“尽管技术有所进步，但天气和气候仍然是农业生产系统中最重要的不可控因素之一。”

国家气候学家杰夫•安德森第一次听到这句话或类似的话是在大约30年前，他的一位研究生院教授那里。从那以后，他一直在使用它，并打算在未来几十年里一直使用它。

天气和气候影响着农业的方方面面，而且影响方式截然不同——对一种商品有利的条件可能对bob体育合法吗另一种商品不利。在以美国第二多样化的农业生产而自豪的密歇根州，这个难题转化为大量的研究机会。bob体育登录另一方面，即使是像安德烈森这样经验丰富的气象学家也承认，科学上存在一定的局限性。

“一方面，我们都知道气象学家是笑话的主要对象，其中一些可能是合理的，”他说。“然而，同样重要的是要注意，科学正在变得越来越好。例如，天气预报比过去几十年要准确得多。人们对天气和气候如何影响农业也有了更多的了解。bob体育合法吗密歇根州立大学(BOB体育密歇根州立大学)开始发挥作用。我们有责任提供新的科学和其他信息，帮助农民减少与天气有关的风险。”

很,一个密歇根州立大学地理学教授和推广专家，自从来到密歇根大学工作以来，一直在帮助密歇根农民为大自然母亲的愤怒做好准备密歇根州立大学在1991年。那时，他是唯一的密歇根州立大学为农业生产者提供气象专业知识的教员。面对陡峭的学习曲线，安德烈森回忆起一位同事的建议，这位伊利诺伊州人更熟悉玉米和大豆生产，这是他最宝贵的经验之一。

他说:“密歇根水果和蔬菜行业的人一开始就有很多问题。”“最初，我没有准备好，因为需求很大。Extension的同事们很好地提供了有用的建议。有人建议说，如果我真的想了解果农通常面临的问题，我应该自己种果树，我也这样做了。我很快就意识到，考虑到大自然母亲给我们的要求，生产这类作物的要求是多么高。”

这些年来，安德烈森种了苹果、樱桃、梨、桃子和荆棘。他尝试了蓝莓和葡萄，但收效甚微。第一手的经验为密歇根州农业生产者，特别是水果行业所面临的挑战提供了巨大的洞察力。人们不需要追溯到很久以前就能找到证据。

2012年春天的噩梦

2012年春季是密歇根州水果生产史上最具破坏性的天气时期之一，作物损失超过5亿美元。3月前所未有的高温导致越冬的多年生植物提前一个多月从休眠中苏醒。反常的提前升温之后，4月和5月的破坏性冻结几乎完全摧毁了密歇根州的水果作物。桃子产量损失了95%;酸樱桃，减产90%;苹果的产量下降了88%;葡萄损失了85%。

这是果农想要迅速忘记的一年，永远不会再重温。这也是安德烈森职业生涯中最困难的时期。

“我们有大约120到140年的密歇根气候数据，这取决于位置，被认为是可靠的。2012年3月的情况让一切都变糟了。”“气温比正常温度高了13.8度，两位数的偏离几乎是前所未闻的。美国有些地方的积雪在一周内就从40多英寸变成了光秃秃的地面。这些情况以前并没有真正被记录或写过。”

三月樱花盛开，种植者知道他们会遇到麻烦。冰天雪地的温度回来破坏花蕾只是时间问题。安德烈森说，在前所未有的热浪过后，一些地区出现了15到20次冰冻。

当密歇根果业遭受毁灭性损失时，密歇根州立大学AgBiobob体育登录Research园艺家詹姆斯凝花我有个主意。他知道20世纪70年代在犹bob体育登录他州进行的一个研究项目，该项目利用浇水来延缓果树开花。尽管这项研究显示出了希望，bob体育登录但弗洛尔说，这项技术在当时并不实用，因为它需要大量的水，增加了植物疾病的发病率，并减少了结果。

弗洛尔和安德烈森一起参与了这个新项目，他认为，与最初的研究相比，结合现代技术进步可能会带来更有前途和更实际的结果。由于植物的发育是由花蕾内暴露在温暖温度下的热量积累驱动的，研究人员知道他们必须给花蕾降温。bob体育登录他们决定使用水，但以一种比犹他州项目更可控的方法交付。

弗洛尔和他的团队在研究中使用了三种新技术:

• 固态树冠输送系统(SSCD)，可以使树木细雾化，并提供均匀的覆盖。
• 高度精确的果园天气监测和控制系统。
• 基于温度、湿度和风的薄雾应用，最大限度地提高水的蒸发冷却效果，同时最大限度地减少用水量。

在近两个季节(2013年和2014年)的测试中，Flore和他的团队在下半岛的四个果园对Gala、Honeycrisp和Red Delicious苹果进行了测试，成功地将开花时间平均推迟了5到11天，没有出现任何明显的疾病或结果问题。与上世纪70年代的研究相比，他们还能够大幅减少用水量。尽管还需要做更多的工作，弗洛尔仍然保持乐观。

弗洛尔说:“种植者使用SSCD喷洒杀虫剂，再加上天气监测控制单元，有可能通过将花期推迟一周以上来避免花蕾受到霜冻损害。”“这很重要，因为气候变化导致水果作物提前开花，这增加了对春季霜冻的脆弱性——2012年春季就直接证明了这一点。”

安德烈森说，对种植者来说，采取有助于推迟开花的措施是有利的，因为春季的热身会随着时间的推移逐渐提前，而五大湖的水果在热身之后尤其容易受到伤害。不幸的是，尽管在过去30年里，生长季节的长度平均增加了约1.5周，但春季冻结事件的数量和严重程度并没有迅速减少。

安德烈森说:“总的来说，这意味着种植者面临更大的风险。”“因此，对于许多水果作物，我们看到越来越多的种植者安装了某种形式的防冻技术，比如风力机。

风扇可以产生几度的升温，但有时这还不足以防止冻伤。”

雪上加霜的是，2012年春天，密歇根州遭遇了自1988年以来最严重的干旱。许多作物在整个夏天都在受苦，但甜菜以丰收告终。

“这一年的天气就像火车失事一样，3月份的热浪之后是一系列的冻结，然后是干旱。除了甜菜，几乎所有的作物产量都下降了。”“这是甜菜的一年，这只是说明了一些天气模式如何对一种作物有益，但对另一种作物有害。”

2013-14年的寒冬

2012年春季后不久，密歇根州遭遇了更加极端的天气。进入2013-14年的冬天，一系列极度寒冷的气团从北极向下，经过加拿大，进入密歇根州。2013年11月至2014年2月是密歇根州自1911年以来最冷的时期，也是该州有记录以来最冷的五个时期之一。

2013-14年的恶劣天气是在一系列比正常天气温和的冬季之后发生的。

安德烈森说:“毫无疑问，近几十年的长期趋势是冬天变暖。”“但当你遇到像去年这样的冬天时，这与统计数据相悖。这简直超出了标准，完全没有任何意义。这提醒人们气候可变性和极端气候的重要性，尽管数量很少，但通常是大多数与天气相关的影响。”

安德森说，2013年至2014年冬季五大湖的冰雪覆盖时间和数量是40多年来最大的，也是自20世纪70年代末以来密歇根州许多地区积雪范围最广、时间最长的一次。这是一个艰难的冬天，酿酒葡萄、桃子和蓝莓都遭受了严重的损失，似乎让所有人都感到惊讶。然而，一个消息来源成功地看到了它的到来。

安德烈森说:“《农民年鉴》是我所知道的唯一预测一个残酷冬天的来源。”“据我所知，没有人，甚至是国家气象局，也没有任何私人组织看到它的到来，所以我们必须给予应有的赞扬。”

安德烈森指出，由于密歇根州的地理位置，天气预报尤其困难。

他说:“我们所处的地理位置——中纬度地区——变化是我们气候的标志。”“这与急流的配置有关，这是我们日常天气中最大、最突出的控制因素。在我的职业生涯中，我从未见过2013-14年冬天这样的天气。急流在同一地区以这样的模式持续如此长时间，导致一个又一个来自北极的气团通过，这是极不寻常的。”

对于中西部和东北部的居民来说，人们可能会认为这是在错误的时间出现在错误的地点的不幸的一部分。与北美中部和东部的寒冷相比，北半球的大多数其他地区——包括接近美国西部和阿拉斯加的地区——都经历了一个异常温和的冬天。

马克Longstroth一位BOB体育密歇根州立大学推广小水果教育家经常写关于天气对农业的影响，他说，去年冬天的极端寒冷和大量积雪将永远被人们记住。bob体育合法吗他解释说，在密歇根种植的大多数多年生作物都有能力承受冰点以下的温度。但在刚刚过去的这个冬天，即使是最耐寒的品种也经受了考验。

Longstroth说:“一般的经验法则是，我们的大多数水果作物在冬天可以承受0华氏度的低温，这是它们的最低抗寒能力。”“气温越低，在冰点以下，植物细胞的抗寒能力就越强，我们的冷嫩植物——比如桃子、蓝莓和酿酒葡萄——可以承受零下10华氏度的温度，然后我们才会看到果蕾受到伤害。”

密歇根州立大学扩展专业威廉巴蒂尔严冬对桃子的影响在全州各不相同;粗略估计损失约为60%。他说，1月和2月低于零下12华氏度的温度对桃子来说很难熬，而低于零下15华氏度的温度会大大降低桃果芽的存活率。然而，谢恩说，他怀疑2013年12月初气温急剧下降，随后出现了一段温暖的时期，这是造成大部分桃子受损的罪魁祸首。

他说:“我认为，在这个生长季节，密歇根一些地区的气温在2013年11月底至12月初的几天内下降了大约30度，这是造成桃树数量下降的原因。”“今年春夏两季，很多老桃树和苹果树都被拔掉了。”

用于酿造梅洛(Merlot)、品丽珠(Cabernet Franc)和其他红葡萄酒的欧洲酿酒葡萄也受到暴雪和零下气温的严重影响。密歇根州立大学AgBiobob体育登录Research园艺家保罗Sabbatini他敦促种植者在休眠期尽可能推迟修剪，以应对广泛的冬季伤害。

他说:“2013-14年的冬季有力地提醒我们，品种选择和选址仍然是我们对抗冬季低温的最重要工具，这是美国中西部和东部葡萄种植区的典型情况。”

草坪产业还报告说，由于过度寒冷和长时间的冰雪覆盖，该州中中部到东南部地区的果岭和其他草皮地区遭受了大量的冬鹿破坏。作为直接回应，密歇根州立大学AgBiobob体育登录Research科学家艾米丽Merewitz与业界合作，获得了一种新的低温生长室。在室内，草皮研究人员评估了普通高尔夫球场上bob体育登录的绿色草皮物种，看看它们在冰盖和封箱中如何不同地生存下来。他们将确定耐冬草的生理机制，以及常用的草坪化学物质(如植物生长调节剂)对冬草存活的可能影响。

梅雷维茨解释说:“生长室在受控环境中模拟严酷的冬季条件，这样研究人员就可以研究诸如冰损伤、冷适应和不适应，以及其他与冬食损伤有关的问题。”bob体育登录

小麦的冬季损失因地区而异，一些县不得不将小麦种植面积改为玉米或大豆。尽管冬天很寒冷密歇根州立大学AgBiobob体育登录Research小麦育种埃里克奥尔森他说，2014年的收成比最初预期的好，产量略低于平均水平。奥尔森，他正在通过密歇根州立大学他说，他看到了粮食产量和冬季抗寒性之间的相关性。

奥尔森说:“抗寒能力特别强的品种往往产量更高。”“极端冬季条件的一个积极结果是，通过今年小麦育种计划改进的品系都具有非凡的抗寒能力。”

在所有的破坏中，另一个一线希望是冬季的大量降雪帮助提高了湖泊水位，补充了土壤水分。

气候变化

安德烈森说，除去2013年至2014年的极端冬季，按时间顺序排列的数据显示，密歇根州的气候正变得越来越温暖和湿润。自1980年以来，年平均气温已经从44华氏度上升到46华氏度，自20世纪30年代末以来，年降水量平均增加了4.5英寸。

“在密歇根，与其他农业地区相比，我们的生长季节相对较短，”他说。“但在纸面上，至少从我们的研究来看，这些气候变化让我们变得更有生产力。bob体育登录我们有农业区，这些农业区在二三十年前是不存在的。部分原因是技术进步，但气候也发挥了作用。”

安德烈森补充说，干旱发生的频率降低了，从大约每10到15年发生一次下降到每20年发生一次。

为种植者提供减轻气候变化对农业影响的方法是研究的重点bob体育合法吗bob体育登录密歇根州立大学AgBiobob体育登录Research。

“天气模式正在发生变化——我们需要应对对农业的影响，”他说bob体育合法吗道格拉斯布勒公司，处长密歇根州立大学AgBiobob体育登录Research和农业与自然资源学院研究副院长。”bob体育下载iosbob体育合法吗我们可以争论是什么导致了它，但我们需要处理它，并学习如何做出最好的反应。我们的多年生作物特别容易受到相对轻微的天气变化的影响，所以密歇根州在了解这一点方面有很大的利害关系。”

气候变化也对畜牧业产生潜在影响。bob体育合法吗今年早些时候，密歇根州立大学AgBiobob体育登录Research科学家盖尔斯特拉斯堡获得了美国农业部近100万美元的拨款，用于研究极端温度对火鸡发展的影响。bob体育合法吗该项目是基金会资助的几个项目之一美国农业部评估气候变化对畜禽的影响。

斯特拉斯堡是食品科学和人类营养系的教授，他将评估火鸡从孵化场的受控气氛转移到农场后，对冷热应激的反应，以及这可能会如何影响火鸡肉的质量，尤其是鸡胸肉，这是最有价值的部分。在对火鸡的遗传和细胞问题进行了十多年的研究后，斯特拉斯堡假设，在胚胎发育结束时，每天将孵卵暴露在温和的温度升高中两到三个小时，将增强适应热应激的能力

他说:“火鸡行业对一致性的产品非常感兴趣，能够减少极端温度的影响将有助于保持或改善这种一致性。”“你生产高质量蛋白质的效率越高，你的地位就越有利。我们认为，这种适应策略将帮助我们的生产者轻松地做到这一点，作为管理实践的一部分，而不需要等待繁殖更耐压力的鸟类的好处。”

一个密歇根州立大学bob体育登录近二十年来，研究工作一直在收集有价值的长期天气和气候数据。“环境天气”是一个由遍布密歇根的74个自动气象站和威斯康辛州门县的6个自动气象站组成的网络(与那里的果农合作)。“环境天气”项目始于20世纪90年代末，由green项目(为满足经济和环境需求而进行研究和推广)资助，它收集了诸如温度、湿度和降水等常规信息，bob体育登录以及关于土壤温度、太阳辐射和树叶湿度的详细数据。每个观测站主要由一个计算机芯片、一块电池和一块太阳能电池板组成，并自行运行以记录这些变量的测量和观测结果。

bob体育登录研究人员密歇根州立大学已经为种植者开发了在病虫害和杂草管理以及灌溉评估中利用环境天气数据的简单方法。安德烈森说，现在有40种产品和型号可以通过该系统使用，但大多数要求是原始数据。

“人们最想看到的是原始数据，这一直让我感到惊讶。我从来没有想到过，”他说。“也许这意味着人们想要实现他们自己的应用类型，他们自己的变化。我不知道。”

尽管如此，它提醒人们越来越需要详细的天气信息来支持农业管理活动。该网站现在平均每天的访问量超过7000次，自2006年运营的第一年以来增长了140%以上。

“环境天气”在其网络站点收集了近20年的数据，它将越来越多地提供一些历史视角，同时使研究人员能够判断某种类型的天气事件有多常见或有多不寻常。bob体育登录

与此同时，研究人员一致认为，密歇根bob体育登录的气候条件总体上正在改善，有利于农业生产。2012年春季和2013- 14年冬季等极端天气事件通常具有挑战性，需要进行研究。bob体育登录现在，周围的研究人员和推广专家正在研究天气和气候的bob体育登录各个方面及其对农业的影响，安德烈森对此持乐观态度。bob体育合法吗

“与我刚来这里的时候相比，密歇根州立大学现在有更多的教师和工作人员参与大气科学相关的研究和项目，”他说。bob体育登录“我可以肯定地说，我们现在更有效率了，有了更大的团队，我们能够解决比过去更多的话题。科学无疑正在朝着正确的方向发展，我们正在努力为农业寻找解决方案。”bob体育合法吗

新书展示了中西部气候如何变化

BOB体育密歇根州立大学(密歇根州立大学)地理教授朱莉温克勒他是一本名为《中西部气候变化:国家气候评估综合报告》的新技术书籍的主编。

这份由岛屿出版社(Island Press)出版的报告还包括其他几位作者的贡献密歇根州立大学教员包括杰夫很来自地理系;珍妮丝比彻来自公共事业研究所;而且莎拉尼科尔斯来自地理和社区可持续发展系。

作为对国家气候评估的更深入的学术探索，该书阐述了气候变化对中西部自然系统、人类健康和几个重要经济部门的潜在影响。

温克勒说:“美国中西部的多样景观以及与之相关的自然过程、生计和基础设施都很容易受到气候变化的影响。”“挑战将是设计和实施创造性和有效的适应战略，以减少该地区对气候变化的脆弱性，同时利用缓解政策的潜在共同效益。”

由五大湖综合科学和评估中心(GLISA)协调美国农业部农业研究局的技术报告为国家bob体育登录气候评估的结论提供了更多的细节，该评估为中西部地区列出了以下关键信息:

“极端降雨事件和洪水在上个世纪有所增加，预计这些趋势将继续下去，造成水土流失、水质下降，并对交通、农业、人类健康和基础设施产生负面影响。”bob体育合法吗

Winkler说，同行评议的出版物主要用于教育研究目的，主要用于本科生和/或研究生的教学支持，以及帮助行业利益相关者bob体育登录就从能源监管到中西部水系统管理的各种主题做出明智的决定。

报告的主要发现包括:

• 中西部地区的年平均气温大约从1900年开始变暖，从20世纪30年代至今，年降水量普遍增加。不论季节，预计高强度降水事件都将加剧。
• 在过去的几十年里，五大湖的表层水温一直在上升。持续变暖将影响热分层的时间和程度、冬季冰盖和溶解氧的可用性。
• 为了适应温度变化，动植物物种必须迅速迁移，但这可能是不现实的，如果它们要跟上预期的栖息地范围的变化。
• 森林生态系统可能不太可能提供某些林产品的持续供应，特别是如果这些生态系统的优势物种位于其范围的南部边缘。
• 生长季节降水的可变性、时间和数量的变化将对未来作物产量和可耕作的田间日数产生重大影响。
• 温暖的春季和秋季将增加露营、高尔夫和划船等活动的吸引力，而冬季运动可能会受到不利影响。
• 该区域存在一些对气候敏感的疾病和健康状况，总的来说，预计对健康的不利影响将超过有益的健康结果。

温克勒主要是作为GLISA的核心团队成员参与这个项目的。GLISA是美国国家海洋和大气管理局资助的11个中心之一，旨在建立管理气候变化风险和五大湖地区变率的能力。

他说:“中西部地区的论文非常棒，让我们对我们地区的气候状况有了坚实的认识。托马斯。迪茨，密歇根州立大学负责环境研究的助理副总裁。bob体育登录“这项合作工作由GLISA、密歇根州立大学和密歇根大学领导，他们都是该地区著名的气候实体。BOB体育这是一个非常有用的论文集，应该在整个世纪为许多不同的部门提供很好的服务。”

这是温克勒第一次编辑书籍。她在北达科他州的一个农场长大，在那里她很小的时候就对天气着迷。她醒过来了密歇根州立大学1987年，她获得地理学博士学位，主修气候学。