王 超
(呼伦贝尔市气象局,内蒙古 呼伦贝尔 021000)
中国北方地区是世界上典型的干旱、半干旱地区,干旱已成为北方地区最主要的自然灾害,尤以春旱危害最重[1]。额尔古纳地处农、林、牧结合带,春旱会影响农作物的按时播种、延迟牧草的返青期,长时间的春旱甚至造成出苗的幼苗枯死;而夏旱会造成农作物不能正常生长发育;秋旱则会影响农作物的灌浆期,最后造成减产。
根据降水量指标判断,额尔古纳市年平均降水量355.9mm,属于半干旱地区(年降水量200~250mm属于干旱地区,200~450mm或200~500mm属于半干旱地区,450~650mm或500~750mm属于半湿润地区,在650mm或750mm以上为湿润地区)。根据水热系数[2]指标划分,额尔古纳地区属于半干旱区。
其中Kwh为水热系数,∑p为日平均气温≥10℃期间的降水量,∑T≥10℃为日平均气温≥10℃期间的积温(Kwh≥10℃<0.5 是干旱区,0.5<Kwh<1.0 是半干旱区,1.0<Kwh<1.5 是湿润区,Kwh>1.5 是过湿润区)。
降水变率就是用来表示降水量变动程度的统计量,分降水绝对变率和降水相对变率两种。由于降水相对变率更具有意义,因此本文中采用降水相对变率[3]。它能够反映降水的稳定性和可靠性,一个地区降水丰富,变率小,表明水资源利用价值高,变率大,则表明降水不稳定,往往反映该地区旱涝频率较高。具体计算公式[3]如下:
其中V为年降水相对平均变率,xi为某站逐年降水量,为某站累年平均降水量,n为年数。
1.1 年降水变率和旱涝等级分析
根据公式计算得出额尔古纳市1961~2010年降水相对平均变率为17.8%。当降水变率大于25%时,有旱涝发生,当大于40%旱涝发生频繁。可见额尔古纳市年降水量波动幅度不大。
按照《气象干旱等级》(GB/T 20481-2006)规定[4]的干旱等级划分,主要应用标准化降水指数(SPI)[5]分析额尔古纳市1961~2010年旱涝程度。
表1为基于标准化降水指数(SPI)的额尔古纳市1961~2010年旱涝等级划分,其中特旱2007年,年降水量208.1mm,特涝1984年,年降水量539.4mm。
1.2 夏季降水变率和旱涝分析
按照 《气象干旱等级》(GB/T 20481-2006)[4]规定的干旱等级划分,主要应用降水距平百分率分析额尔古纳市1961~2010年季节旱涝程度。
降水量距平百分率是表征某时段降水量较常年值偏多或偏少的指标之一,能直观反映降水异常引起的旱涝程度。降水量距平百分率等级适用于平均气温高于10℃的时候。根据这个温度划定,正处于额尔古纳市农作物的生长季,根据需要取5~10月来分析春旱、伏旱和秋旱。5~6月发生的干旱定义为春旱、7~8月为夏旱、9~10月为秋旱、其中8~10月为夏秋连旱。
表1 额尔古纳市1961~2010年旱涝度等级表
根据公式计算得出额尔古纳市1961~2010年夏季降水相对平均变率为27%。可见额尔古纳市易发生夏季旱涝,影响程度要小于春季。
伏旱的特点是太阳辐射强烈,温度高、湿度小、蒸发和蒸腾量大,是一年中最热的时段,也是农作物生长的关键时期,尤其在7月份的灌浆期,旱涝程度对农作物的影响特别严重。如果在灌浆期过后仍持续降水,发生涝情,没有光照,会影响农作物的长势,最后造成发育期延迟。
表2 降水量距平百分率气象旱涝等级划分表
图1为额尔古纳市1961~2010年夏季降水距平百分率,表3为额尔古纳市1961~2010年夏季旱涝发生年份表,近50年未发生旱涝占54%,说明夏季旱涝不明显,夏季干旱气候概率为26%,中旱仅有2年,轻旱11年。影响额尔古纳市夏季干旱的主要为轻旱。根据气候特点,夏季是额尔古纳市降水量最集中的区间,因此水分补给量要大于其它季度。50年间夏季洪涝气候概率为20%,发生洪涝的概率不是特别大。
图1 额尔古纳市1961~2010年夏季降水距平百分率
表3 额尔古纳市1961~2010年夏季旱涝统计表
2.1 根据降水量指标判断,额尔古纳市年平均降水量355.9mm,属于半干旱地区。根据水热系数指标划分,额尔古纳地区属于半干旱地区。
2.2 根据公式计算得出额尔古纳市1961~2010年降水相对平均变率为17.8%。可见额尔古纳市年降水量波动幅度不大。根据SPI等级划分,干旱的气候概率为34%,洪涝的气候概率为26%。
2.3 按照降水相对平均变率和降水距平百分率分析额尔古纳市1961~2010年夏季旱涝程度,夏季降水相对平均变率为27%,夏季未发生旱涝气候概率为54%,说明夏季旱涝不明显,夏季干旱气候概率为26%,中旱仅有2年,影响额尔古纳市夏季干旱的主要为轻旱,洪涝气候概率为20%,夏季发生洪涝的概率不是特别大。
参考文献:
[1]胡子瑛,周俊菊,张利利等.中国北方不同干湿区气候干湿变化及干旱演变特征 [J/OL].生态学报,2018(06):1-11.
[2]M.Meladze,G.Meladze.Climate change:A trend of increasingly frequent droughts in Kakheti Region(East Georgia)[J].Annals of Agrarian Science,2017,15(1).
[3]Chao He,Ailan Lin,Dejun Gu,ChunhuiLi,Bin Zheng.Formation mechanism for the amplitude of interannual climate variability in subtropical northern hemisphere:relative contributionsfrom the zonal asymmetric mean state and the interannual variability of SST[J].Climate Dynamics,2017,48(1-2).
[4]姜凤友,曲学斌,李红艳.2016年夏季呼伦贝尔草原干旱评价[J].河南农业,2017(26):40-41.
[5]张苗苗.基于SPI的近51a晋北地区旱涝变化及干旱事件时空特征研究[J].干旱区资源与环境,2018,32(03):138-144.