及中国长江中下游地区(MRU-37,+8%)。
在世界其他地区,累积潜在生物量大多接近或低于近13年平均水平,欧亚地区的降幅尤为显著,可能由该地区较严重的降雨匮乏造成(图1.1)。具体而言,非洲之角(MRU-04, -25%)、南非地区(MRU-09, -28%)、马达加斯加(MRU-05, -25% 和MRU-06, -57%)、澳大利亚昆士兰至维多利亚(MRU-54, -13%)以及新西兰(MRU-56, -29%)都出现较严重的潜在生物量下降,降雨稀缺可能是主要原因。其他地区如美国西海岸(MRU-16, -37%)、北非地中海(MRU-07, -12%)、乌克兰至乌拉尔山脉(MRU-58, -12%)、中国黄淮海地区(MRU-34, -11%)、东亚(MRU-43, -21%)以及日本南部和韩国地区(MRU-46, -22%)也呈现较大生物量降幅,主要原因可能为高温和少雨的共同作用。