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      一只候鳥的遷徙路

      發布時間:2024年04月26日 來源:中國氣象報社

      編者按:候鳥遷徙,是一段關于生命、關于自然、關于希望的故事。每年春季,數以億計的候鳥穿行于相隔萬里的繁殖地與越冬地之間。近年來,受氣候變暖和人類活動影響,候鳥棲息地和食物源的不確定性也為其帶來了一定的生存危機,鳥兒們出自本能地“生死搏擊”,構造了“鴻雁于飛”的盛景。

      在今年遷徙的候鳥群里,有這樣一只白鶴受到格外關注??蒲腥藛T為它戴上了衛星追蹤標簽,對它在東亞—澳大利西亞遷徙路線上的活動軌跡、飛行速度進行持續監測?,F在,就讓我們追隨它的飛行軌跡,一起來讀取候鳥遷飛背后的氣象密碼吧!

      江西東鄱陽湖國家濕地公園千畝晚稻田的“候鳥食堂”

      當下是白鶴北歸的時節,可仍有三三兩兩在水中信步,這是鄱陽湖有觀測記錄以來唯一一次在4月看到候鳥。今年春季天氣偏暖,一千畝的晚稻是當地留給“客人”臨行的禮物,一幅人與自然和諧共處的生動畫卷在此鋪展。

      鄱陽湖,地勢低平、氣候溫潤,是兼濟天下的大糧倉,也是亞洲最大的越冬候鳥棲息地。水草濕地、荻花蘆海,是讓候鳥魂牽的絕色風景,也是令它們神往的旅居地。

      江西省上饒市余干縣,作為環鄱陽湖地區水域面積最大的縣份,有鄱陽湖濕地面積約144萬畝。江艇在縣氣象局從事候鳥遷徙觀測已經十余年,每年秋冬交替之際,他都會與這群來自北方的“客人”在彭蠡之濱重聚?!斑@里有世界上最大的白鶴群,占全世界總數的98%,保護責任重大?!苯дf。

      極端天氣對候鳥遷徙的影響很大,一場干旱事件讓江艇至今難以忘懷。2022年夏秋兩季,長江中下游地區長時間受副熱帶高壓控制,持續的高溫少雨天氣讓鄱陽湖水位“一天退得比一天快”。8月6日,鄱陽湖標志性水文站星子站,水位退至11.99米,為有記錄以來同期最低水位。隨著湖區草洲灘涂大面積減少,江艇擔心湖區持續干旱,候鳥食物鏈供給不足,會影響10月中下旬飛抵鄱陽湖越冬的70多萬只候鳥生存。

      “我們利用衛星遙感技術開展氣候變化背景下鄱陽湖越冬候鳥棲息地生境變化的監測評估,基于新一代天氣雷達進行候鳥遷飛監測,并開展候鳥遷飛氣象條件預報,為鄱陽湖候鳥保護提供氣象科技支撐?!苯魇∩鷳B氣象中心副主任周媛介紹。

      在氣象科技的加持下,結合有利天氣條件,余干縣氣象局在保護區外圍新增移動人工增雨作業點,聯合江西省林業和草原局候鳥監測站、鄱陽湖濕地保護中心會商研判,濕地保護中心根據生態氣象專題材料,從農戶手里買下晚稻,給候鳥“加餐”,“候鳥食堂”便應運而生?!翱匆姾蝤B在幾天前剛下過雨的地里覓食,心里真正踏實了?!苯дf。

      如今,鄱陽湖越冬白鶴在近五年左右增加到12萬只以上,驚鴻翩起,場面蔚為壯觀,吸引了大批攝影愛好者和游客涌入“打卡”。

      (黃文勇 呂靈芝 戴志?。?/span>

      湖南東洞庭湖國家級自然保護區洞庭湖觀鳥有“指南”

      “快看!平常難得一見的白鶴,出現在鏡頭里了!”在湖南省岳陽市君山區采桑湖觀鳥點,東洞庭湖國家級自然保護區管理局副局長宋玉成,興奮地喊起來。

      納四水,連長江,洞庭湖地區懷抱三處國際重要濕地,擁有兩個國家級自然保護區,被稱為“長江之腎”。數據顯示,洞庭湖區域有維管束植物873種、脊椎動物531種,其中鳥類361種,占全國種數三分之一,越冬候鳥近年每年增長兩萬余只,達29.8萬只,珍稀瀕危動物黑鸛、東方白鸛等數量明顯增加,白鶴、青頭潛鴨等頻繁現身。

      洞庭湖國際觀鳥節,迄今已經成功舉辦了十二屆。岳陽市氣象臺臺長王威介紹,近年來岳陽市氣象局與東洞庭湖保護區緊密合作,根據洞庭湖畔周邊氣候背景、降水概率和中長期天氣預測等制作發布洞庭湖觀鳥節專題氣象信息,積極開展洞庭湖生態濕地監測評估,保障活動順利進行。

      “氣象預報預測為防御惡劣天氣、利用有利天氣開展觀鳥活動提供了很大幫助!”宋玉成說,“不僅是觀鳥節期間的氣象預報,我們對于氣候預測的需求也很強烈,氣象部門針對氣候干旱的預測,能讓保護區有充足的時間來開展防范應對工作?!币坏庀蟛块T預測秋季和冬季可能有干旱發生,東洞庭湖保護區會適時開展調控蓄水和補食工作,保證候鳥所需。

      為科學利用氣象信息服務候鳥觀測,洞庭湖國家氣候觀象臺還通過衛星遙感等技術開展植被物候、生態濕地和水體監測,針對東洞庭湖濕地觀鳥氣象指數及天氣氣候對越冬候鳥數量的影響開展研究,并進行跨行業、多學科聯合攻關,有效提高洞庭湖濕地生態氣象監測和預報預警水平。岳陽市氣象局洞庭湖天氣氣候及生態遙感創新團隊指導專家黃菊梅表示:“根據反饋數據,觀鳥指數在引導觀鳥活動中起到了較好的參考作用?!?/span>

      “沙鷗翔集,錦鱗游泳……”愿“北方的客人”在洞庭湖食有所足,住有所居!

      (張冰清 曹向林 周靜 陳太龍)

      河南黃河濕地國家級自然保護區智慧監控護“越冬”

      在河南黃河濕地國家級自然保護區孟州段(以下簡稱“孟州黃河濕地”)內,一只白鶴出現在“孟州黃河濕地智慧監控系統”的鏡頭里,引起了工作人員的注意。

      孟州黃河濕地是以保護生態系統和珍稀瀕危野生水禽為主的國家級濕地自然保護區,占地7500公頃,這里蘆葦叢生、魚肥鳥眾、湖泊縱橫,為候鳥棲息提供了良好生態環境。

      每年季節轉換期,孟州市氣象局都會為黃河濕地自然保護區提供候鳥遷移期氣象資料,并與市自然資源和規劃局聯合會商研判惡劣天氣對候鳥遷徙的影響。



      “影響孟州黃河濕地的主要氣象因素包括降水、溫度、光照、風等?!泵现菔袣庀笈_工程師劉建平介紹。近年來,孟州市氣象局深度調研黃河濕地孟州段的生態修復工作特點,了解退耕還濕、水質提升、候鳥遷徙等濕地保護與修復項目的氣象服務需求,完善監測站網體系,為濕地保護區提供溫度、濕度、風向、風速、雨量等重要氣象要素數據,在保護區安全生產和生態評估等方面提供技術支持。

      天氣因素對候鳥生存及遷徙的影響很大,干旱、大風、強降溫等惡劣天氣都會導致候鳥覓食困難。2023年12月中旬,孟州市出現低溫雨雪天氣,市氣象臺便提前向保護區提供氣象預報預警服務,及時開展會商研判。最后,保護區決定將事先貯存的750公斤玉米和大豆投放在黃河濕地核心區,為在此越冬的鳥類“雪中送糧”。

      目前,普通鸕鶿、白琵鷺、大天鵝等冬候鳥依然在孟州黃河濕地逗留棲息,孟州市氣象局正密切觀察候鳥種群情況,及時提供氣象信息,為候鳥遷徙提供優質氣象服務保障。

      (張瑩 靳小秋)



      圖為候鳥遷徙場景 來源:千庫網

      去留之間?一場生命的博弈

      我國是世界上鳥類資源最為豐富的國家之一,也是全球候鳥跨境遷徙的重要通道。全國共有鳥類1445種,約占世界鳥類總種數的六分之一,其中具有遷徙習性的鳥類達800多種。

      不論是先天遺傳還是后天習得,每種候鳥都有一套巧妙的“遷徙機制”,以及精準的“導航系統”。目前,在全球九大候鳥遷徙路線中,有4條路線穿越我國,幾乎覆蓋了我國全部領土和領海。它們分別是西亞—東非遷徙路線、中亞遷徙路線、東亞—澳大利西亞遷徙路線、西太平洋遷徙路線,在我國形成了西部、中部、東部3個候鳥遷徙區。其中,東亞—澳大利西亞路線是9條路線中候鳥數量最多和多樣性最豐富,也是受威脅最嚴重的遷徙路線之一。

      遷徙的候鳥,創造著令人驚嘆的奇跡。北極燕鷗遷徙的行程可達4萬公里,相當于沿著赤道環繞地球一周;斑頭雁北遷時會翻越世界上最高的雪山——喜馬拉雅山脈,飛行高度可達9000米;斑尾塍鷸能連續飛行近十天,從阿拉斯加南下澳大利亞東海岸而不停歇……在無垠藍天下,它們劃過天際、穿越山川,利用星空、太陽偏振光、地磁、山川河流及人造地標等導航。鳥兒對生的執著,讓這場原不為風景的天空大遷徙,成了這個星球最值得期待的超級風景。

      受氣候變暖影響,鳥類生存環境和遷徙習性都發生了改變。湖南省氣象服務中心正高級工程師鄧玲指出,隨著氣候變化加劇,一些原本應該遷徙的夏候鳥選擇留在原地,成為“留鳥”。美國鳥類學家也觀察到,一些春季遷徙到密歇根北部的鳥類抵達繁殖地的時間與40年前相比提前了2周到3周。我國的一些候鳥也呈現出這樣的趨勢,比如斑嘴鴨在20世紀90年代以前,在我國渤海灣地區屬于夏候鳥,近年來由于渤海灣近海結冰期縮短,斑嘴鴨已經在渤海灣地區“安家”了。

      此外,鳥類的繁殖行為也發生了變化,越來越多的鳥兒開始“早熟”。一項由英國鳥類學者開展的研究顯示,在65種鳥類中有25種的產卵期越來越早。隨著氣候變暖,鳥類分布區向北擴大,繁殖期的提前導致候鳥在繁殖結束后有更多的時間到達越冬地,同時也為即將到來的嚴冬儲備能量,降低了幼鳥的死亡率。

      然而,氣候變暖并不意味著所有鳥類都能夠輕松適應。盡管北半球的鳥類可能會選擇向北遷徙以適應氣候變化,但它們賴以生存的棲息環境,卻無法同步向北遷移。值得注意的是,隨著氣候變化加劇,鳥類的適宜棲息地正在減少,亟須采取行動,加強鳥類棲息地和遷徙停歇地的保護,為鳥類創造更好的棲息條件。

      (王婉)

      刻畫遷飛軌跡?物候追蹤有了雷達“千里眼”

      候鳥遷徙季節又至。我國每年有數以億計的鳥類、昆蟲等進行遠距離遷飛,候鳥遷飛關系著航空安全和生物多樣性。

      飛去哪?飛多遠?或許可以從天氣雷達中找到答案。

      雷達是利用電磁波探測目標的電子設備,其發射的電磁波在遇到目標后會發生散射,雷達接收到這種后向散射,形成回波?;谶@個原理,雷達可以“捕捉”到任何能夠將電磁波反射回來的物體。不同形態的回波經常會在雷達觀測數據中交錯呈現,這需要開發恰當的方法,對各類回波加以識別和區分,并從中篩選出合適的目標。氣象部門延展氣象雷達的多種應用場景,探索研發了生物遷徙物候追蹤技術。

      鳥類、昆蟲等生物的遷飛高度通常位于500米至2000米之間,產生的生物回波恰好處于天氣雷達的有效探測范圍內,與天氣回波相混雜。中國氣象局氣象探測中心正高級工程師吳東麗說:“從雷達回波圖上看,天氣回波和生物回波‘長’得明顯不一樣。根據雷達回波形狀特點、反射率因子和速度譜寬,結合空中生物飛行速度特征等可以區分?!?/span>

      不同生物目標的反射率因子、徑向速度差值、大氣晴空回波差異明顯,利用這個差異,借助機器學習方法便可判斷回波類型。與天氣探測原理一樣,兩者都是利用雷達發射的電磁波,遇到目標后產生散射,其后向散射被雷達接收,形成雷達回波。簡單來說,電磁波對空中目標的含水量進行探測后產生回波,根據回波高度、形狀等判別是天氣回波還是生物回波。

      初步分辨出天氣回波和生物回波后,不同生物之間的回波又該如何區分呢?

      昆蟲和鳥類都會借助風來提高飛行速度,但由于昆蟲的體型較小,它們對風的依賴度更高,這導致大多數昆蟲的飛行軌跡與風向較為一致,經常隨風飄蕩或順風飛行。相對而言,鳥類則擁有更強的飛行能力,它們能夠高速飛行,甚至可以在風中橫向穿梭或逆風飛翔。因此,雷達上與風向不一致的目標更可能是鳥類。在春季和秋季,鳥類往往會在當地日落后30分鐘至45分鐘左右開始遷徙,而許多蝙蝠則主要在夏季飛行覓食。因此,季節性差異在數據分析中需納入考慮。

      空中生物到處飛,如果它們飛出了單部天氣雷達的視線,該如何完整描述其遷飛軌跡?

      目前,我國已建成由252部S波段和C波段新一代天氣雷達構成的世界最大雷達監測網,覆蓋大部分國土。利用組網雷達回波可以完整描述空中生物的遷飛過程,即從一部雷達視線范圍消失后,它們將出現在周邊雷達有效探測范圍。此外,利用識音器、衛星光譜特征等手段,結合人工智能技術,與組網天氣雷達結合,可更精準地捕捉空中生物軌跡。

      通過算法識別出雷達數據中的鳥類后,可獲取關于鳥類遷徙密度、飛行速度和方向等信息。借助雷達“千里眼”的幫助,這些信息不僅能夠幫助觀鳥者制定觀鳥日程和計劃,也有助于科研工作者更加精確地追蹤這些千里飛越的鳥兒,深入探究候鳥遷徙規律,確保它們的棲息地和遷徙路徑得到妥善保護。

      (劉倩)

      (責任編輯:曹銳怡)

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