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孟现勇:对我国2020年病虫冻害及旱涝灾害预估研究的验证

已有 3161 次阅读 2020-9-30 12:00 |系统分类:科研笔记

    2020年2月,依据厄尔尼诺指数预估模式及团队大气、水文长期数值预测技术,我对全球范围内厄尔尼诺事件发生的可能性进行了提前评估,并于2020年2月20日、2020年4月17日分别撰写两篇提案:“关于警惕厄尔尼诺现象对我国2020年病虫害及旱涝灾害影响的建议”[1]及“ 2020年汛期我国洪涝整体情势预测”[2-3],相关提案已通过社情民意形式从九三中央人资环委提交中央统战部、全国政协、国家防总等部门。在当前全国范围内主汛期已基本结束前提下,现对前期两篇提案给出的预测结论给予验证。

    本人于2020年2月20日撰写 “关于警惕厄尔尼诺现象对我国2020年病虫害及旱涝灾害影响的建议”提到:2020年,“厄尔尼诺”事件将在全球尺度上持续发生,在当前新冠肺重大疫情爆发同时,我国应提前警惕“厄尔尼诺”及全球增暖现象对我国农业病虫冻害及全国旱涝灾害的影响,主要分为三方面建议:1)病虫害问题2)北方农耕冻害及夏伏旱灾害问题3)南方特大洪涝问题。


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图1 建议发布于WEEA官网(2020年2月20日

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图2 建议被央广网报道(2020年3月9日


    以下从厄尔尼诺、病虫害、农耕冻害、夏伏旱及南方特大暴雨洪涝等五个方面将目前实际发生情况与本人前期预测结果进行验证:


    1、厄尔尼诺事件验证:本人于2020年2月20日(图1)提出厄尔尼诺事件将要发生后,中国气象局国家气候中心于2020年5月8日(图2)确认厄尔尼诺事件已形成!

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图3 中国气象局确认厄尔尼诺事件已形成


    2、病虫害灾害:本人于2020年2月20日提出:暖冬”现象将对多种农耕病虫冬前繁殖及越冬存活提供便利条件,导致农耕病虫卵在春天大量繁殖,使得全国农作物病虫害发生期提前,并将直接造成粮食减产,情势严峻(图4)。


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图4 建议被央广网报道(2020年3月9日


   事实验证:2020年4月21日,农业农村部召开全国农作物重大病虫害防控工作推进落实视频会,会议指出,预计今年我国小麦条锈病、赤霉病、草地贪夜蛾等重大病虫害呈偏重发生趋势,程度重于上年,要立足抗灾夺丰收,重点落实五项措施(图5)。

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图5 农业农村部官网报道病虫害问题(2020年4月22日


    3、我国北方农耕冻害问题:本人于2020年2月20日提出:2020年3月中下旬华北大部、东北和西北地区由于“倒春寒”现象将出现新一轮大范围降温及降雪天气,这将进一步引发部分地区农作物发生冻害及次生灾害(图6)。

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图6 建议被央广网报道(2020年3月9日


    事实验证:2020年3月24日,中央气象台发布寒潮蓝色预警。预警提到:受较强冷空气影响,24-28日中东部大部门地区将自北向南先后气温下降6-10℃,部分地区降温幅度达12℃以上,倒春寒现象开始出现端倪(图7)

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图7中央气象台发布寒潮蓝色预警


    2020年4月,倒春寒持续发生,北方地区遭受多次低温冷冻和雪灾。应急管理部会同自然资源部、水利部、农业农村部、气象局等部门对2020年4月全国自然灾害情况进行了会商分析。经核定,4月份,全国自然灾害以气象和水旱灾害为主,北方地区遭受多次低温冷冻和雪灾。其中,4月19-22日,冷空气过程影响内蒙古、东北、华北以及江淮、江汉等地,部分地区降温幅度达8-12℃,局地降大到暴雪(图8)[4]。

 

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图8 应急管理部发布4月全国自然灾害情况


    此后,2020年5月份,受冷空气影响,我国黑龙江西北部、宁夏等地出现4﹣6℃过程性降温,西藏中东部出现降雨(雪),西藏昌都市边坝县发生一起雪崩灾害,造成2人死亡。甘肃中部、青海等地出现霜冻降温天气过程,造成农作物受灾面积10万余公顷,直接经济损失近5亿元。持续的倒春寒现象为我国汛期冷暖空气在我国南方地区长时间对峙形成持续型强降水埋下了伏笔。


    4、夏伏旱灾害:本人于2020年2月20日提出:我国东北地区西南部、华北、黄淮海地区及西北等地区在今年7至8月将可能出现严重的“夏伏旱”现象(图5)。过去几年里,华北平原在夏初时节连续发生的高温热浪现象可能间接印证了今年华北、黄淮海地区及西北地区“夏伏旱”现象发生的可能(图9)


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图9 建议被央广网报道(2020年3月9日


   事实验证:2020年8月,应急管理部会同自然资源部、水利部、农业农村部、气象局等部门对7月份全国自然灾害情况进行了会商分析。就夏伏旱问题认为:7月份,东北地区中部和南部、华北地区东部以及华南大部等地降水较常年同期偏少4-8成。从北方地区看,内蒙古、辽宁、黑龙江、陕西、新疆等地相继出现旱情,其中东北地区西部旱情相对较重。7月至8月初,华南地区降水较常年偏少4-9成,平均气温较常年同期偏高1-2℃;上述地区一度出现较重旱情。据统计,7月下旬至8月初旱灾峰值时,内蒙古、辽宁、吉林、湖南、广东、广西6省(区)695.4万人因旱受灾,农作物受灾面积1722.9千公顷,直接经济损失93.5亿元(图10-11)[5-6]。


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图10 应急管理部发布2020年7月全国自然灾害情况

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图11 应急管理部发布2020年8月全国自然灾害情况

   

    5、我国南方特大暴雨洪涝:本人于2020年2月20日提出:南方雨季后土壤含水量将增大,受“厄尔尼诺”现象及全球快速升温综合影响,预计2020年6至8月前后,南方大部将发生持续大范围超强降水并引发暴雨性超大洪灾。此外,应倍加警惕南方的持续性大范围暴雨将导致福建地区、海南地区、珠江流域、黄河下游、淮河流域及长江中下游流域在汛期可能发生特大型洪水。其中,长江三峡6至8月前后入库水量将迎来达每秒6.5万—7万立方米及以上的大型洪峰过程(图12)


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图12 建议被央广网报道(2020年3月9日


    此后,本人于4月10日又对我国南方主汛期可能发生暴雨型大洪水的7大流域(或地区)[福建闽江、珠江流域、长江中下游及两湖、淮河流域、黄河流域、松辽流域及海南岛]进行了提前预估(精确到日),并被WEEA[3]、新华在线[4]等机构及媒体报道(图13)。

 

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图13 2020年汛期我国洪涝整体情势预测(WEEA报道)

  

验证发现:本次预报结果与6大流域或地区洪涝灾害实际发生情况吻合度高(见表1),现将部分流域(地区)验证结果给予逐一对照。


序号

预测发生洪水流域

洪水预测原文

洪水实际发生情况

1

闽江干流中下游

6月1日至6月25日,竹歧站每秒3.2万立方米或以上,水位线超13米或以上(图13)

2020年06月02日,中新社从中国水利部获悉,未来五天,福建闽江上游等河流将出现明显涨水过程,暴雨区内部分中小河流可能发生超警洪水;考虑后期降雨维持,6月4日—7日上述河流干流可能发生超警洪水(图14)

2

长江中下游及两湖

应特别注意7月2日至7月8日长江流域内强暴雨洪涝,三峡入库洪峰每秒6.5万—7万立方米或以上) (图13)

7月2日“长江2020年第1号洪水”在长江上游形成(图15)

3

珠江流域[重点关注西江、北江中下游]

重点防范期:6月1日至6月20日及7月10日至8月25日。(图13)

6月2日以来,广西出现强降雨天气过程,6月8日,“西江2020年第1号洪水”形成(图16)

4

黄河中下游

应特别注意6月6日至6月9日,6月19日至6月24日,7月29日至8月1日黄河流域特大暴雨型洪涝(图13)

6月19日8时12分,唐乃亥水文站流量达2500立方米每秒,形成“黄河2020年第1号洪水”(图17)

5

淮河流域

重点防范期:7月16日至7月21日,特大暴雨型洪涝(图13)

淮河王家坝水文站2020年7月17日22时48分水位涨至27.50米,此次洪水编号为“淮河2020年第1号洪水”(图18)

6

松辽流域

重点防范期:6月1日至6月15日,7月19日至8月20日及9月3日至9月14日特大暴雨型洪涝(图13)

受降雨影响,嫩江尼尔基水库9月4日2时入库流量3510立方米每秒(图19)

受降雨及上游来水影响,松花江中游干流佳木斯水文站9月9日8时水位涨至79.32米,流量12200立方米每秒,编号为“松花江2020年第1号洪水(图19)

表1 2020年洪水预测与实际发生情况对比(2020年4月10日预测)


1)本人预测--福建闽江干流中下游(重点防范期:6月1日至6月25日,竹歧站每秒3.2万立方米或以上,水位线超13米或以上)(图13);

实际情况:2020年06月02日,中新社从中国水利部获悉[7],未来五天,江南、华南、西南多地将出现强降雨过程,多条河流可能发生超警洪水。福建闽江上游等河流将出现明显涨水过程,暴雨区内部分中小河流可能发生超警洪水;考虑后期降雨维持,6月4日—7日上述河流干流可能发生超警洪水(图14)。

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图14 洪水超警报道(6月2日后


2)本人预测--长江中下游及两湖(重点防范期:6月15日至7月22日,应特别注意7月2日至7月8日长江流域内强暴雨洪涝,三峡入库洪峰每秒6.5万—7万立方米或以上)(见图13);

实际情况:据新华社报道[8],7月2日“长江2020年第1号洪水”在长江上游形成。受强降雨影响,长江上游干流、乌江及三峡区间来水明显增加(图15)。

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图15 长江2020年第1号洪水报道


3)本人预测--珠江流域[重点关注西江、北江中下游](重点防范期:6月1日至6月20日及7月10日至8月25日)(见图13);

实际情况:据新华社报道[9],6月2日以来,广西出现强降雨天气过程,桂林、柳州、河池、百色、贺州等地局部出现大暴雨至特大暴雨,强降雨造成柳江、洛清江、贺江、桂江、黔江、西江等44条河流67个水文站出现超警戒水位0.02米至6.37米的洪水。6月8日,西江梧州水文站水位于7日23时55分到达警戒水位18.5米,达到水利部《全国主要江河洪水编号规定》的标准,编号为“西江2020年第1号洪水”(见图16)。


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图16 西江2020年第1号洪水报道


4)本人预测--黄河中下游(重点防范期:6月4日至6月25日及7月10日至8月11日,[应特别注意6月6日至6月9日,6月19日至6月24日,7月29日至8月1日黄河流域特大暴雨型洪涝](图13);

实际情况:据新华社报道[10],由于近期持续降雨,黄河上游干支流来水较多,唐乃亥水文站流量不断增大。截至6月19日8时12分,唐乃亥水文站流量达2500立方米每秒,形成黄河2020年第1号洪水(见图17)。


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图17 黄河形成2020年一号洪水报道


5)本人预测--淮河流域(重点防范期:7月16日至7月21日,特大暴雨型洪涝)(图13);

实际情况:据水利部网站报道[11],7月14日以来,淮河上中游出现持续性降雨,受其影响,淮河王家坝水文站2020年7月17日22时48分水位涨至27.50米,与警戒水位持平,依据水利部《全国主要江河洪水编号规定》,此次洪水编号为“淮河2020年第1号洪水”(图18)。


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图18 淮河2020年第1号洪水报道


6)本人预测--松辽流域[重点关注松花江及嫩江](重点防范期:6月1日至6月15日,7月19日至8月20日及9月3日至9月14日特大暴雨型洪涝)(图13);

实际情况:据新华社报道,受降雨影响,嫩江尼尔基水库9月4日2时入库流量3510立方米每秒,依据水利部《全国主要江河洪水编号规定》,编号为嫩江2020年第1号洪水[12]。受降雨及上游来水影响,松花江中游干流佳木斯水文站9月9日8时水位涨至79.32米,流量12200立方米每秒。依据全国主要江河洪水编号规定,编号为“松花江2020年第1号洪水(图19)[13]”。


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图19 松辽流域1号洪水报道



结 语 

2020年7月,应急管理部邀请中国工程院王浩院士就洪涝的诱因、未来长江中下游调度工作重点、今年暴雨洪水的特点和防御难点以及未来汛情的发展趋势等问题给予了解答,具体可参见CCTV专访“王浩,孟现勇.洪水为何这么大?院士王浩谈2020年长江流域防汛”,本访对今年洪水发生原因亦给出了具体评述[14],欢迎同行参考。



参考文献:

[1]孟现勇.关于警惕厄尔尼诺现象对我国2020年病虫害及旱涝灾害影响的建议.

https://new.qq.com/omn/20200309/20200309A0I41Y00.html

[2] 孟现勇.2020年汛期我国南北洪涝整体情势重点预测.

http://www.we-ea.org/nd.jsp?id=64#_np=2_341

[3]孟现勇.2020年汛期我国南北洪涝整体情势重点预测.

http://www.xhol.net.cn/xinwen/guona/20200414/20523.html

[4] 应急管理部.2020年4月全国自然灾害情况

http://www.gov.cn/xinwen/2020-05/08/content_5509924.htm

[5] 应急管理部.2020年7月全国自然灾害情况

http://www.gov.cn/xinwen/2020-08/04/content_5532414.htm

[6]应急管理部.2020年8月全国自然灾害情况

https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_9034029

[7] 中国新闻网.未来五天南方多条河流可能发生超警洪水.

http://www.chinanews.com/gn/2020/06-02/9201112.shtml

[8] 中华人民共和国中央人民政府.“长江2020年第1号洪水”形成

http://www.gov.cn/xinwen/2020-07/02/content_5523566.htm

[9]中华人民共和国中央人民政府.西江2020年第1号洪水http://www.gov.cn/xinwen/2020-06/08/content_5518041.htm

[10] 中华人民共和国中央人民政府.黄河形成2020年一号洪水

http://www.gov.cn/xinwen/2020-06/19/content_5520544.htm

[11]中华人民共和国中央人民政府.淮河发生2020年第1号洪水

http://www.gov.cn/xinwen/2020-07/19/content_5528092.htm

[12] 中华人民共和国中央人民政府.嫩江出现2020年第1号洪水

http://www.gov.cn/xinwen/2020-09/05/content_5540907.htm

[13]中华人民共和国中央人民政府.松花江发生2020年第1号洪水

http://www.gov.cn:8080/xinwen/2020-09/09/content_5542048.htm

[14]王浩,孟现勇.洪水为何这么大?院士王浩谈2020年防汛http://m.news.cctv.com/2020/07/22/ARTIX9QTZfFzWZVk8I84GAha200722.shtml

 

作者简介:孟现勇,中国农业大学副教授/博士生导师,现挂职南京市高淳区农业农村局副局长。九三学社社员,2018年3月受聘香港大学(The University of Hong Kong )土木工程系Research Associate,于2018年7月通过人才引进加入中国农业大学,研究领域包括:防汛抗旱减灾、大气驱动场融合同化及气候变化、陆面模式模拟及参数化方案改进、水文模型改进应用、大气水文耦合。兼任自然集团(NPG)旗下SCI刊物《Scientific Reports》编委及中科院SCI刊物《Journal of Mountain Sciences》责任编辑,还兼任国家自然基金委(NSFC)基金评议专家、中国自然资源学会 (CSNR)水资源专业委员会委员、中国仿真学会第一届农业建模与仿真专业委员会委员、哈萨克斯坦教育和科学部 科学项目及研究提案国际评审专家等职务。师从我国水文水资源科学家,中国工程院院士王浩。主持国家自然基金、十三五重点研发专题等多个项目。
       孟现勇副教授主要从事大气水文耦合、大气与陆面模式同化及智慧农业等领域的研究和应用,在基础数据方面:孟现勇教授主导建立了覆盖整个东亚地区的40年气象再分析数据集CMADS (空间分辨率:0.33°,0.25°、0.125°及 0.0625°,时间分辨率:逐日)。截止至2019年,CMADS官网(http://www.cmads.org)已记录来自全世界近17万次访问量,已经拥有来自世界范围内近3000余团队用户,CMADS已支持国内外近400余篇文献发表,中华人民共和国生态环境部指定以其研发的CMADS作为“第二次全国污染普查农业面源项目”重要基础输入数据;在科学应用方面,依托其在中国农业大学主持的国家自然基金“天山北坡融雪期非点源污染迁移机理与模式优化预报研究(41701076)”项目,为我国地处“一带一路”的天山北坡经济带建立了“天山北坡融雪洪水预警预测平台”及“天山北坡融雪洪水及非点源污染预测平台”,减少当地人民经济与财产受灾损失达数亿元,由此获省部级科技进步奖 (排名第二);在参政议政方面,其提出《针对新型冠状病毒肺炎事件建立北京应急物资智慧调配平台的建议》、《建立国家应急物资智慧调配平台的建议》及《关于警惕“厄尔尼诺”事件对我国2020年病虫冻害及旱涝灾害影响的建议》等十余条建议,其多条建议精准预测我国2020年汛期南北洪涝灾害,部分建议被北京市政府、国家部门及九三中央采纳,并已由中国统一战线新闻网、人民政协报及央广网独家报道,部分提案已提交至全国政协作为2020年两会重要提案。截止至2020年,已在专业国内外期刊发表中英文论文100余篇,被SCI收录40余篇,第一通讯发表SCI 26篇,获批发明专利4项,实用新型专利2项,专著3部(其中主编SCI专著一部)。




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