1978-2008年西南地区农业干旱灾害的变化特征

支 询， 沙 莉， 李 施， 张艺萌， 朱明宇

(辽宁省气象装备保障中心， 辽宁 沈阳 110166)

0 引言

【研究意义】随着全球气候的持续变暖，极端天气气候事件的发生频率和强度都在迅速增加，严重影响人类的生存和社会的可持续发展，已引起国内外学者的普遍关注。农业干旱是自然灾害之一，其中极端干旱发生频率正在不断增加，并且从我国北方开始向西南地区蔓延[1]。我国西南地区主要包括四川、云南、贵州、重庆和西藏等省(市、区)，其气候类型主要为四川盆地湿润热带季风气候、云贵高原低纬高原中南亚热带季风气候和高山寒带气候与立体气候。近年来的几次异常干旱灾害都发生在西南地区，如2006年夏季西南地区东部大部分地区遭受有气象资料记录以来最严重的干旱事件，此次干旱持续时间长、范围广，给该地区造成了非常严重的经济损失[2]；2009年10月至2010年4月，西南地区遭受的秋冬春三季连旱，是该地区近10年来最严重的干旱灾害，造成耕地受旱面积636.87万hm2，作物受旱面积501.01万hm2，其中重旱面积164.27万hm2，干枯面积109.60万hm2，待播耕地缺水缺墒面积135.80万hm2，以云南灾情最为严重，其受灾面积和成灾面积均最大，有888.5万人和486万头牲畜出现临时饮水困难[3]。因此，弄清西南地区的农业干旱灾害变化特征具有重要意义。【前人研究进展】干旱的时空分布很大程度上决定于降水量的时空分布。我国西北和青藏高原地区属于常年干旱区，东部地区属于季节性干旱区[4]。李克让等[5]利用1951-1991年全国160个站点的气象资料，分析了我国干旱(多旱、重旱和持续干旱)的区域分布，指出我国主要有四大干旱中心，全国多数地区干旱随时间的变化呈线性增长趋势，其受灾和成灾面积有3个高值期，且总体线性增长趋势明显。张强等[4,6]以农业灾害统计资料为基础，较为系统地分析和探讨了建国以来地区不同阶段的干旱状况和灾情波动特征。贺晋云等[1]研究表明，西南地区在20世纪80-90年代极端干旱的发生频率明显减少，但进入21世纪后，极端干旱呈大幅增加趋势。郝成元等[7]对中国气候变化敏感区降水变化过程和波动特征对比分析发现，西藏自治区降水量自20世纪80年代至今呈明显增多趋势，干旱有所缓解。【研究切入点】西南地区是干旱发生频率较高的地区之一，鲜见关于其近30年农业干旱灾害变化特征的研究报道，利用1978-2008年西南地区干旱受灾面积、干旱成灾面积、农作物受灾总面积和农作物总播种面积等数据，探究其农业干旱灾害的变化特征。【拟解决的关键问题】探明1978-2008年西南地区农业干旱灾害变化特征，以期为该地区农业干旱灾害的预测及防御提供历史借鉴与科学依据。

1 资料与方法

1.1 资料

1978-2008年西南地区(四川-重庆、云南、贵州和西藏)的干旱受灾面积、成灾面积和农作物受灾总面积、农作物总播种面积数据均来自新中国农业60年统计资料[8]。

1.2 方法

1.2.1 灾害面积统计 同一地块如果先后遭受几种或几次灾害，只计算受灾面积最大(最重)的1次，不重复计算；成灾面积指在遭受自然灾害影响时农作物较正常年产量减少30%以上的播种面积，所有指标面积均为平均值。

1.2.2 干旱受(成)灾率计算 利用整理出的干旱受灾面积、成灾面积和农作物受灾总面积、农作物总播种面积计算四川、云南、贵州、重庆和西藏等省(市、区)干旱受灾率和 干旱受灾率和干旱成灾率，其中省与市整合为“ - ”(因1978-1996年的19年间重庆属于四川省)；用统计对比分析与线性拟合等方法，从时间与空间尺度分析近30年西南地区农业干旱灾害的变化特征。

干旱受灾(成灾)率=[农作物干旱受灾(成灾)面积/农作物种植总面积]×100%。

2 结果与分析

2.1 西南地区农作物干旱受灾面积及其占比

从图1看出，1978-2008年西南地区5个省(市、区)农作物干旱受灾面积及干旱受灾面积占比的变化。受灾面积：四川最大，为2 687.6万hm2；西藏最小，为58.6万hm2；云南、重庆和贵州受灾面积分别为1 192.3万hm2、1 180.6万hm2和1 024.3万hm2。

注：重庆的数据为1997-2008年。

受灾面积占比：西藏最大，占65.83%；贵州最小，为45.96%；四川、重庆和云南分别为53.10%、50.83%和49.69%。

2.2 西南地区每 10年农作物干旱受灾率及成灾率的变化

从图2看出，1978-2008年西南地区的贵州、云南、西藏和四川-重庆每10年农作物干旱受灾率和成灾率的变化，其在全球气候变化背景下，四川-重庆和云南农业干旱的受灾率和成灾率呈明显上升趋势，尤其在最后10年，干旱受灾率与干旱成灾率上升速率扩大；贵州和西藏农业干旱的受灾率和成灾率呈逐渐下降趋势。

图2 1978-2008年每 10 年西南地区农作物干旱受灾及成灾率的变化

2.2.1 干旱受灾率 贵州：30年间每10年农作物干旱受灾率呈下降趋势，第1个10年、第2个10年和第3个10年分别为16.12%、14.57%和7.76%。云南：30年间每10年农作物干旱受灾率呈先降后升趋势，第1个10年、第2个10年和第3个10年分别为13.42%、11.89%和12.00%，第2个10年较第1个10年降低1.53%，第3个10年较第2个10年升高0.11%。西藏：30年间每10年农作物干旱受灾率呈明显下降趋势，第1个10年、第2个10年和第3个10年分别为22.80%、17.73%和8.04%。四川-重庆：30年间每10年农作物干旱受灾率呈增长趋势，第1个10年、第2个10年和第3个10年为27.12%、35.68%和52.39%。

2.2.2 干旱成灾率 西南地区各省(市、区)农作物干旱成灾率的变化趋势与受灾率基本一致。贵州：30年间每10年农作物干旱成灾率呈明显下降趋势，第1个10年、第2个10年和第3个10年分别为9.21%、6.92%和3.80%。西藏：30年间每10年农作物干旱成灾率呈明显下降趋势，第1个10年、第2个10年和第3个10年分别为11.01%、6.21%和2.53%。云南：30年间每10年农作物干旱成灾率呈先降后升趋势，第1个10年、第2个10年和第3个10年分别为6.32%、4.39%和6.26%，第2个10年较第1个10年降低1.93%，第3个10年较第2个10年升高1.87%。四川-重庆：30年间每10年农作物干旱成灾率呈先降后升趋势，第1个10年、第2个10年和第3个10年分别为7.24%、6.89%和8.78%。

2.3 西南地区农作物的干旱受灾率与成灾率

2.3.1 四川-重庆 从图3看出，1978-2008年四川-重庆农作物干旱受灾率与成灾率的变化趋势。受灾率：1978-1996年低于1997-2008年，呈加重趋势。其中，2001年最高，为71.27%；2006年其次，为68.75%；1982年最低，为0。成灾率：干旱成灾率变化趋势与干旱受灾率变化一致，其中，2006年最高，为44.60%；2001年其次，为35.58%；1982年最低，为0.23%。经一元线性回归拟合发现，四川-重庆农作物干旱受灾率与成灾率随时间的变化大体一致，呈明显上升趋势，表明其干旱灾害呈加重趋势。

图3 1978-2008年四川及重庆农作物干旱受灾及成灾率的年变化

2.3.2 云南 从图4看出，1978-2008年云南省农作物干旱受灾率与成灾率的变化趋势较为一致，其变幅较小且较为集中。受灾率：2005年最高，为33.92%；1979年其次，为29.42%；1978年最低，为2.63%。成灾率：2005年最高，为19.69%；1979年其次，为13.55%；1990年最低，仅0.64%。经一元线性回归拟合发现，云南省农作物干旱受灾率与成灾率随时间的变化呈上升趋势，表明其干旱灾害呈加重趋势。

图4 1978-2008年云南省农作物干旱受灾及成灾率的变化

2.3.3 西藏 从图5看出，1978-2008年西藏自治区农作物干旱受灾率与成灾率的变化趋势。受灾率：近30年的受灾率，1983年最高，为61.97%；1980年最低，仅1.22%。由于受灾率的计算中缺失6年(1989年、1991年、1999年、2000年、2003年和2008年)数据，图中变化年份分为3段，第1阶段为1978-1988年，这9年西藏自治区干旱受灾率较大，变化明显；第2阶段为1993-1998年，此阶段相对第1阶段受灾率减小，变幅减弱；第3阶段为2001-2007年，这7年(仅缺失2003年)的干旱受灾率已降至最低。高峰与低谷都集中在第1阶段。成灾率：近30年的成灾率，1982年最高，为25.02%；1980年最低，仅0.59%。由于受灾率的计算中缺失15年(1981年、1988年、1989年、1991年、1994年、1996年、1998年、1999年、2000年、2002年、2003年、2005年、2006年、2007年和2008年)数据，图中断点较多，其变化趋势明显，但能大体看出1978-1987年的干旱成灾率较以后年份大得多。经一元线性回归拟合发现，西藏自治区农作物干旱受灾率与成灾率随时间的变化呈明显下降趋势，表明其干旱灾害呈减轻趋势。

图5 1978-2008 年西藏自治区农作物干旱受灾及成灾率的变化

2.3.4 贵州 从图6看出，1978-2008年贵州省农作物干旱受灾率与成灾率的年变化趋势。受灾率：1978-1992年变化较大，1993-2008年相对变化较小，其中，1979年最高，为33.21%；2008年最低，为2.64%。成灾率：1981年最高，为20.30%；2008年最低，仅1.09%。总体看，贵州省农作物干旱受灾率与成灾率随时间的变化呈下降趋势，说明其旱灾灾情减轻。经一元线性回归拟合发现，贵州省农作物干旱受灾率与成灾率随时间的变化呈下降趋势，且降幅较大，表明其干旱灾害呈减轻趋势，且基本得到有效控制。

图6 1978-2008年贵州省农作物干旱受灾及成灾率的变化

3 讨论

随着全球气候的持续变暖，极端天气气候事件的发生频率和强度都在迅速增加，严重影响了人类的生存和社会的可持续发展，引起了国内外学者的普遍关注。农业干旱是自然灾害之一，其中极端干旱发生频率正在不断增加，并且从我国北方开始向西南地区蔓延[1]。贺晋云等[1]研究表明，西南地区在20世纪80-90年代极端干旱的发生频率明显减少，但进入21世纪后，极端干旱呈大幅增加趋势。郝成元等[7]对中国气候变化敏感区降水变化过程和波动特征对比分析发现，西藏自治区降水量自20世纪80年代至今呈明显增多趋势，干旱有所缓解。研究结果表明，西南地区农作物干旱受灾面积依次为四川(2 687.6万hm2)>云南(1 192.3万hm2)>重庆(1 180.6万hm2)>贵州(1 024.3万hm2)>西藏(58.6万hm2)，分别占农作物种植总面积的53.10%、49.69%、50.83%、45.96%和65.83%；四川-重庆和云南农作物干旱受灾率与成灾率随时间的变化呈明显上升趋势，其灾情越来越重；西藏和贵州农作物干旱受灾率与成灾率随时间的变化呈明显下降趋势，其灾情越来越轻。史风梅等[9]研究认为，黑龙江省西南部是干旱高危害区，须同时做好春旱和夏旱的防治工作。王明田[10]认为，2006年四川省年干旱站次比达历史最大值，夏旱站次比也是历史最大值，而相对湿润度指数却是最低值。

4 结论

旱灾是西南地区对农业影响最大的气象灾害之一；四川-重庆和云南农作物干旱受灾率与成灾率随时间的变化呈明显上升趋势，其灾情越来越重，西藏和贵州农作物干旱受灾率与成灾率随时间的变化呈明显下降趋势，其灾情越来越轻。