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Trends and impacts of agricultural meteorological disasters in Zibo City in the 2000-2023 years

  • ZHANG Likai 1 ,
  • GONG Fajiang 2 ,
  • ZHANG Xiaoyan 3 ,
  • XU Gang 2 ,
  • HUAN Haijun 4 ,
  • LIU Yan 4 ,
  • TAN Deyun 2
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  • 1. Zibo Agricultural Machinery Research Institute, Zibo 255000, China
  • 2. Zibo Agricultural Science Research Institute, Zibo 255000, China
  • 3. Shandong Academy of Agricultural Sciences, Jinan 250000, China
  • 4. Zibo Meteorological Bureau, Zibo 255000, China

Received date: 2024-10-29

  Online published: 2025-06-16

Abstract

To reveal various meteorological disaster information of wheat, maize and other field crops in central Shandong Province over the years, and to study the occurrence trends and economic impacts of various agricultural meteorological disasters, based on the agricultural meteorological disaster data of Zibo City in the years of 2000-2023, statistical and trend analysis methods were used to analyze in detail the types, spatial distribution, trends, and impacts of agricultural meteorological disasters in the study area during this period. The results indicated that (1) from 2000 to 2023, a total of 461 agricultural meteorological disasters were recorded in the research area, covering 15 different types, mainly including drought, floods, hail, strong winds and other disasters, among which drought and hail had a higher frequency of occurrence. (2) In terms of spatial distribution, disasters occur more frequently in Yiyuan County, Boshan District, Zichuan District, Gaoqing County and other areas. Among them, Yiyuan County and Gaoqing County had a larger affected area among various types of disasters, and their agricultural production was more sensitive to meteorological disasters. (3) In terms of economic impact, rainstorm and flood, hail, strong wind and low temperature and cold damage were the disaster types that lead to more serious direct economic losses. Among them, rainstorm and flood had caused more losses, amounting to about 12×104 thousand yuan, and the economic losses of other major disaster types were in the range of tens of 10×104 thousand yuan. (4) The overall trend of meteorological disasters showed a tortuous annual decline, and was seasonal, mainly concentrated from April to September. Some areas in the research area had suffered certain economic losses due to the impact of agricultural meteorological disasters, and targeted prevention and control measures should be taken for disasters such as drought and hail. This article provides references for agricultural meteorology to better serve agricultural production and improve agricultural economic benefits.

Cite this article

ZHANG Likai , GONG Fajiang , ZHANG Xiaoyan , XU Gang , HUAN Haijun , LIU Yan , TAN Deyun . Trends and impacts of agricultural meteorological disasters in Zibo City in the 2000-2023 years[J]. Anhui Agricultural Science Bulletin, 2025 , 31(11) : 113 -116 . DOI: 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.11.025

农业气象灾害是农业生产过程中导致作物显著减产的不利天气或异常气候的总称[1]。农业生产过程中的各种气象灾害一定程度上影响了农业生产的持续性和稳定性[2-3]。近年来,农业气象灾害频发,极端气候事件给农业生产和粮食安全带来了挑战,造成了一定的经济损失。农业气象灾害是由自然气象因素引起的,包括干旱、洪涝、冰雹、冻害等类型[4]。这些灾害对农作物生长、农田管理和农产品产量造成直接或间接的不利影响。因此,及时了解农业气象灾害的发展态势,加强预警和应对能力,对于保障农业生产和粮食安全具有重要意义。梁丽珍[5]分析山西大同市主要农业气象灾害数据,得出在自然灾害发生较严重的年份,粮食产量也处于急剧减产状态的结论。王玲[6]探讨了新形势下四川松潘县气象防灾减灾服务农牧业的作用,包括提高气象灾害预警水平、农牧业气象灾害防御水平等,并提出优化观测站网络布局、完善气象灾害应急响应机制、加强气象灾害影响风险评估等对策。刘玉汐等[7]对东北地区灾害结构进行分析,认为干旱和洪涝对该地区农业生产影响较大。不同区域的气候变化存在差异,强化局部地区气候变化研究十分必要[8]。为更好地了解农业气象灾害的发展态势、影响因素以及应对策略,本文采用统计法和趋势分析法对山东淄博市2000—2023年农业气象灾害发生情况进行全面调查和分析。

1 材料与方法

1.1 研究区基本情况

研究区地形主要由山地、丘陵和平原组成,地势南高北低,南部及东西两翼山峦起伏,中部低陷向北倾伏,南北高差较大,独特的地理特征使得该地气候表现出一定的复杂性。研究区属温带季风气候,四季分明,冬季寒冷干燥,受西伯利亚高压影响,偶有强冷空气侵袭;夏季炎热多雨,受太平洋副热带高压影响,年降水量在550~700 mm,夏季集中降水常导致河流水位上涨,易发生洪涝灾害,偶有冰雹,对农作物造成损害;春秋两季气候较温和,但春季干燥、风大、少雨,沙尘暴发生频率较高,有可能导致干旱,对农业生产尤其是春播作物影响较大。

1.2 数据来源

研究数据来源于淄博市民政局和淄博市气象局提供的2000—2023年农业气象灾害有关数据记录,主要包括灾害类型、起止时间、地点、直接经济损失等详细信息。所有数据在分析前经过严格的质量控制和预处理,以确保分析的准确性和数据的完整性。

1.3 研究方法

采用统计法对农业气象灾害类型、灾害空间分布及其对经济的影响等数据进行分析,总结并分析可视化数据特征;进一步采用趋势分析法,总结农业气象灾害的年度、月度历史数据,分析其年度和月度变化趋势。

2 结果与分析

2.1 农业气象灾害类型

该期间,研究区共发生有记录的农业气象灾害461次(图1),气象灾害种类15种。其中,干旱、冰雹及大风气象灾害占前3位,是主要的农业气象灾害类型,对玉米、小麦等大田农作物产量的影响较大。干旱共计发生148次,占比32.10%;冰雹77次,占比16.70%;大风65次,占比14.10%。另外,暴雨洪涝、台风、雷电和低温冷害等灾害发生相对频繁,其中暴雨洪涝共计发生47次,占比10.20%;台风39次,占比8.46%;雷电30次,占比6.51%;低温冷害21次,占比4.56%。雪灾、冻害、大雾等灾害发生频率较低,占比分别为2.60%、1.52%、1.00%。连阴雨、霜冻、干热风、龙卷风等气象灾害发生1~4次,占比较低,在研究区属于非主要农业气象灾害。
图1 研究区各类农业气象灾害类型发生次数

2.2 农业气象灾害空间分布

2.2.1 各县区农业气象灾害发生次数

沂源、博山、淄川、高青等地发生农业气象灾害次数较多,其中沂源县在近20年共发生85次农业气象灾害,主要是干旱、冰雹、大风等;其次是博山,发生气象灾害70次,主要是干旱和暴雨洪涝灾害。这两地气象灾害均对农作物生长发育产生不利影响,造成了较大的经济损失。

2.2.2 各县区受灾面积

考虑到各县区的农作物生产面积不同,仅从受灾次数上分析其农业气象灾害空间分布并不全面。为消除差异的影响,将各县区农作物受灾面积和林业受灾面积作为评价指标,分析研究区农业气象灾害的空间分布特征,并结合农业气象灾害占比较大的前4种灾害(干旱、暴雨洪涝、冰雹和大风)进行空间分布分析。结果表明,受干旱影响较大的地区是淄川和周村,受灾面积分别为211 988.0、144 620.5 hm2;张店和桓台受干旱影响较小,均在40 000.0 hm2以下。沂源和高青受暴雨洪涝灾害较重,受灾面积分别为146 031.6、95 473.6 hm2;周村和临淄受暴雨洪涝灾害较小,受灾面积分别为372.1、77.9 hm2;张店没有暴雨洪涝灾害的记录,受灾面积为0。受冰雹影响较严重的地区是沂源,受灾面积278 496.6 hm2;其次是淄川,受灾面积65 479.7 hm2;其余县区受冰雹影响较小,均在15 000.0 hm2以下。沂源和高青受大风影响较大,受灾面积分别为424 528.2、38 754.0 hm2;淄川和张店受大风影响较小,受灾面积分别为1 072.0、561.7 hm2
从整体上来看,研究区农业气象灾害空间分布不均,南北两头受灾面积较大,尤其是沂源和高青等地。

2.3 农业气象灾害对经济的影响

近20年来,暴雨洪涝、冰雹、大风和低温冷害是研究区农业气象灾害对农业生产造成直接经济损失较多的4种类型。其中,暴雨洪涝造成的直接损失较大,累计约12×104万元,远高于其他农业气象灾害造成的损失;其次是冰雹、大风和低温冷害,造成的经济损失累计9×104万元左右;台风、干旱、雪灾造成的直接经济损失累计4×104万~6×104万元;霜冻造成的直接经济损失累计2×104万元左右;连阴雨造成的直接经济损失累计1×104万元左右;其他农业气象灾害造成的直接经济损失与以上灾害类型相比,几乎可以忽略不计。

2.4 气象灾害发生趋势

2.4.1 年度趋势

近20年以来,研究区农业气象灾害发生次数总体呈曲折下降的变化趋势,其中,2002年、2006年、2009年、2018年等年份灾害发生次数较多,尤其是在2018年受极端台风天气影响,农业气象灾害发生次数明显增多(图2)。
图2 研究区近20年不同类型农业气象灾害统计
不同年份灾害发生类型略有不同。2015年,干旱占到所有灾害中的绝大部分,占比85.71%;2016年和2020年,冰雹占了全年农业气象灾害的比重较大,占比分别为66.67%和54.55%;2018年和2019年,台风和大风灾害发生次数较多,分别占比62.86%和61.54%(图3)。
图3 研究区每年各类型农业气象灾害占比

2.4.2 月度趋势

研究区每年每月农业气象灾害呈季节性变化,主要集中在4—9月。灾害发生次数最多的月份为8月,共发生84次,主要气象灾害是台风;其次是7月和6月,分别为77次和75次,主要气象灾害是干旱和冰雹;5月灾害发生次数相对较多,主要气象灾害是干旱和冰雹(图4)。
图4 研究区每年每月发生灾害次数

3 结论与讨论

本研究基于2000—2023年农业气象灾害记录数据,分析了淄博市农业气象灾害类型、空间分布及其对经济的影响,并分析其年度和月度变化趋势。研究区发生有记录的气象灾害共计461次,气象灾害种类15种,其中占比较大的4种灾害类型为干旱、冰雹、大风和暴雨洪涝。农业气象灾害发生主要集中在4—9月,灾害类型以干旱、暴雨洪涝、冰雹和大风为主。从受灾次数来看,沂源、博山、淄川、高青等地农业气象灾害发生次数较多;从受灾面积来看,研究区南北两头受灾较为严重,尤其是沂源和高青等地。暴雨洪涝、冰雹、大风和低温冷害是造成农业生产直接经济损失较多的4种农业气象灾害类型。研究区农业气象灾害整体上呈现波动下降的趋势,其中在某些年份受极端天气的影响灾害发生频率上升。
为减少农业气象灾害造成的直接经济损失,提出以下几点措施。(1)加强农业气象灾害预警体系建设,合理规划气象站点的位置,确保覆盖面广、布局合理[9],为农业生产提供精准、高效的气象灾害预警功能;(2)利用无人机、遥感和物联网等新技术手段,进行农业气象信息的实时监测和采集,提供更及时、精准的农业气象服务[10];(3)开展农业气象灾害科普和宣传活动,提高农业工作者对气象灾害的应急处理能力。通过相关措施提高对气象灾害的预防和抵抗能力,推动农业产业的健康可持续发展。
1
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2
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4
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5
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6
王玲. 新形势下松潘县气象防灾减灾服务农牧业的作用及策略[J]. 黑龙江粮食2022(2):54-56.

7
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8
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10
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Outlines

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