用MODIS热量指数动态监测东北地区水稻延迟型冷害

水稻低温冷害是东北地区主要的农业气象灾害之一。与耗时、费力的传统灾情监测和调查方式相比,遥感技术能以宏观视角高效地监测灾害发生的范围及程度。为顺应立体化农业气象服务的发展趋势,探索利用Terra\Aqua MODIS反射率和地表温度数据进行水稻延迟型冷害动态监测的可能性,本文在遥感估算全天候平均气温分布、遥感识别水稻种植区及其关键生育期的基础上,构建了基于相对累积生长度日距平r AGDDa的水稻延迟型冷害指标,并开展了东北地区2000年—2012年水稻延迟型冷害动态监测的应用研究。结果表明:(1)MODIS估算的累积生长度日(MODIS_AGDD)与其对应台站估算值之间存在高度相关,除了5月上旬及9月下旬外,两者差值的多年平均值随时间变化幅度基本保持在55℃·d左右;(2)r AGDDa与其对应台站估算值的相关性比累积生长度日距平(AGDDa)的更高,采用r AGDDa指标监测东北地区水稻生长季热量条件的年际差异更有效;(3)基于MODIS_r AGDDa指标的监测结果与用气象行业标准指标(ΔT5-9)监测得到的延迟型冷害分布在众多灾害年均有较好的空间一致性,通过对比水稻减产率分布图,认为以MODIS_r AGDDa≤-5%判断水稻延迟型冷害的发生具有一定可行性;(4)分阶段统计的r AGDDa指标能反映出水稻各生育阶段的低温累积效应和高温补偿效应,可用于水稻延迟型冷害动态监测业务服务。

东北地区水稻延迟型冷害时空特征及其与气候变暖的关系

利用水稻延迟型冷害分级指标和1951-2010年东北地区101个气象台站的逐日气温资料,采用累计距平、相关系数、气候倾向率、趋势系数等方法分析东北地区水稻延迟型冷害时空变化特征及其对气候变化的响应。结果表明:蒙东地区西部、吉林东部和黑龙江交界延迟型冷害出现的频率较大,辽宁中南部延迟型冷害出现的频率较小。东北地区严重冷害出现频率高于轻度冷害和中度冷害。轻度、中度、严重延迟型冷害都呈下降的趋势,特别在1994年后延迟型冷害呈快速下降的趋势,东北地区水稻延迟型冷害与气候变暖有着较好的对应关系,5-9月平均气温和延迟型冷害呈明显反相关,5-9月平均气温升高1℃,水稻延迟型冷害减少约45次。