第七章-几种常见的农业气象灾害课件.ppt

1、项目 地区 自然灾害 气象灾害死亡人数 经济损失死亡人员 经济损失世界 121.3万 61%中国 1-2万500-600亿 40% 57%是指大气对人类的生命财产和经济建设以及国防建设等造成的直接或间接的损害。首先，请大家看一组数据：什么是气象灾害呢？种类多种类多范围广范围广频率高频率高灾情重灾情重持续时间长持续时间长群发性群发性连锁反应连锁反应气象灾害的特点气象灾害的特点资料资料1 1：我国从我国从1950195019801980年的年的3838年间，每年都出现旱年间，每年都出现旱 涝和台风等多种气象灾害，平均每年出现旱灾涝和台风等多种气象灾害，平均每年出现旱灾7.57.5次，次， 水灾水灾

2、5.85.8次，登陆的热带气旋次，登陆的热带气旋6.96.9个。个。资料资料2:2: 同一种灾害常连年连季出现出现，如同一种灾害常连年连季出现出现，如19511951年年- - 1980 1980年我国华北地区出现春夏连旱和伏秋连旱的年份年我国华北地区出现春夏连旱和伏秋连旱的年份 有有1414次。次。资料资料3 3： 19721972年年4 4月月15152222日从辽宁到广东共日从辽宁到广东共1616个省、个省、 自治区先后出现冰雹、大风、雷雨等灾害。自治区先后出现冰雹、大风、雷雨等灾害。资料资料4 4：台风每年在我国登陆平均台风每年在我国登陆平均8 8个，台风深入内陆可个，台风深入内陆可

3、造成华北等地暴雨，暴雨山洪还会引发山体崩塌滑坡造成华北等地暴雨，暴雨山洪还会引发山体崩塌滑坡 泥石流等灾害，每年造成经济损失高达几十亿元，铁泥石流等灾害，每年造成经济损失高达几十亿元，铁 道部门每年用于整治险阻工程费用多达道部门每年用于整治险阻工程费用多达1010亿元。亿元。我国主要气象灾害的空间分布东北地区：华北地区：长江中下游地区：西北地区：华南地区：西南地区：暴雨洪涝、低温冻害干旱、暴雨洪涝暴雨洪涝、伏旱、台风干旱、冰雹、暴雨暴雨、干旱、冰雹、台风、低温冻害暴雨、干旱、冰雹、台风、低温冻害我国主要气象灾害发生的时间 1月： 4月： 7月： 10月： 寒潮、冻害、大雪梅雨、伏旱、台风春旱、

4、暴雨洪涝寒潮、低温冻害、台风饱和水汽压与相对湿度台风台风：形成在热带和副热带海面温度：形成在热带和副热带海面温度在在26以上的广阔海面上，是一种以上的广阔海面上，是一种 强强烈发展的热带气旋。烈发展的热带气旋。 这种气旋在太平洋西岸称之为这种气旋在太平洋西岸称之为台风，台风，在美洲和南亚又称为飓风。在美洲和南亚又称为飓风。 影响中国的台风是来自北太平洋西部和南海海影响中国的台风是来自北太平洋西部和南海海面上的热带空气旋涡。盛发于夏秋季节的台风面上的热带空气旋涡。盛发于夏秋季节的台风对中国东南沿海地区影响很大。当台风过境时，对中国东南沿海地区影响很大。当台风过境时，往往带来狂风暴雨，在海面上可以

5、掀起滔天巨往往带来狂风暴雨，在海面上可以掀起滔天巨浪和海潮，导致潮流上涨，影响渔类和海洋运浪和海潮，导致潮流上涨，影响渔类和海洋运输；在登陆地区还会冲毁堤坝、码头，淹没良输；在登陆地区还会冲毁堤坝、码头，淹没良田，摧毁建筑物，形成洪涝和风灾。台风是严田，摧毁建筑物，形成洪涝和风灾。台风是严重的灾害性天气，所以要及时准确预报，以便重的灾害性天气，所以要及时准确预报，以便采取预防措施，减少损失。采取预防措施，减少损失。 台风带来的强风雨能在台风带来的强风雨能在一定的程度上缓解华南一定的程度上缓解华南和华东等地的和华东等地的“伏旱伏旱”，暂时消除酷暑。，暂时消除酷暑。旋涡风暴雨区旋涡风暴雨区旋涡风暴

6、雨区旋涡风暴雨区台风的结构台风的结构1 1、外螺旋云带：一般由层积云或浓积云组成，以、外螺旋云带：一般由层积云或浓积云组成，以较小的角度旋向台风内部。此云带附近常伴有龙卷较小的角度旋向台风内部。此云带附近常伴有龙卷风。风。2 2、内螺旋云带：云带直接卷入台风内部，一般由、内螺旋云带：云带直接卷入台风内部，一般由积雨云或浓积云组成，云带经过是常出现阵性大雨。积雨云或浓积云组成，云带经过是常出现阵性大雨。3 3、云墙区：台风中最易产生狂风暴雨灾害天气的、云墙区：台风中最易产生狂风暴雨灾害天气的区域。是一个围绕台风中心的同心圆状云带，由高区域。是一个围绕台风中心的同心圆状云带，由高耸的积雨云组成。耸

7、的积雨云组成。4 4、风眼区：该区气流下沉形成碧空，风力也突然、风眼区：该区气流下沉形成碧空，风力也突然减小，直径不超过减小，直径不超过10-60km10-60km。 台风的结构台风的结构台风内气象要素分布特点台风内气象要素分布特点1 1、温度分布：越向内越高，内、外螺旋云带区，、温度分布：越向内越高，内、外螺旋云带区，温度向内升高不太剧烈，而在云墙区和台风眼区，温度向内升高不太剧烈，而在云墙区和台风眼区，温度升高最剧烈，其中云墙区内源温度最高。温度升高最剧烈，其中云墙区内源温度最高。2 2、气压分布：越向内越低，并且在云墙区内升降、气压分布：越向内越低，并且在云墙区内升降幅度最大。幅度最大。

8、3 3、最大风速：一般出现在云墙区的外缘，在海上、最大风速：一般出现在云墙区的外缘，在海上层观测到层观测到110 110 m/sm/s的风速，在我国台风中层实测到的风速，在我国台风中层实测到的最大风速为的最大风速为70-75 70-75 m/sm/s。 夏秋季节夏秋季节 台风主要影响我国的东南沿海地区台风主要影响我国的东南沿海地区东北东北华北华北江淮江淮江南江南东东 南南 沿沿 海海台风主要影响我国的哪些地区呢？台风主要影响我国的哪些地区呢？主要发生在什么季节？主要发生在什么季节？2006登陆台风路径2006台风活动概况 共登陆7个台风4个（含超强台风1个），强热带风暴、热带风暴和热带气旋各1

9、个 全年生成（发现）24个，较常年偏少；其中7个在我国登陆（登陆风力在8级以上的6个，也较常年略偏少） 登陆台风降水总量3762亿立方米（7个），在已统计的2001年以来是最高的（亿立方米）各年台风降水量比较各年台风降水量比较 年份 统计个数降水总量 单个平均 中值 2001 9 3308 368 220 2002 7 2150 307 260 2003 7 1457 208 145 2004 8 1563 195 110 2005 8 2809 351 296 2006 7* 3762 537 377 平均 7.7 2508 326 240 2006各登陆台风降水空间分布影响基本局限于长江以

10、南2006登陆台风特点 1.登陆起始时间早 ：1 1号珍珠号珍珠5 5月月1818日在广东登陆，比常年首个日在广东登陆，比常年首个早早4040天（历史第天（历史第3 3早）早） 2.影响时间长、范围广：4 4号碧利斯号碧利斯登陆后维持登陆后维持8级以上风力级以上风力25h以上，导致降水总量极大：以上，导致降水总量极大： 3.登陆风速大：8 8号桑美登陆风速号桑美登陆风速60m/s60m/s，为有记录以来之最大为有记录以来之最大 4. 暴雨强度大：4 4号碧利斯号碧利斯登陆影响，实时来报中登陆影响，实时来报中最大最大12h12h雨量达雨量达335mm335mm（湖南资兴坪石）湖南资兴坪石）, ,

11、粗估重现期约粗估重现期约500500年年 5.结束时间早，活动期前移：8 8号桑美于号桑美于8 8月月1010日登陆后，日登陆后，再没有台风登陆，结束期较常年早近再没有台风登陆，结束期较常年早近6060天，天，为有记录以来最早为有记录以来最早 一次普通的台风释放的能量相当于几颗原子弹爆炸释放的能量，1分钟的能量美国50年的用电量。破坏力极强，往往是毁灭性的。 1900年，美国得克萨斯洲遭一场飓风袭击，死亡6000人。 1954年，日本北海道，一条大型渡船被台风击沉，1000人死亡。 1970年，飓风袭击孟加拉国，引起潮浪，吞灭20万人。台风内气象要素分布台风内气象要素分布台风的危害台风的危害

12、台风的危害： 狂风、特大暴雨、风暴潮，易产生洪涝、海啸，破坏农业及交通通信设施。 台风的防御措施： 加强气象卫星的监测与预报、发布台风预报或警报。寒潮是由寒潮是由强冷空气强冷空气迅速入侵所造成的迅速入侵所造成的大大范围剧烈降温，并伴有大风、雨雪、冻范围剧烈降温，并伴有大风、雨雪、冻害害等现象的冷空气过程。等现象的冷空气过程。寒潮是一种冷高压。一般出现在冬半年。寒潮是一种冷高压。一般出现在冬半年。在天气预报中规定，因北方冷空气入侵造成在天气预报中规定，因北方冷空气入侵造成24小时内降小时内降温温10以上，并且过程最低气温达以上，并且过程最低气温达5以下时定义为寒潮以下时定义为寒潮天气过程。天气过

13、程。1.我们通常所说的冷空气就是寒潮吗？2.我国不同地区寒潮标准一样吗？为什么？1.答：我们通常说的寒潮是强冷空气，弱冷空气不能算是 寒潮。2.答：中国气象局规定，凡正在24小时降温10以上，并在这一天内，最低气温在5 以下就称为寒潮。但由于我过幅员辽阔。南北纬度跨度大，强冷空气长途跋涉，到南方后强度明显减弱，难以达到规定的寒潮标准，因此我国不同地区寒潮标准不一样。如黑龙江省就将24小时降温大于8，最低气温小于3，作为发布寒潮警报标准。而广西壮族自治区规定，气温在24小时内下降6 或以上,或过程降温(一般为三天)在10 或以上,且最低气温北部地区降至4 或以下,南部地区降至8 或以下的均称为“

14、寒潮”。冬春季节冬春季节 除西藏、除西藏、云南、台云南、台湾和海南湾和海南省外，其省外，其余省区市余省区市均受寒潮均受寒潮影响。影响。寒潮主要影响我国哪些省区？寒潮主要影响我国哪些省区？主要发生在什么季节？主要发生在什么季节？寒潮发生的原因寒潮发生的原因日照时间和太日照时间和太阳高度很小阳高度很小冰雪对太阳辐冰雪对太阳辐射的反射力强射的反射力强气温很低干冷空干冷空气堆积气堆积强冷强冷空气空气吹向吹向低纬低纬地区地区冬半冬半年北年北极和极和高纬高纬度地度地区区寒潮天寒潮天气过程气过程大风、降温、雨雪、大风、降温、雨雪、冰冻等天气冰冻等天气西伯利亚地区西伯利亚地区集聚加强集聚加强寒潮的形成是由于冬

15、季冷气团在西伯利亚不断寒潮的形成是由于冬季冷气团在西伯利亚不断堆积加强，当成为强大的冷高压后，与南方的堆积加强，当成为强大的冷高压后，与南方的低压形成气压梯度。低压形成气压梯度。l 寒潮发生的成因：寒潮发生的成因：冷空气冷空气高压高压低压低压冷冷吹向低纬吹向低纬G侵入我国的寒潮路径东路寒潮东路寒潮：发源于俄罗斯的西伯利亚地区，经俄罗斯远东地区和蒙古径直南下，进入我国。中路寒潮中路寒潮：发源于新地岛附近的北冰洋，从新疆进入我国。西路寒潮：西路寒潮：发源于欧洲北面的北冰洋，穿越欧洲大陆，侵入我国。思考题：不易受寒潮侵袭的地区在哪思考题：不易受寒潮侵袭的地区在哪里里? 为什么为什么? 青藏高原和云贵

16、高原等地不易受到寒潮青藏高原和云贵高原等地不易受到寒潮影响。影响。 由于强冷空气南下时，受阴山、秦岭、由于强冷空气南下时，受阴山、秦岭、南岭等东西向山脉的阻挡，经过翻山越岭、南岭等东西向山脉的阻挡，经过翻山越岭、长途跋涉，冷空气势力不断减弱，四川盆地、长途跋涉，冷空气势力不断减弱，四川盆地、广东、台湾、海南等地，受寒潮的影响相对广东、台湾、海南等地，受寒潮的影响相对较小。云贵高原对势力减弱的冷空气有阻挡较小。云贵高原对势力减弱的冷空气有阻挡作用，不易受到寒潮的影响。青藏高原地势作用，不易受到寒潮的影响。青藏高原地势特别高而使寒潮不易入侵。特别高而使寒潮不易入侵。寒潮的危害和防治措施1.危害大风

17、降温大雪霜冻冰冻摧毁建筑物交通受阻压（折）断电线、电杆电力、电信中断农作物、果树、牲畜等受冻影响交通危害农业吹翻船只影响居民生活功有助于地球表面的热量交换可带来降水、缓解旱情、农作物受益天然的杀虫剂（减少病虫害）带来风力资源要全面的看问题寒潮的危害很大，但是也有功劳：寒潮大风对交通、电力（信）、建筑的影响交通受阻电力中断9 3 年年1 月月寒寒潮潮袭袭击击珠珠江江三三角角洲洲（寒寒潮潮）：日日均均温温5 左左右右持持续续1 0 天天，阴阴冷冷急急转转晴晴、有有霜霜，冻冻死死塘塘鱼鱼大大批批。这这两两图图是是九九江江鱼鱼塘塘涌涌大大批批死死鱼鱼浮浮出出水水面面。水稻烂秧水稻烂秧枇杷受冻枇杷受冻冻

18、死鱼冻死鱼红豆红豆寒潮对种植业、林业、渔业的影响寒潮对种植业、林业、渔业的影响牧民受冻牧民受冻为羊群觅食羊群冻死羊群冻死寒潮对牧业、身体（生命）的影响2. 防治寒潮的措施（1）发布准确的寒潮 信息和警报.（2）人们做好防寒潮 准备.本节总结寒潮形成原因：危害：预防：冬半年（时）高纬地区（空）气温很低气压高强冷空气吹向低纬农业、交通、电力、电信等部门、居民生活发布准确的信息和警报并做好防寒准备侵入路径:东、中、西三条寒潮的“功”与“过”干旱：长期无降水或降水异常偏少造成空干旱：长期无降水或降水异常偏少造成空气干燥气干燥,土地缺水的一种现象。土地缺水的一种现象。一、旱害与植物的抗旱性一、旱害与植物

19、的抗旱性 我国约有48%的土地面积处于干旱、半干旱地带，其中没有灌溉条件的旱地约占总耕地面积的51.9%。因此，干旱是限制我国农业生产的重要因素之一。（一）旱害及其类型（一）旱害及其类型1、干旱 当植物耗水大于吸水时，植物体内即出现水分亏缺，水分过度亏缺的现象称为干旱（drought）。旱害（drought injury）指土壤水分缺乏或大气相对湿度过低对植物的危害。 2、干旱类型 （1）大气干旱 高温、强光、RH过低（11%20%），植物失水量大于吸水量而造成植物体内严重水分亏缺。（2）土壤干旱 是指土壤中可利用水的缺乏，使植物根系吸水困难，体内水分亏缺严重，正常的生命活动受到干扰，生长缓慢

20、或完全停止。（3）生理干旱 指由于土壤温度过低、土壤溶液离子浓度过高（如盐碱土或施肥过多）或土壤缺氧（如土壤板结、积水过多等）或土壤存在有毒物质等因素的影响，使根系正常的生理活动受到阻碍，不能吸水而使植物受害的现象。（二）（二） 旱害的机理旱害的机理1、机械损伤假说2、SH基假说3、膜伤害假说4、自由基假说1 1、 植物的抗旱类型植物的抗旱类型1）、御旱型植物 这类植物有一系列防止水分散失的结构和代谢功能，或具有发大的根系来维持正常的吸水。如CAM植物仙人掌夜间气孔开放，固定CO2，白天则气孔关闭，这样就防止了较大的蒸腾失水。一些沙漠植物根冠比在3050:1之间，一株小灌木的根系就可伸展到85

21、0m3的土壤中。2）、耐旱型植物 这些植物具有细胞体积小、渗透势低和束缚水含量高等特点，可忍耐干旱逆境。如更苏植物及耐旱植物等。（三）（三） 植物的抗旱性植物的抗旱性1）、形态特征 根系发达、根冠比大；叶片气孔多而小，茸毛多，角质化程度高或脂质层厚等。2）、生理特征 细胞渗透势较低，吸水及保水能力强；原生质具较高的亲水性、黏性与弹性，既能抵抗过度脱水又能减轻脱水时的机械损伤；缺水时正常代谢活动受到的影响小，合成反应仍占优势，而水解酶类活性变化不大，减少生物大分子破坏，使原生质稳定，生命活动正常。干旱时根系迅速合成ABA并运输到叶片使气孔关闭，复水后ABA迅速恢复到正常水平。2、抗旱植物的一般特

22、征、抗旱植物的一般特征（四）提高植物抗旱性的途径（四）提高植物抗旱性的途径选育抗旱品种是提高作物抗旱性最根本的途径，此外，也可以通过以下措施来提高植物的抗旱性。1、抗旱锻炼 例如种子吸涨，风干反复三次后播种。 “蹲苗”法。2、合理施肥 合理施用磷、钾和钙，适当控制氮肥。3、生长延缓剂及抗蒸腾剂的施用 例如施用外源ABA、高岭土和脂肪醇等可促进气孔关闭，减少蒸腾。4、节水、集水发展旱作农业 收集保存雨水备用；采用不同根区交替灌水；以肥调水，提高水分利用效率；采用地膜覆盖保墒；掌握作物需水规律，合理用水。 寒害：温度低于最低温度产生的伤害，包括冷害和冻害。 零上低温对植物的伤害称为冷害chilli

23、ng injury， 植物对零上低温的适应能力叫做抗冷性（chilling resistance）。 零下低温对植物的伤害称为冻害freezing injury， 植物对0以下低温的适应能力叫抗冻性（freezing resistance）。（一）（一） 冷害引起的生理生化变化冷害引起的生理生化变化1、细胞膜系统受损 2、 根系吸收能力下降3、 光合作用减弱4、 呼吸代谢失调5、 物质代谢失调（二）冷害的机理膜相变液态液晶态 相变温度 凝胶态由于膜损坏而引起代谢紊乱，严重时导致死亡（图11.3）。还有巯基假说（三）植物对冷害的适应1. 增加膜脂脂肪酸的不饱和度，降低相变温度。2. 合成脂类、可

24、溶性糖类等保护性物质。3. 含水量降低，而bound water/free water增加。低温高温 图图 冷害的机制图解冷害的机制图解( 引自引自J. Levitt, 1980) 冷害冷害 各酶之间活性差异各酶之间活性差异 膜脂变相膜脂变相 蛋白质变性或解离蛋白质变性或解离 （液晶相液晶相 凝胶相凝胶相） 骤冷（冷袭）骤冷（冷袭） 渐冷渐冷 膜破裂（非均一的固化）膜破裂（非均一的固化） 膜均一的膜均一的 固化与紧缩固化与紧缩 质膜透性增加质膜透性增加 对水透性降低对水透性降低 叶绿体、线粒体膜叶绿体、线粒体膜 (根根) 上酶活性降低上酶活性降低 细胞内含物渗漏细胞内含物渗漏 失水超过了吸水失水超过了吸水 抑制光合与呼吸抑制光合与呼吸 代谢破坏代谢破坏 直接损害直接损害 派生干旱冷害派生干旱冷害 间接损害间接损害二、冻害与植物抗冻性（一）冻害机理1. 结冰伤害1) 细胞外结冰（图11.3）脱水-机械-融冰伤害2) 细胞内结冰2. 蛋白质伤害的SH基学说3. 膜伤害学说（二）植物对冻害的抗性1. 避冻性：降低含水量；合成大量可溶性物质降低冰点；通过过冷避免结冰。2. 耐冻性：呼吸变慢，代谢减弱，进入休眠；合成保护性物质零下低温时细胞中水分进入细胞壁并结冰。如温度下降很慢只在细胞壁中结冰，就可以避免细胞质结冰导致的细胞死亡(引自Buchanan et al, 2000)