曲靖市2017年春夏旱涝成因及其对农业的影响

浦吉存 白波 苗蓉 成佳丽

摘要：利用NCEP/NCAR逐月再分析資料、土壤墒情资料和农业灾情调查，从旱涝成因、土壤墒情变化、旱涝对农作物影响角度，系统分析评估曲靖市一典型春夏旱涝年的气候成因及其对农业的影响。结果表明，2017年曲靖市雨季开始期偏晚，初夏干旱严重，雨季开始后旱涝急转。5月至6月上旬，500hPa我国中高纬地区受平直西风气流控制，不利于冷空气南下;同期低纬地区西太平洋副高稍偏强、南支槽略偏弱，导致干旱天气持续并成灾。6月中旬至7月中旬，500hPa上乌拉尔山地区高压脊偏弱，贝加尔湖地区为正距平，东北亚地区为槽区，同时西太平洋副高显著偏强偏西、脊线位置偏南，造成降水异常偏多和洪涝。干旱造成农作物成灾和绝收面积达84871 hm2，洪涝致农作物成灾和绝收面积达30535 hm2，评估2017年曲靖市干旱、洪涝灾害致使农作物受灾损失5%，经济作物受灾损失10%。

关键词：初夏旱涝;阴雨寡照;旱涝急转;灾情评估;云南曲靖

中图分类号：X43

文献标识码：A

文章编号：1008-0457（2019）06-0021-07国际DOI编码：10.15958/j.cnki.sdnyswxb.2019.06.004

The Causes of Spring Drought and Summer Flood in Qujing City in 2017 and their Effects on Agriculture

PU Ji-cun，BAI Bo*，MIAO Rong，CHENG Jia-li

（Meteorological Bureau of Qujing City，Qujing，Yunnan 655000，China）

Abstract：Based on the monthly re-analysis data of NCEP/NCAR， soil moisture and the survey data of agricultural disaster， the causes and effects on agriculture of climate， which was typical drought in spring and flood in summer were systematically assessed in Qujing， from the aspects of causes of droughts and floods， the changes in soil moisture and the effects of droughts and floods on crops. The results showed that the rainy season started late in Qujing in 2017， and the drought was severe in early summer. The drought turned sharply to floods for the worse when the rainy season began. From May to early June， the high-pressure ridge at 500 hPa in the mid-high latitudes of China were controlled by the straight westerly airflow， which was not conducive to cold air southward; during the same period， the subtropical high in the western Pacific was slightly stronger and the southern trough was weaker in the low latitudes， which led to the continuous drought and disaster.  From mid-June to mid-July， the high-pressure ridge at 500 hPa in the Ural Mountains area was weak， Baikal area is positive anomaly， northeast Asia is trough area， while the west Pacific subtropical high is significantly stronger to the west and the ridge line is to the south， resulting in more precipitation anomalies and floods. The area of crop damage and crop failure caused by drought reached 84 871 hm2， and that caused by flood reached 30 535 hm2. The drought and flood disasters caused 5% of crop losses and 10% of economic crops losses estimated in Qujing in 2017.

Key words：drought and floor in early summer; rainy and rare sunlight; sudden turn of drought and flood; disaster assessment; Qujing city of Yunnan province

2017年5月上旬至6月上旬，曲靖全市持续气温偏高，降水偏少到极少，雨季开始期特晚，气象干旱发生并持续加重，土壤失墒严重，造成了严重的初夏干旱[1-2]。6月10 ～14日曲靖全市大范围相继进入雨季后，降雨频繁，单点性暴雨、大暴雨天气突出，强降水集中，6月中旬至7月中旬出现严重洪涝灾害和长时段“低温阴雨寡照”天气。是曲靖市秋粮生产季旱涝并发、旱涝急转的典型年份，对当地农业生产造成了严重的影响。

干旱和洪涝是影响曲靖市农业生产的两大主要气象灾害。为深入认识曲靖市春夏干旱、暴雨洪涝天气气候特点与秋粮作物旱涝灾害的关系，探讨这两种灾害性天气的预测预警方法及其对农业影响的科学评估方法，本文针对曲靖市干旱和暴雨洪涝典型年2017年，利用NCEP/NCAR逐月再分析资料（水平分辨率为25°× 25°）、土壤墒情资料和农业灾情资料，从旱涝的大气环流成因、土壤墒情变化、旱涝天气对农作物的影响、灾情评估和灾害损失等多方面进行系统分析，以期为今后曲靖市干旱、暴雨洪涝的预测预警和农业气象服务提供重要参考 [3-10]。

1天气环流背景

115月至6月上旬环流特征

2017年5月至6月上旬，北半球中高纬500 hPa位势高度呈多波型分布，其中格陵兰岛、乌拉尔山和鄂霍次克海槽区较常年偏强6～12 dagpm，中太平洋槽区强度基本与常年一致，北美东部槽区强度则较常年偏弱明显，达8～10 dagpm。我国中高纬地区受平直西风气流控制，北方大部地区存在2～4 dagpm的正距平（图1a），该形势不利于引导冷空气南下，从而导致5月至6月上旬曲靖市大部地区气温较常年显著偏高，和同期降水天气过程减少。

同期在低纬地区，500 hPa上西太平洋副热带高压的强度较常年同期稍有偏强，西太平洋副热带高压脊线位于18°N附近，西脊点位于100°E附近。南支槽平均位于90°E附近，南支槽控制区域内均为2～4 dagpm的正距平（图1b），表明南支槽强度较常年略偏弱[10]。南支槽是春夏季节造成西南气流向曲靖地区输送暖湿水汽的主要天气系统，在上述环流形势下北方冷空气和西南暖湿气流难以在曲靖地区上空交汇，从而导致全市2017年5月至6月上旬降水异常偏少。

126月中旬至7月中旬环流特征

2017年夏季6月中旬至7月中旬，500hPa欧亚中高纬呈现“两槽一脊”环流型，乌拉尔山地区高度场为负距平，高压脊偏弱，而贝加尔湖地区为正距平所控制，日本附近高度场为负距平，东北亚地区为槽区（图2a），有利于引导冷空气沿东路南下到长江以南的东部地区。同时，在低纬度地区，西太平洋副热带高压较常年显著偏强偏西，脊线位置偏南，菲律宾附近对流层低层为反气旋环流控制（图2b），引导来自西太平洋和南海的暖湿气流沿西太平洋副热带高压外围向我国长江以南地区输送。冷暖气流在云南东部（曲靖）至长江以南交汇（图2c），水汽通量辐合偏强，造成主要多雨带位于云南东部（曲靖）至长江以南地区[11]，从而导致曲靖地区降水异常偏多。

2天气气候实况

215月上旬至6月上旬天气气候

2017年5月上旬至6月上旬，曲靖全市降雨量异常偏少，是1961年以来同期第二少雨年;截止6月9日除沾益外全市雨季仍未开始，5月1日至6月9日曲靖各县（市）区累计雨量22～53 mm，与历年同期相比偏少80%～91%;5月1日至6月9日全市主要有2次降水天气过程，5月14～18日（小到中雨），5月23～25日（小雨）;各县城区测站日降水量均无≥25 mm的大雨及以上降水天气出现。6月1～9日除沾益外，各县城区测站均无日降雨量≥5 mm的有效降水天气出现，与历年同期相比降雨量偏少63%～100%;5月上旬至6月上旬气温偏高，平均气温比历年同期平均值偏高02～14℃，并且除马龙外，各地均出现了30℃以上高温（表1）;日照时数偏多;旱情发生并持续发展，至6月9日气象干旱达到中旱或重旱标准。

（a）500hPa高度场（等值线）及距平场（阴影，单位：gpm，（b）850hPa距平风场（单位：m/s），（c）对流层整层积分水汽通量（矢量，单位：kg/m·s）

226月10日至7月中旬天气气候

曲靖全市历年雨季开始的平均日期为5月17日，6月10日以后雨季开始的年份数只有11%。2017年6月10日以后，曲靖市陆续进入雨季（雨季开始期：沾益6月6日，宣源、罗平6月10日，麒麟、宣威6月11日，师宗、陆良6月12日，马龙6月13日，会泽6月14日），雨季开始后各地降雨频繁，且单点性暴雨、大暴雨天气突出，旱涝急转致多地受灾严重。如马龙、会泽、宣威、沾益、罗平、师宗均出现暴雨或大暴雨天气，其中6月10日21時马龙县小地打小时雨量达951 mm，6月16日00时沾益大坡小时雨量659 mm。

6月中旬至7月中旬曲靖全市气温偏低，各县（市）区分别比历年同期平均值偏低02～19℃;降雨量偏多，各县（市）区分别比历年同期偏多167～450 mm，偏多63%～144%;日照时数偏少，各县（市）区分别比历年同期偏少47～135h，偏少29%～78%（表2）。

根据表2，6月中旬至7月中旬曲靖全市为“多雨寡照气温偏低”气候主导，40天内平均降雨日数34d，期间主要出现了7次降水天气过程，分别出现在6月10～12日（中到大雨局部暴雨），13～16日（中到大雨），18～22日（中到大雨局部暴雨），6月25～7月3日（中到大雨局部暴雨），7月5～7（中到大雨），9日（小到中雨局部大雨），12～22（中到大雨局部暴雨），最长一次降雨天气过程持续11天（7月12～22日）。持续降雨且大到暴雨次数偏多，降雨强度大，导致洪涝灾害严重，部分地区还出现了冰雹大风灾害，加之长时间的低温阴雨寡照天气，农作物受灾严重。

3农业干旱监测调查

6月上旬曲靖烤烟处于团棵期;水稻为分蘖期;玉米正值七叶至拔节期;马铃薯为现蕾至开花期，各种作物对水分的需求量较大。

316月上旬农业气象观测站土壤墒情

曲靖市农业气象观测站陆良和宣威10 cm、20 cm土壤相对湿度（图3），从6月1日开始至6月8日均为直线下降，至6月8日土壤相对湿度10 cm陆良60%、宣威54%，20 cm陆良67%、宣威57%，均已达到土壤干旱标准。

326月7日作物田间土壤墒情

6月7日在沾益区大坡乡梅花村（海拔高度2045 m）进行土壤墒情测定，分别对无薄膜覆盖的玉米地（平作）和有薄膜覆盖的烤烟地（起垄）进行10～30 cm土壤墒情测定，结果无薄膜覆盖的玉米地10 cm土壤相对湿度18%、20 cm土壤相对湿度24%、30 cm土壤相对湿度55%;有薄膜覆盖的烤烟地10 cm土壤相对湿度12%、20 cm土壤相对湿度30%、30 cm土壤相对湿度38%（图4）;玉米、烤烟田间土壤墒情均达到重旱标准。

4干旱、洪涝影响分析和灾情

41干旱的影响

2017年雨季开始期偏晚，初夏干旱严重。雨季开始期为特晚年份，旱地作物苗期、水稻移栽返青分蘖期、烤烟移栽伸根团棵期的5月上旬至6月上旬，“晴热高温少雨”天气特征突出，土壤持续缺墒，旱情发展;已播种的旱地作物出苗率低，作物长势差，苗小苗弱，发育期偏晚10 d左右;干旱严重田块毁种;气温高，降水量少，蒸腾量大，土壤墒情差，加重了干旱的发展，不利于秋粮作物在最佳节令移栽，也不利于满栽满种和抗旱保苗，秋粮作物营养生长不良，因干旱灾害幼苗生长瘦弱，有的甚至因干旱致死。

42干旱灾情调查

根据曲靖市农业局农情统计，初夏干旱截止6月9日，全市农作物受灾面积2724803 hm2，成灾面积777372 hm2，绝收面积71337 hm2。其中，秋粮作物受旱面积2282781 hm2，成灾面积644032 hm2，绝收面积57336 hm2;经济作物受旱面积390686 hm2，成灾面积119339 hm2，绝收面积12001 hm2（注：损失30%以下为受灾;30%～80%为成灾;80%以上为绝收）。

曲靖市气象局6月5～7日田间灾情调查，曲靖各县（市）区烤烟、玉米、水稻、马铃薯等均受不同程度的干旱影响[3]，如图5所示。部分玉米出现干枯卷叶，一些烤烟叶片枯死，部分移栽水稻无水灌溉、苗黄、苗弱，蚕桑叶片凋萎。大部分农作物都因干旱严重生长缓慢，生育期偏晚。田间干旱灾害如图5所示。

43洪涝寡照天气的影响

6月中旬至7月中旬暴雨洪涝灾害和“低温阴雨寡照”天气突出。正值秋粮作物大田生长中期，单点暴雨、洪涝灾害突出，部分地區还出现了冰雹大风灾害，并伴随长时间阴雨寡照气温偏低，水稻、玉米、烤烟、马铃薯等作物受灾严重，暴雨、洪涝、冰雹和大风灾害不但使作物倒伏、损伤或折断，作物长时间受洪水浸泡根系缺氧造成无氧呼吸，植株变黄变弱，严重的甚至整株死亡，加之较长时间低温阴雨寡照不利于作物光和作用，减少了有机物和干物质的积累，植株营养生长差，二类苗多。

田间调查病虫害如马铃薯晚疫病、玉米锈病发生严重;烤烟叶片薄，返青明显，病害严重发生（图6）。

44洪涝灾情

根据曲靖市农业局农情统计，截止2017年7月上旬，因暴雨或大暴雨天气造成的洪涝灾害导致全市农作物受灾405354 hm2，成灾244679 hm2，绝收60670 hm2;粮食作物受灾317349 hm2，成灾195343 hm2，绝收42669 hm2，经济损失10734万元。其中，水稻受灾36669 hm2，成灾10667 hm2，绝收1325 hm2;玉米受灾192010 hm2、成灾114672 hm2、绝收22668 hm2;马铃薯受灾60670 hm2、成灾54669 hm2、绝收16668 hm2。经济作物受灾88004 hm2，成灾48669 hm2，绝收17334 hm2，经济损失20955万元。

据田间灾情调查，曲靖各县（市）区烤烟、玉米、水稻、马铃薯等均受不同程度的洪涝灾害影响，如图7、图8所示。低凹地玉米、烤烟、水稻等作物地田间积水，地势较高的烤烟地烟苗被洪水折断倒伏。

44农业干旱、洪涝灾害损失评估

依据曲靖天气气候特点，干旱灾害发生时间、强度，暴雨、洪涝发生时次，“低温阴雨寡照”发生时间及作物所处的发育期等，通过对作物干旱、洪涝灾害的致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承载体易损性和防灾减灾能力等因子，进行分析研究;结合曲靖市农业局农情统计、田间灾情调查和实地走访农户，预计曲靖市2017年秋粮作物干旱、洪涝灾害致农作物受灾损失达5%;经济作物受灾损失达10%[5-9]。

6结论与讨论

（1）2017年5月至6月上旬，500 hPa我国中高纬地区受平直西风气流控制，北方大部地区存在2～4 dagpm的正距平，该形势不利于引导冷空气南下;低纬地区西太平洋副热带高压的强度较常年同期稍偏强，南支槽强度较常年略偏弱。最终导致2017年5月至6月上旬曲靖全市气温显著偏高、降水异常偏少，干旱天气持续并形成旱灾。

（2）2017年夏季6月中旬至7月中旬，欧亚中高纬环流形势特别是乌拉尔山地区高压脊偏弱，贝加尔湖地区为正距平，东北亚地区为槽区。同时在低纬度地区，西太平洋副热带高压较常年显著偏强偏西，脊线位置偏南，菲律宾附近对流层低层为反气旋环流控制。最终造成曲靖地区持续降水异常偏多、寡照、气温偏低和洪涝灾害。

（3）受上述大气环流形势影响，2017年曲靖雨季开始期偏晚，初夏干旱严重;雨季开始后旱涝急转特征明显，洪涝灾害突出。6月上旬10～20 cm层土壤相对湿度陆良站降至67%、宣威站降至57%，特重旱区常规栽培玉米地10～20 cm层土壤相对湿度降至24%;干旱造成农作物成灾面积777372 hm2、绝收面积71337 hm2。6月中旬至7月中旬，全市因洪涝致农作物成灾244679 hm2，绝收60670 hm2。预计2017年曲靖市秋粮作物干旱、洪涝灾害致使农作物受灾损失5%，经济作物受灾损失10%。

（4）目前干旱灾害预测预报是世界性的难题，时效性和准确性还有待进一步提高;暴雨的定时、定量、定点预报也仍然是世界性的难题，准确性和可靠性也有待进一步提高;曲靖干旱和洪涝灾害造成的经济损失严重，为提高曲靖的防灾减灾能力，降低灾害损失，探索曲靖干旱和洪涝灾害的预测预报方法和预警服务。对曲靖干旱和暴雨洪涝灾害严重的2017年的环流特征及干旱、暴雨洪涝成因进行初步分析研究，以期为今后干旱灾害和暴雨洪涝灾害预报准确率和预报时效的提高打下一定的基础。

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山地农业生物学报38（6）：028～036，2019Journal of Mountain Agriculture and Biology

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