年楚河流域气象灾害时空特征及发生规律分析

2019-01-19 06:10张英郭健斌郝文渊白有志
绿色科技 2019年24期
关键词:时空特征气象灾害发生规律

张英 郭健斌 郝文渊 白有志

摘要:利用气象灾害资料,根据发生频率及影响程度,确定年楚河流域主要气象灾害类型,对其时空特征及发生规律进行了分析,以为区域灾害风险评估扣防灾减灾提供参考。结果表明:年楚河流域对农业影响最大的灾害为干旱、洪涝灾害,其次为冰冻害(冰雹、霜冻、雪灾);不同灾害在时间上呈年内时聚性且阶段续发性强、年际上波动变化的特征;在空间上各灾种的发生频次和影响范围表现出异质性,不同灾种的发生规律性明显。

关键词:年楚河流域;气象灾害;时空特征;发生规律

中图分类号:S421

文献标识码:A

文章编号:1674-9944 (2019) 24-0009-03

1 引言

年楚河是雅鲁藏布江中游右岸最大的支流,其流域范围包括日喀则三县一市(日喀则市、白朗县、江孜县、康马县)的全部或大部,其中康马县为以牧业为主的半农半牧的边境县,其余江孜以下干支流两岸是西藏重要的粮食主产区之一,也是“一江两河地区”的重点开发县。流域河谷平原及沿岸支流地带构成了西藏的主要農业开发区和商品粮基地,也是生态环境异常脆弱带和西藏气象灾害高发区和重灾区之一[1,2]。气象灾害具有发生种类多,频率高,持续时间长,多灾并发,突发性强,影响范围广和危害严重等特点,成为制约西藏高原河谷农业可持续发展的重要因素[3]。因此,基于年楚河流域在西藏农业发展中的重要地位,分析了气象灾害类型及其发生特征,以期为西藏重要农业区未来气候适应性研究和农业可持续发展提供参考。

2 资料与方法

选取年楚河上、中、下游河段的江孜县、白朗县、日喀则市,利用气象灾害站点数据和统计资料,分析流域气象灾害时空分布特征及其规律性。根据研究区气象灾害的发生情况,利用数理统计法,确定对农业生产影响较大的主要气象灾害,进一步重点分析其时空分布特征,并对不同灾种的相关性进行了探讨[1]。

3 年楚河流域主要气象灾害类型

根据20世纪50年代以来的气象资料[4],年楚河流域的气象灾害类型包括干旱、洪涝、冰雹、霜冻、大风等,其中干旱和洪涝为发生频繁、影响严重的易发频发性灾害,其次为冰雹、霜冻、雪灾、大风、雷暴,发生频率和影响程度依次降低。

3.1 干旱

干旱灾害指因降水较少或气候异常引起的气象灾害,通常会因土壤水分不足,农作物水分平衡遭到破坏而导致农作物减产并引发一系列问题。年楚河流域降水干湿季明显,90%以上的降水集中在6~9月份,而其余时段处于干旱少雨时段,因此年楚河流域旱灾是最为常见也是对农业影响最大的灾害之一。从发生频率看,江孜站点数据显示初夏轻旱平均3~5年发生一次,1981~2010年发生频率为43%,日喀则站点发生频率为37%;盛夏干旱发生频率日喀则站和江孜站分别为23%和20%;汛期干旱发生频率较低。从影响程度看,旱灾对农业、林业、草场、牲畜等都会造成不同程度的影响[2]。

3.2 洪涝

洪涝指因大雨、暴雨或持续降雨使低洼地区淹没、渍水的现象,主要危害农作物生长,造成作物减产或绝收,破坏农业生产以及其他产业的正常发展。年楚河流域地处西藏高原,大气环流形势多变,地势低洼,河流水量大且支流多,集中分配的年内导致连续降雨或者暴雨发生率高,因此洪涝灾害成为发生频率高且影响严重的灾害。

3.3 冰冻害

冰雹是在温暖季节发生的短时强烈的局部性灾害,年楚河流域特殊的大气环流特征造成夏季多雹多发易发性强。雪灾和霜冻也是年楚河流域的易发性灾害,但影响程度较轻。

4 年楚河流域不同气象灾害时空特征分析

4.1 时间特征

4.1.1 干旱

干旱一般分为春旱(3~5月)、夏旱(6~8月)、秋旱(9~10月),1950年以来干旱灾害统计资料显示,年楚河流域的旱灾多发生在8月之前,主要以夏旱为主,灾害等级为轻旱一重旱,分布面积最大,春旱次之,一般以轻旱为主,到初夏过渡为中旱一重旱,秋季汛期干旱发生频率较低。同时,春季、初夏连旱发生频率高,春旱持续时间较长。从年际变化上,春旱表现出一定的波动性,且发生重旱的频率较低,初夏轻旱江孜站点平均2~5年发生一次,发生次数较日喀则市多;盛夏干旱发生频率日喀则市较高或持平于江孜县。旱灾相比其他灾种易出现连年大旱,特大干旱与全国干旱年一致,中旱一轻旱的发生主要受高原环境的影响[3]。

4.1.2 洪涝

洪涝灾害的发生一般由持续性降水或局部集中性暴雨引发,并伴有山体滑坡、泥石流等次生灾害。年楚河流域降水干、湿季明显,主汛期主要发生在6~9月份,集中了年内90%以上的降水量,因此洪涝灾害主要集中在汛期6~9月份,且具有时间上连续发生的特征。年内洪涝灾害的发生强度与夏季印度季风的强弱和高原大气环流的变化密切相关。20世纪80年代以来,日喀则市春、夏季降水呈缓慢增加趋势[5],年代际上较干旱灾害发生频率增加,但主要是年内洪涝灾害的发生时间在不断变化,主要表现在降水提前和极端降水的概率增加[4](表1)。

4.1.3 冰冻害

流域内冰雹灾害主要发生在6~9月份,其中7~8月份降雹频率最高,具有突发性、局部性、历时短、影响大的特征,年际上表现出日数减少的趋势。研究区雪灾主要发生在1~4月份,从年代际上强降雪一般8~10年一遇。研究区内霜冻和雪灾的发生频率及影响相比日喀则其他地区发生频率较低、灾害较轻[5]。

4.2 空间特征

4.2.1 干旱

在空间上,由于降水量从东南向西北增加,总体来看日喀则地区东南部(日喀则市、江孜县和白朗县)旱灾发生次数和受灾面积较西北部大,春旱夏旱相连出现的频率也高。同时,年楚河流域旱灾的发生与所处的地形密切相关,灾情较重的主要在低山宽谷冲积平原区,一级阶地地区受旱灾的影响较小,而靠山及常年缺水的地方易发生干旱,白朗县和江孜县成为易旱区,旱灾发生频率都较高,盛夏发生频率江孜县高于日喀则市,白朗县次于前两者。

4.2.2 洪涝

年楚河流域洪涝灾害的空间变化特征也与地形密切相关,多发生在沿江河的低洼河谷平原地带,其中日喀则市和江孜县为重灾县,白朗县为次重灾县,洪涝灾害发生频率高,影响范围广且程度深。

4.2.3 冰冻害

年楚河流域雹灾的发生突发性强且发生范围具有局部性,河谷区即江孜一日喀则一线冰雹发生频率低于东南湖盆区,流域雹灾相比高原其他地区雹径较小,日喀则市为重雹区,江孜县和白朗县次之。流域内雪灾的发生自东南向西北有减弱趋势,降雪强度较南部一带小。霜冻和雪灾的发生次数及影响相比其他灾害较小,也比东南部小,其分布具有一定的局部性。

5 年楚河流域不同氣象灾害的发生规律分析

5.1 不同灾种差异明显但相关性强

干旱和洪涝灾害反相关,受气温和降水的制约,干旱与全国一致,降水受高原特殊环境影响具有局地性。各灾种的发生频次和影响范围表现出异质性,干旱和洪涝灾害的发生呈全域性,但影响程度受地形影响差异明显,而雹灾发生局地性强,影响程度与雹径、历时大小密切相关。

5.2 单个灾种发生的阶段连发性强

根据年内发生特征,年楚河流域的单个灾种表现出多发连发、持续时间长、危害范围广、受损程度重的特点,其中灾情严重的是干旱灾害,其次是洪涝灾害,而雹灾的影响逐渐减弱。干旱灾害的阶段发生性相比其他灾种表现明显,而洪涝灾害通常由连续性降水或暴雨引起,因此续发性强。其中,干旱灾害是发生最为频繁的灾害,而洪涝灾害是对农牧民影响最大的灾害,冰雹灾害发生在一个条带内且局地性强。

5.3 灾情与气象要素和高原大气环流密切相关

年楚河流域气象灾害的发生与高原特殊的天气系统密切相关。干旱和洪涝灾害主要受气温和降水的影响,并呈彼消此长的关系。20世纪70年代以来区域极端降水出现频次增加,降水时空分布极不均匀,春季多,夏秋少,暴雨洪涝受高原切变线和孟加拉湾暖湿气流共同影响,大风与高原局地强对流天气有关。

6 结语

本文对年楚河流域气象灾害的致灾类型及其时空分布特征进行分析,得出以下结论:年楚河流域干旱和洪涝是易发性最强且影响大的灾害,其次为冰雹、霜冻、雪灾等冰冻害;不同灾害在时间上呈年内时聚性且阶段续发性强,年际上波动变化的特征;在空间上,各灾种的发生频次和影响范围表现出异质性,不同灾种之间的关系及单个灾种的发生具有明显的规律性,气象灾害发生规律研究对区域防灾减灾具有重要意义。

参考文献:

[1]刘冬,王涛,沈渭寿,等.近30a年楚河流域高寒湿地动态变化及其对气候变化的响应[J].生态与农村环境学报,2016. 32(2):243-251.

[2]杨志刚,杜军,刘玲,西藏自治区气象灾害气候图集[M].北京:气象出版社.2011.

[3]秦大河,影响中国的主要气象灾害及其发展态势[J].中国应急救援,2008,3(6):4~6.

[4]刘光轩.中国气象灾害大典·西藏卷[M].北京;气象出版社,2008.

[5]杜军,边多,黄晓清.西藏气候变化监测公报(2017年)[M].北京:气象出版社,2018.

收稿日期:2019-11-06

基金项目:2017年西藏自治区自然科学基金项目(编号:X22017ZRG- 16( Z));《遥感技术与应用》自治区级精品课程建设项目

作者简介:张英(1989),女,讲师,研究方向为高原环境变化与防灾减灾。

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