2013年皖东南地区汛期气候特征及主要农业气象灾害

2014-04-29 23:26:39孙秀邦王伟宏胡文运
农学学报 2014年9期
关键词:气候特征灾害

孙秀邦 王伟宏 胡文运

摘 要:为了提高农业生产应对气候变化能力和防灾减灾水平,通过对皖东南各县汛期4—9月254个自动气象站降水、温度数据资料进行统计分析,对皖东南地区2013年汛期降水、温度气候特征分布、主要农业气象灾害和与历年同期比较情况进一步研究。结果表明:汛期降水较历年同期降水量普遍偏少,西南部降水量大于东北部,该区暴雨分布不均,局部大暴雨;4—6月和9月平均气温接近常年同期,7—8月平均气温异常偏高,且北部平均气温高于南部,高温日数与历年同期相比,普遍偏多1倍,且高温极值多刷新历史记录;汛期农业气象灾害以洪涝和干旱为主,给农业生产带来不利影响。

关键词:汛期;气候特征;灾害

中图分类号:S3 文献标志码:A 论文编号:2014-0070

0 引言

随着全球气候变暖,热量和降水等主要农业气候资源发生时空变化,极端气候事件的增多给农业生产带来了诸多不利影响[1-2]。汛期时段是农业生产最为关键的时段,在此期间内气候特征和灾害发生情况直接关系到全年农业生产,有的影响可能持续几年时间[3-4]。皖东南地区位于长江下游南岸(117°58'—119°38'E, 29°59'—31°19'N),是东亚季风影响区域,汛期降水量多,时空分布不均,年际差异大,降水和溫度异常可产生大范围的旱涝灾害,造成巨大损失[5-6]。因此,研究本地农业气候资源分布特征和主要气象灾害的影响,对于适应气候变化,趋利避害,发展本地农业生产,具有重要意义。关于气候特征及其对农业的影响分析,较多的研究主要集中在气候变暖导致的降水和热量资源的时空格局变化以及粮食产量波动变化影响分析[7-9],不同时期或不同地区的气候与农业关系分析[10-11],且在气候特征时空分布分析方面主要局限于当地几个国家气象观测站资料,以点带面,容易忽略小气候的影响[12-14]。随着自动气象观测站布点密度的增加,利用小网格资料开展精细化分析成为可能。2013年汛期皖东南地区气候异常,旌德、绩溪等地在遭受历史上罕见特大降水之后,全区又出现严重旱灾,给地区经济建设和人民生命财产造成了较大损失。因此,本研究基于地理信息系统和小网格资料对皖东南地区4—9月降水、温度特征进行分析,并阐述汛期气候特点及主要农业气象灾害,以期提高农业生产应对气候变化能力和防灾减灾水平。

1 资料与方法

1.1 资料来源

降水和温度资料来自全区254个自动雨量站和国家气象观测站逐日降水、温度数据[15],农业数据和灾害数据来自民政和农委等部门。

1.2 统计分析

数据分析主要利用Excel软件进行统计分析,绘图部分主要利用ArcGIS软件进行绘图[16],其中插值方法主要是利用ArcGIS自带的自然邻域法。

2 气候特征分析

2.1 降水

2.1.1 汛期降水的分布特点 根据全区254个自动雨量站和国家气象观测站4—9月降水总量统计数据,绘制2013年皖东南地区汛期降水分布图(见图1)。由图1可以看出,全区西南部降水量大于东北部地区降水量,1000 mm以上降水主要出现在绩溪、泾县等乡镇, 600 mm以下降水主要出现在郎溪、广德全境和宣州、宁国大部,年最大降水量为1193.5(梅村水库)。

以全区7个国家级气象观测站降水数据与常年平均降水总量(822~1061 mm)相比,各站普遍偏少2~3成左右。6月全区降水量最多,绩溪达到484.9 mm,与历史同期相比,旌德持平,绩溪偏多5成,其他县站普遍偏少2~3成。

7月开始皖东南地区降水普遍偏少,出现不同程度的旱情,尤其是宁国、绩溪、旌德等南部山区由于蓄水困难,灾情尤为严重。从宁国站资料来看(见图2),7月各旬降水较历年同期持续偏少,合计全月偏少113.3 mm。

2.1.2 汛期暴雨特点、强度分布 根据自动雨量站资料,统计了汛期暴雨时间段、暴雨站数、日最大降水量等(见表1),2013年汛期皖东南地区暴雨过程主要有13次,首场暴雨4月30日开始出现,9月24日暴雨终止。全区共计231个站出现过24 h暴雨,占统计站数的97%,累计534个站次达到暴雨量级,暴雨过程中,6月30日发生在绩溪和旌德地区的站点单日降水量最大,达到200 mm,平均96.9 mm,给当地造成重大灾害。

从各个站点暴雨发生日数来看,全区暴雨日数0~6天。频率较高的日数是1~4天,极值日数较少。由图3可知,2013年汛期,暴雨日数分布不均,广德、宁国暴雨日数较少,绩溪暴雨日数最多,2~6天,宣州、郎溪、泾县暴雨日数2~4天,宁国1~3天。

2.2 气温

2.2.1 气温分布特征 汛期4—6月和9月平均气温接近常年同期月平均气温,差别在1℃以内,7月和8月平均气温异常偏高2~3℃,8月皖东南站偏差最大达3.3℃。从7—8月平均气温分布图(见图4)可以看出,北部平均气温高于南部,最大温差约3℃。

2.2.2 高温天气特征 由图5可知,全区高温天数44~51天,泾县高温日数最多达到51天,旌德高温日数最少44天。与历年同期相比,普遍偏多1倍。从高温极值来看,2013年全区7个国家气象站,除绩溪站以外,其他6个均打破历史高温极值。泾县站以42.7℃刷新全区高温极值记录。广德站比历年高温记录高出2.1℃,达到42.5℃。

3 汛期主要农业气象灾害

3.1 洪涝灾害

6月7日全区普降暴雨,绩溪全境降雨量普超 100 mm,最大降雨量绩溪大障162.7 mm,全县受灾人口1.2万人,农作物受灾面积2750 hm2,成灾面积 991 hm2,绝收面积36 hm2。

6月30日旌德、绩溪普降特大暴雨,旌德岭下单日降雨量206.4 mm,其中3 h(10—13时)降水量达 133 mm,创历史最高纪录。白地镇、庙首镇等地6—16时,降雨量超过200 mm,据民政部门统计,旌德县农作物受灾面积1880 hm2,绝收309 hm2,受灾人口达2.6万人。绩溪县18座水库超汛限水位,9座水库溢洪,造成较大洪涝灾害,全县农作物受灾面积约5700 hm2,农作物成灾面积1900 hm2,绝收面积142 hm2,毁坏耕地面积21 hm2,受灾人口约35780人。

7月5—6日泾县、宣州、宁国普降大暴雨,造成部分乡镇受到洪涝灾害,共造成61000人受灾,农作物受灾面积10460 hm2,绝收80 hm2。

3.2 干旱灾害

7月下旬以来,受持续降水偏少影响,全区遭受不同程度旱灾。其中,宁国、宣州受灾最为严重。宁国部分地区水稻和玉米等农作物受到严重影响,林业经济遭受重大损失,全区山核桃受旱面积约为21666.7 hm2,严重受旱面积约为6666.7 hm2,干死或濒死林木5万株,其中大树1.2万株,幼树3.8万株,减产4~5成。宣州区南部乡镇发生干旱,农田受灾16666 hm2,农业经济损失2200万元。

4 结论

(1)皖东南地区汛期降水较历年同期降水量普遍偏少2~3成,西南部降水量大于东北部地区降水量;汛期皖东南地区暴雨过程主要有13次,97%的站点出现暴雨;从暴雨发生日数来看,全区暴雨日数0~6天,且分布不均,广德、宁国暴雨日数较少,绩溪暴雨日数最多。

(2)汛期4—6月和9月平均气温接近常年同期月平均气温,7月和8月平均氣温异常偏高2~3℃,7—8月北部平均气温高于南部。全区高温天数44~51天,与历年同期相比,普遍偏多1倍左右。2013年全区6个县站均打破历史高温极值。

(3)2013年受降雨高温等影响,全区出现了3次比较大的洪涝灾害,尤其是630洪涝灾害影响巨大。从7月开始,全区受到不同程度的旱情,给农作物、经济林木造成严重灾害。

5 讨论

(1)受天气系统、地形和空间位置等因素共同影响,皖东南地区降水和温度分布存在明显地区差异,即使相似的地形在不同的地方也能产生不同的降水量和温度分布。皖东南地区气候特征分布情况为研究本地区农业气候资源小气候特征提供了方向。

(2)地理信息系统和小网格自动气象站资料的运用克服了站点资料少的困难,使研究小尺度范围内气候特征成为可能,尤其是坡度资料的应用减少了较多的误差。但是,本研究中也存在一些不足,主要是山区阴、阳面降水和温度资料的处理,未将山区阴面和阳面进行单独建模插值,这是今后努力的方向。

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