美豆生长与NOAA天气指标初步探讨

今年美豆生长遭遇前所未有的旱情打压，作物优良率一路下滑，天气预测与解读成为基本面分析的重中之重。

当前，美国天气最权威的机构当属美国国家海洋和大气管理局(NOAA)，该机构对于美国乃至全球天气情况的分析与预测十分详尽及时。在此，根据美豆生长阶段对于天气条件的要求对NOAA主要天气指标进行初步探讨。

一、美豆生长阶段及其对天气的需求

根据美国农业部(USDA)作物生长报告，在此将美豆生长进度划为下列6阶段以便进行讨论。下列阶段中扬花结荚期对大豆最终产量起着决定性作用。

播种期(Planting)：随着气候的变化、种子培育技术及种植技术的进步，美豆种植期不断提前，2000年后基本于每年的第17周开始，结束于第25周(2012年受高温天气影响，播种起始于第16周，即4月22日当周，于第24周结束)。由于大豆生长周期较短，浅土层日均温度达到10-12℃便可开始播种，因此种植期持续时间较长。

出芽期(Emerging)： 种子发芽时，白色胚根伸入土中，子叶拱出地面，子叶出土即为出芽。近年来，美豆出芽期大多为第19-25周，今年出芽期提前至第18周(5月6日当周)。大豆发芽最低温度在6-8℃，最适宜温度为15-22℃。大豆发芽需吸收相当于本身重量58%的水分。

扬花期(Blooming)：近几年，美豆扬花期通常集中在每年第25-33周。今年扬花期始于第24周。扬花期对水分最为敏感，是大豆水分临界期，扬花阶段最适宜温度在19-25℃。

结荚期(Setting Pods)：美豆结荚期主要集中在每年第28-35周。灌浆成熟期最适宜温度在19-23℃。

落叶期(Dropping Leaves)：落叶期的结束往往意味着优良率及单产的确定，通常为每年的第34-41周。

收获期(Harvesting)：收获期主要集中在每年第37-47周。

二、NOAA主要天气指标

根据不同天气指标在大豆生长阶段的重要性，在此重点讨论NOAA有关温度、降水、土壤湿度及干旱指标的解读。

1、温度(Temperature)

温度，即物体内部能量的一种表现形式。NOAA所指温度通常为地表气温，多用华氏度表示。

2、降水(Precipitation)

地面从大气中获得的水汽凝结物，总称为降水，它包括两部分，一是大气中水汽直接在地面或地物表面及低空的凝结物，如霜、露、雾和雾淞，又称为水平降水；另一部分是由空中降落到地面上的水汽凝结物，如雨、雪、霰雹和雨淞等，又称为垂直降水。NOAA降水通常指垂直降水，常见单位毫米(mm)、英寸(in)。

3、土壤湿度(Soil Moisture)

简单来说，土壤湿度即土壤含水量，。NOAA常见土壤湿度指标有表层土壤湿度(持水量百分数表示，由USDA提供)以及上层土壤湿度(水分储存量表示，由北美陆地数据同化系统NLDAS提供)。

4、主要干旱指数(Drought Indices)

NOAA中干旱指标繁多，计算方法及应用各有不同，总的来说普及率较高的指标有帕尔默系列指数及作物湿度指数。

帕尔默系列指数—早在19世纪70年代，韦恩•帕尔默建立了帕尔默指数(ThePalmer Drought Index)，通过降水及温度来计算干旱程度，目前该指数已发展为半官方标志性指数。帕尔默指数在评估长期干旱情况方面颇有造诣，但并不太适用于短至几周的短期预测。

后期帕尔默指数逐渐发展成为包含了Z指数(Palmer Z Index，用于描述当前月份水分情况)以及利用过去数月对当月累计降水分析的水文干旱指数(Palmer Hydrological Drought Index ，PHDI)及干旱强度指数 (Palmer Drought Severity Index， PDSI)。

作物湿度指数(Crop Moisture Index)：同样由韦恩•帕尔默编制，是帕尔默干旱指数的改良版，主要用于评估短期内作物水分条件及所需水分的情况。与干旱指数不同，湿度指数计算时前几周数据权重较小，近期数据权重较大。

5、海洋气候指标

由于近年来热带地区海气相互作用对农业生产的影响日益加深，市场越发关注相关海气监测指标。其中，又以厄尔尼诺/拉尼娜现象监测为主。简单来说厄尔尼诺是ENSO循环的暖事件，易引发产区干旱天气。

拉尼娜是ENSO循环的冷事件，易引发产区过多降水问题。NOAA关于厄尔尼诺/拉尼娜现象的监测指标主要有5种：Zonal Winds(Z-Wind纬向风)、SeaLevel Anomalies(SLA，海平面异常信号)、SeaSurface Temperatures (SST，海洋表面温度)、Outgoing Longwave Radiation(OLR，逸出长波辐射)、Southern Oscillation Index (SOI，南方涛动指数)。其中以SST及SOI最为常用。

三、2012年美豆生长情况及后期天气

受高温天气影响，今年大豆播种、发芽、扬花分别照往年提前1-2周。5-7月降水较少，产区干旱，土壤湿度日益下滑，大豆此段时间优良率急转直下。6月3日当周至7月29日当周，大豆优良率由65%下滑至29%，降幅达55.3%，接近1988年优良率23%的历史最低水平。

作为“8月作物”，大豆灌浆期的生长状况决定着最终产量。目前8月出现的及时降水有利于大豆优良率的改善，截至8月12日当周，大豆优良率为30%，环比上涨1%。

但扬花期(24-32周，6月中旬至8月上旬)大部分时间，大豆产区遭遇高温干旱天气，花芽分化及授粉受到影响，8月上旬降水的改善作用势必被弱化，随后半个多月的降水成为大豆产量确定的关键。

据NOAA预测，8月美国全国平均气温高于正常水平、累计降水低于正常水平的概率较大。虽然7月厄尔尼诺现象未有发展，但据SOI及Z-Wind等指标越发接近厄尔尼诺临界值，预计未来两个月可能出现厄尔尼诺现象。