6.4.1 东北地区大风掀棚气候特征
对1981—2010年日最大风速资料进行分析,统计8级以上大风的气候特征。发现东北地区大风呈现逐年减少趋势,每年4月大风发生最频繁,11月次之,风向有明显的季节性变化,春季多西南大风,秋冬多偏北大风,夏季风速小。
根据辽宁省气象决策灾情直报系统的数据调查统计,2000—2012年辽宁因大风导致设施农业大范围受灾的有记录的共16次(表6.8),受灾总面积53218亩。其中暖棚28229亩,冷棚24989亩。主要灾害为大棚塑料膜被大风掀开、刮坏,棚架损坏,后墙倒塌以及着火。
表6.8 大风掀棚个例实况
风灾的发生与瞬时极大风速有较强的对应关系,风灾主要发生在每年的4—8月,以偏南风居多,8级风是设施农业致灾的风速指标,9级风则可能出现棚架及后墙坍塌的严重风灾。
图6.42给出大风导致设施农业受灾的年变化情况。2001—2003年和2006—2010年较为严重,2003年最重,达到19327亩,是因为沈阳市的新民市5月1日6时10分至5月2日2时风力都在7级以上,持续时间近20h;14—18时,风力多次达11级,拱棚西瓜遭灾就有15760亩。2004年、2009年和2012年没有大风致灾记录。
图6.42 辽宁省设施农业风灾面积年变化
从设施农业灾情发生的地点、月份和瞬时风速来看(图6.43),灾情发生频次为:沈阳5次,葫芦岛3次,锦州、朝阳、大连、阜新2次,鞍山1次。2—5月风灾出现6次,占37.5%。风灾主要出现在4—8月,占75%;11月至翌年1月没有风灾记录。风灾一般发生在大棚放风期间,由于大棚部分塑料膜打开,大风容易进入,使放风口处塑料膜增大扇动幅度,易出现破损。灾情发生时瞬时风力多在8~11级,占有记录总次数的85%。与当日的10min平均最大风速(气象记录中日最大风速)相比,瞬时风速有更好的对应性,一般来讲,瞬时风速比10min平均最大风速偏大2个量级左右。瞬时风速突发性强,局地性强,且风速非常大,更容易致灾。风灾发生时风向以偏南风居多,占69%,这是因为大棚塑料膜在南面,偏南风更容易掀开塑料膜。
从辽宁省大风气候特征和设施农业大风灾情的对应关系来看,大风在4月达到最多,4—8月多数为偏南风,对应的4—8月是大棚受风灾的主要时段。春季大风增多,暖棚开始放风,风灾增多,进入7—8月,暖棚多数晒棚,但是冷棚塑料膜基本都掀开一半,且冷棚搭建简单,设备本身抗风能力差,因此风灾较多。从风灾发生的时间看,多数在下午,发生在14—17时的占71%,大风本身具有日变化,在午后由于气温升高,风速增大,15时达到最大,也导致此时段风灾容易出现。从风向看,南风偏多,是因为南风更容易侵入放风的塑料大棚内,将棚膜鼓坏,但对于棚顶刮坏、棚架破损及后墙坍塌风向没有一定规律,南风、北风均可出现,损坏严重的风力一般在9级以上。
图6.43 辽宁省设施农业风灾地点、月份及风速分布
从以上的分析初步得出辽宁省设施农业大风致灾的风速指标为8级,尤其是每年4—8月的午后,注意偏南风的增大现象,要及时关闭放风口,做好固定措施,一旦大棚受损,棚内气温快速下降,要准备好草帘、棉被、草绳等物品,做好大棚的保温预防。