大氣背景對(duì)褐飛虱災(zāi)變性遷入影響的個(gè)例研究.pdf

1、褐飛虱是危害我國和亞洲一些國家及地區(qū)水稻生產(chǎn)的重要害蟲，具有遠(yuǎn)距離遷飛性和突發(fā)性。在我國，冬季褐飛虱僅在兩廣南部、云南南部及海南諸島等熱帶地區(qū)有少量存活為害；初春隨著季風(fēng)的建立，大量褐飛虱由中南半島遷入我國，主要為害我國南方稻區(qū)；春夏之交再次北遷并陸續(xù)降落與危害江南大部；盛夏北遷至江淮流域及其以北地區(qū)；夏末秋初開始向南回遷，危害全國各水稻重要生長區(qū)。褐飛虱每年的這種周期性的南北遷飛、降落給我國水稻生產(chǎn)造成了極大的損失。褐飛虱的遷飛行為極

2、為復(fù)雜，除了要考慮害蟲本身的生理生態(tài)機(jī)制外，還要考慮環(huán)境背景，特別是大氣背景，到目前為止，國內(nèi)外很多學(xué)者的研究都或多或少的涉及到了大氣環(huán)流形勢(shì)的影響，然而多淺嘗輒止，很少作全面、透徹的分析，使得研究起步雖早，但進(jìn)展緩慢。鑒于目前國內(nèi)外這方面的研究現(xiàn)狀，本研究選取2006年8月底到9月初發(fā)生在我國東部稻區(qū)連續(xù)的褐飛虱大規(guī)模遷入的兩次重大過程做為研究對(duì)象，利用中尺度氣象模式--WRF模式，著重研究了影響褐飛虱遷入的大氣動(dòng)力背景以及關(guān)鍵天氣系

3、統(tǒng)，主要研究結(jié)果如下： 1.選取2006年8月26～28日發(fā)生過程作為研究對(duì)象，利用ArcGIS9.0對(duì)該次褐飛虱重大遷入過程進(jìn)行了空間分析，并在此基礎(chǔ)上，利用高時(shí)空分辨率的WRF中尺度天氣研究與預(yù)報(bào)模式對(duì)這次遷飛過程的大氣背景進(jìn)行了數(shù)值模擬，從模擬輸出的大氣背景中選取最能反映大氣動(dòng)力特征的物理量場(chǎng)四個(gè)：水平流場(chǎng)、K指數(shù)場(chǎng)、A指數(shù)場(chǎng)和渦度場(chǎng)，對(duì)這些動(dòng)力場(chǎng)進(jìn)行分析研究后發(fā)現(xiàn)：(1)850hPa高度的水平流場(chǎng)能夠準(zhǔn)確地反映褐飛虱空中

4、種群的主要遷飛方向。(2)在主要降蟲時(shí)段內(nèi)，K指數(shù)、A指數(shù)在表征大氣不穩(wěn)定程度的同時(shí)，也可以定性地反映出褐飛虱降蟲的主要地域。當(dāng)K≥135℃或A≥10℃，或者兩個(gè)指標(biāo)同時(shí)滿足時(shí)，有利于區(qū)內(nèi)大氣垂直運(yùn)動(dòng)的發(fā)展，對(duì)褐飛虱的升降十分有利。(3)褐飛虱種群大量遷入時(shí)，降蟲區(qū)850hPa等壓面上或強(qiáng)或弱地表現(xiàn)為一致的負(fù)渦度區(qū)，表明有一定強(qiáng)度的下沉氣流存在，這對(duì)降蟲比較有利。 2.利用高時(shí)空分辨率的中尺度氣象模式-WRY模式對(duì)2006年8月

5、30～31日褐飛虱的遷飛、降落過程及其大氣背景進(jìn)行了數(shù)值模擬，根據(jù)模擬輸出結(jié)果逆推出褐飛虱的遷飛軌跡，并分析了遷飛過程中不同時(shí)刻遷飛高度的變化。在此基礎(chǔ)上，對(duì)影響褐飛虱遷飛、降落的關(guān)鍵天氣系統(tǒng)西太平洋副熱帶高壓及與此次遷飛過程相關(guān)的水平流場(chǎng)、垂直速度場(chǎng)等進(jìn)行了研究，研究發(fā)現(xiàn)：(1)在這次災(zāi)變性遷入過程中，長江上游稻區(qū)的褐飛虱遷入種群來自桂北、黔東南、湘南和粵西北相連的地區(qū)，而長江中下游稻區(qū)的遷入種群則有兩個(gè)蟲源地，一個(gè)是鄂東南、皖西南稻

6、區(qū)，另一個(gè)是淮河沿岸稻區(qū)。(2)這一時(shí)期的褐飛虱大多遷飛于900～2100m高度，遷飛路徑和距離則隨相應(yīng)高度的水平流場(chǎng)和垂直速度場(chǎng)而變化。(3)西太平洋副熱帶高壓的短期振蕩是造成這一時(shí)期褐飛虱災(zāi)變性遷入的關(guān)鍵因素，在一系列振蕩特征中，500hPa和850hPa高度上副高陸上控制關(guān)鍵區(qū)范圍的變化和垂直速度的變化對(duì)褐飛虱遷入?yún)^(qū)及遷入蟲量有著重要的影響；850hPa高度上環(huán)繞副高西側(cè)和北側(cè)的水平流場(chǎng)能夠很好地反映該高度上褐飛虱空中種群遷飛的路