富阳夏季高温干旱分析与防御对策

施国富，裘文君，叶传伟，陈 莹，徐锦山

(杭州市富阳区气象局,浙江杭州 311400)

富阳夏季高温干旱分析与防御对策

施国富，裘文君，叶传伟*，陈 莹，徐锦山

(杭州市富阳区气象局,浙江杭州 311400)

主要探讨富阳夏季6-9月因≥35℃的高温和少雨引起的对农业生产和人民生活造成明显影响的干旱气候。通过分析干旱与气象因子的关系,确定夏季高温干旱等级的划分标准;分析富阳夏季高温干旱分布规律和影响,提出夏季高温干旱的农业生产防御措施。

高温;干旱;分布;对策;富阳

文献著录格式:施国富,裘文君,叶传伟,等.富阳夏季高温干旱分析与防御对策[J].浙江农业科学,2015,56(9):1481-1484.

DOI 10.16178/j.issn.0528-9017.20150946

干旱是最严重的自然灾害之一,因发生范围广、历时长,对农业生产影响大。富阳地处江南地区,干旱为季节性干旱,一年中夏、秋、冬3个季节均可出现旱情,尤以夏季干旱出现频率最高。

1 夏季高温干旱与气象因子的关系

夏季,江南地区主要受副热带高压系统影响。如果副热带高压系统长时间控制江南地区,则江南地区就会长时间高温晴日,很容易出现干旱。夏季干旱不仅是雨水不足造成的,高温天气也使蒸发量增大,加重了旱情。如果夏季干旱期间出现≥40℃的高温,如2013年盛夏,作物往往还会被直接晒死。因此夏季干旱还与高温直接相关。

在富阳,夏季6-9月常因≥35℃的高温和少雨造成对农业生产和人民生活明显影响的干旱,称夏季高温干旱,因主要出现在盛夏7-8月,也可称伏旱。在夏季,一段时间里(通常20 d以上)高温天数集中、降雨稀少,如1988年7月1日到月22日连续22 d高温,降雨量为0.0 mm,就出现了明显的干旱。高温干旱期里,如果有1～3 d日雨量10 mm以上的有效降雨分布比较均匀,干旱就会有所减轻,如1971年盛夏干旱。2013年7月1日到8月18日的49 d里,≥35℃的高温日数达46 d,高温天数特别多,≥40℃的最高气温14 d,高温强度特别强,又无有效降雨,就出现了特别强的旱灾。

2 夏季高温干旱期的确定

通常在夏季6-9月,一个降雨过程结束后(降雨结束的次日设为A月B日)进入高温少雨或无雨阶段,出现干旱,最后因出现明显的降雨过程(此降雨过程的前1 d无雨日设为C月D日)或出现降雨集中期(间隔不超过3 d的2次降雨过程)使干旱得到解除(第1次降雨过程的前1 d无雨日设为C月D日),则A月B日和C月D日之间为夏季高温干旱期。这里,降雨过程指雨日只有1 d的降雨或雨日≥2 d的连续降雨。干旱期少雨指干旱期里有降雨过程,但绝大多数降雨过程只有1 d降雨,且降雨量小,不超过5 mm,对缓和干旱不起作用,即无效降雨;少数降雨过程雨量在10～15 mm,能略微缓和干旱,之后干旱继续,为有效降雨;极少数过程雨量在15～25 mm,能缓和干旱但不能解除干旱,干旱仍继续,同样为有效降雨;仅有1 d降雨的降水过程,它的降雨量在5～10 mm,称之为近似有效降雨。1个高温干旱期里出现的1～3次不能解除干旱的有效降雨(包括近似有效降雨)仍属“少雨”范围。

普查富阳区1955-2014年气象资料和《富阳县志》《富阳市志》《富阳农业志》《富阳水利志》《杭州气象志》等记载的旱情、旱灾,确定富阳有27个年份出现夏季高温干旱。

福建大田县抗旱预案(田政文(2004)90号)把3 d降雨总量≥30 mm作为夏旱结束的标准。普查富阳市1955-2014年各次夏季高温干旱结束时的降雨情况,高温干旱因出现间隔不超过3 d的2次降雨过程、累计雨量40～50 mm而结束的有2次,其余25次全部因1次降雨过程、累计雨量＞50 mm而结束。也就是说,夏季高温结束时大气环流调整,富阳均会出现大降雨过程而结束干旱,因此对富阳而言,可把结束夏季高温干旱的降雨过程或降雨集中期累计雨量标准调为≥40 mm。

3 夏季高温干旱等级的划分

夏季高温干旱的等级既与夏季高温干旱期的长度相关,也与高温天数和极端最高气温直接相关。《杭州气象志》(1999年版)、《气象干旱等级》(GB/T20481—2006)、《农业干旱等级》、国家防汛抗旱总指挥部办公室《干旱评估标准》(办旱[2006]18号)、中国天气网等都对干旱划分标准作了确定,《杭州气象志》和中国天气网[1]还对7-8月的伏旱等级划分标准进行了确定。

按照以上各种干旱标准评价富阳的夏季高温干旱,均不能完全准确反映富阳夏季干旱的实际情况,导致富阳大旱次数比实际偏多或者偏少,主要原因在于对高温的影响没有给予充分考虑。

以土壤墒情和干旱灾情为先决条件,以连续无有效降水日数等干旱指标为基础,根据夏季干旱与气象因子的关系,以高温干旱期长度、高温天数、极端最高气温和连续无雨天数(包含无效降雨日数)、有效降雨天数为主要因子,确定针对富阳的夏季高温干旱等级划分标准,把富阳夏季高温干旱划分为小旱、中旱、大旱、特大旱4个等级(表1)。

表1 富阳夏季高温干旱等级划分

4 夏季高温干旱分布

4.1 夏季高温干旱各等级分布

按表1标准,富阳在1955-2014年的60年里,出现27个夏季高温干旱,出现概率为45%。

27个夏季高温干旱中,小旱有7年,占25.9%,分别为1960年6月25日至7月16日、1968年7月12日至8月7日、1970年7月21日至8月13日、1973年8月1日至8月27日、1991年8月13日至9月4日、2007年8月7日至8月31日和2009年7月2日至7月23日;中旱有12年,占44.4%,分别为1961年6月24日至7月23日、1963年7月11日至8月15日、1964年6月30日至7月27日、1971年7月9日至8月24日、1978年8月1日至9月9日、1983年7月18日至8月13日、1988年7月1日至7月29日、1990年7月4日至7月29日、1992年7月16日至8月13日、1996年7月23日至8月20日、2000年7月11日至8月10日和2005年6月2日至7月10日;大旱有6年,占22.2%,分别为1966年7月14日至8月17日、1967年7月11日至8月29日、1976年7月15日至8月22日、1995年7月8日至8月18日、2003年7月8日至8月4日和2004年7月16日至8月11日;特大旱有2年,占7.4%,分别为1994年6月24日至8月15日和2013年7月1日至8月18日。在此60年里,夏季中旱平均5年一遇,大旱10年一遇,特大旱30年一遇。

夏季高温干旱从年代分布看,20世纪60年代出现7次,占25.9%;70年代出现5次,占18.5%;80年代出现3次,占11.1%;90年代出现6次,占22.2%;21世纪00年代出现6次,占22.2%。除了20世纪80年代出现次数明显较少外,其他年代相差不大。

4.2 ≥40℃夏季高温干旱概率

富阳区自1955年开始有气象记录,到2014年的60年里有4年出现≥40℃的高温,为1966年1 d,2003年5 d,2004年1 d,2013年14 d。这4年均出现夏季高温干旱,概率为100%,等级均达大旱或以上。

4.3 不同高温天数的年份夏季高温干旱分布

1955-2014年的60年里,富阳有23年夏季≥35℃的高温天数≤20 d,其中有4年出现了高温干旱,高温干旱等级均为小旱,出现概率为17.4%;有14年夏季≥35℃的高温天数在21～30 d,其中有6年出现了高温干旱,出现概率为42.9%,高温干旱等级为1年小旱、4年中旱、1年大旱;有10年夏季≥35℃的高温天数在31～40 d,其中有8年出现了高温干旱,出现概率为80.0%,高温干旱等级为1年小旱、5年中旱、2年大旱;有9年夏季≥35℃的高温天数在41～50 d,其中有5年出现了高温干旱,出现概率为55.6%,高温干旱等级为1年小旱、3年中旱、1年大旱;有4年夏季≥35℃的高温天数＞50 d,全部出现了高温干旱,出现概率为100%,其中2年大旱、2年特大旱。

根据以上统计分析,富阳夏季高温天数≤20 d的年份基本不会出现夏季高温干旱;夏季高温天数达31～40 d的年份很容易出现夏季高温干旱;夏季高温天数超过50 d的年份100%会出现夏季高温干旱,而且干旱等级高。

5 夏季高温干旱的影响

夏季高温干旱发生时,往往造成水系干涸、农作物枯死、农业生产减产、人民饮水困难以及森林大火等危害。

2013年7月1日到8月18日夏季高温干旱是富阳有气象记录以来最严重的一次干旱,农林业经济损失在富阳各种各次灾害有具体的直接经济损失记录中首次超过4亿元。49 d高温干旱期里≥35℃的高温天数达46 d,整个夏天高温有52 d,高温天数特别多;高温干旱期里有14 d最高气温≥40℃,比1955年有气象记录起到2013年之前所有≥40℃的高温天数之和还多一倍,其中8月6-13日连续8 d最高气温≥41℃,最高气温屡创新高,高温强度为富阳有气象记录以来最强;高温干旱期里降雨仅8.9 mm,为富阳有气象记录以来同期最少;同时蒸发量为有气象记录以来各次夏季高温干旱中的最大。根据农业、林业、气象等部门调查,高温干旱导致大多数溪河断流,绝大多数山塘干涸,富阳境内最大的水库岩石岭水库蓄水不足1/3,稻田开裂裂缝可塞进拳头,大量作物枯死,部分山区饮用水严重缺乏;水稻、玉米、大豆等粮食作物、蔬菜、茶叶、果园、水产养殖等全面受灾,严重减产或绝收,农业直接经济损失2亿元以上;林业方面,受灾面积12 546.7 hm2,竹、林、花卉等各类经济林木大量死亡,林业直接经济损失2.3亿元。高温干旱期间,富阳区鹿山街道汤家埠村与南山村交界处发生山林火灾,适逢连续≥40℃的高温晴日,灭火工作开展困难,天气条件又不利于进行人工降雨,火势难以及时控制,经过5天5夜的奋战火灾才终于扑灭,过火山林面积73.3 hm2,造成了巨大损失。

6 防御对策

6.1 防旱抗旱措施

防御干旱的措施一般分为2类,一类是工程措施,另一类是非工程措施。

防旱抗旱工程性措施包括建设山塘、水库、灌渠、田间灌溉系统(机井、泵站等配套设施)、发展小型集雨蓄水设施等。防旱抗旱非工程性措施有栽培耕作技术、节水管理技术、改变农作物结构、物理抗旱技术、化学抗旱技术、人工影响天气、建立干旱保险制度等。

根据有关研究、试验总结[2-8],适合富阳水稻的防旱抗旱技术有:建设、完善和使用山塘、水库、灌渠、田间灌溉系统(机井、泵站等配套设施)、小型集雨蓄水设施等灌溉设施;选用耐旱抗旱品种,如以杂交籼稻为主;推广作物旱作技术,用旱稻替代水稻;节水栽培的“薄、浅、湿、晒”种植模式、三旱整地(旱耙地、旱起埂、旱平整)、三旱种稻(旱育秧苗、旱整地和大田旱管理)、三浅技术(干耕平田、浅水栽秧、栽浅秧)等;使用抗旱剂;复水后及时追肥;人工影响天气;无水插秧移栽的稻田、绝收田改种旱地作物;培育耐旱性水稻品种。

对于蔬菜、果树,除了上述水稻防旱抗旱技术中相关的可用技术外,还可施足有机肥,降低用水量;改进浇灌方式,应用滴灌、微喷、膜上灌等节水技术;中耕保墒、遮阳网或秸秆覆盖保墒可减少土壤水分蒸发;干旱绝收的地块及时改种速生蔬菜等。

此外,根据富阳夏季高温干旱分布规律,当气象部门预报夏季高温天数达31～40 d或以上或者极端最高气温≥40℃时就要做好抗旱准备。

6.2 防旱抗旱保障机制

防灾减灾是气象部门主要工作之一。气象部门的干旱监测预报预警是减轻干旱损失的重要保障,也是防旱抗旱工作的先导。因此,气象部门必须加强干旱监测、预报预警能力建设,及时、科学地为抗旱提供决策支持。

制定防旱减灾预案。防旱减灾预案是针对发生旱灾而提前准备的有针对性的应急计划,是对干旱灾害预先进行风险管理,是一种统一、快速、协调、高效的干旱灾害应急处置机制,能保证抗旱救灾工作高效有序进行,最大限度减少旱灾害带来的财产损失。

加强抗旱服务组织建设,保障抗旱时随时有人可用、随时可参与抗旱、随时可及时抗旱。

7 小结

富阳易发夏季高温干旱,出现概率为45%,其中最易发生中旱,平均夏季中旱5年一遇,大旱10年一遇,特大旱30年一遇。

夏季高温干旱不仅与盛夏季节降水少直接相关,高温强度也影响巨大。目前为止,出现≥40℃高温的年份均发生干旱,且干旱等级高,不是大旱就是特大旱。夏季高温干旱还与高温天数密切相关。夏季高温天数≤20 d的年份基本不会出现夏季高温干旱;夏季高温天数达31～40 d的年份很容易出现夏季高温干旱;目前为止,夏季高温天数超过50 d的年份均出现了夏季高温干旱,而且干旱等级为大旱或以上。

夏季高温干旱往往会对农业造成巨大损失,因此防御夏季高温干旱意义重大。防御夏季高温干旱不仅要建设和应用好山塘、水库、灌渠、小型集雨蓄水设施等灌溉设施,节水技术、改变农作物结构、物理抗旱技术、化学抗旱技术、人工影响天气等非工程性措施也要综合使用,还要改变传统的栽培耕作技术、管理技术,这样才能有效地减轻夏季高温干旱的不利影响,减少夏季高温干旱造成的损失。气象部门高温干旱监测预报预警是防旱抗旱的先导,制定防旱减灾预案则使防旱抗旱工作的效率、效果大大提高。抗旱服务组织解决了个人抗旱能力不足的问题,大大提高了社会抗旱能力。

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[8] 何明莉,邴素玲,赵新兵.抗旱栽培及节水灌溉技术在果树上的应用[J].北方果树,2005(2):24-26.

(责任编辑：张才德)

S 16

A

0528-9017(2015)09-1481-04

2015-07-08

施国富(1957-),男,浙江富阳人,工程师。

叶传伟,高级工程师,主要从事农业气象应用研究工作。E-mail:ycw661126fy@163.com。