张家口市坝上地区近30 年气象干旱特征分析

陈宝刚 申领艳 栗淑芳 康少辉 黄鹏程 张蒲修 闫凤岐*

（1 张家口市乡村振兴促进中心 河北 张家口 075000； 2 张家口市农业科学院 河北 张家口 075000；3 张家口市农业综合行政执法支队 河北 张家口 075000）

干旱是目前世界范围内最为复杂的自然灾害之一。随着全球变暖的逐渐加剧，干旱已成为我国乃至世界上许多国家的主要自然灾害之一，对蔬菜的正常生长、生产造成了严重的影响。

张家口市位于半干旱地区，坝上地区有4 县，分别为沽源、张北、尚义、康保县。海拔高度在1 400~1 600 m，属于典型的大陆季风高原气候，一年四季分明，春季干燥，多风沙；夏季炎热短促，降水集中；秋季晴朗，冷暖适中；冬季漫长。坝上蔬菜生长季是4~10 月份，降水距平百分率能直观反映降水异常引起的干旱，因此，在干旱监测和评价中得到广泛的应用。目前针对张家口市坝上地区气象干旱的频繁发生和长期持续，不但给当地农民带来巨大的经济损失，还会造成水资源短缺、生态与环境恶化等不利影响。本研究利用降水距平百分率，对张家口市坝上地区近30 年逐月降水数据进行干旱灾害变化特征分析，为以后的抗旱防灾工作和气候特征提供气象依据。

1 资料与方法

1.1 资料来源。本文选取张家口市坝上4 个县气象观测站1989~2018 年的逐年、逐月降水量资料，气候平均值为1989~2018 年31 年的平均值。

1.2 研究方法

1.2.1 降水距平百分率(Pa)指数计算。降水量距平百分率(Pa)指某地某时期的降水量与同期多年平均降水量相比的百分率，计算公式：公式中：Pa—某时段降水量距平百分率，%；p¯—某时段降水量，单位为mm；—常年同期多年平均降水量，单位为mm。

1.2.2 常年同期多年平均降水量计算。常年同期多年平均降水量计算公式：公式中：n—研究的年数；— 某时段第i 年降水量，单位为mm。

1.3 分析方法。利用GB/T20481-2017 国家标准《气象干旱等级》和张家口市的实际情况划分干旱等级(见表1)。

表1 降水量距平百分率划分的干旱等级

2 结果与分析

2.1 降水特征分析

2.1.1 年降水变化特征。从图1 可以看出，张家口市坝上地区1989~2018 年间的降水量呈现出总降水量一般在890~2 000 mm，年平均降雨量为1 416.45 mm。其中全年最大降水量达到了1 901 mm，出现在1995年，全年降水量最少的是893.5 mm，出现在2009 年。极差为1 007.5 mm。

图1 1989~2018 年张家口市坝上地区年降水量变化

2.1.2 月降水变化特征。分析多年平均降水在坝上4个县及不同地貌地形条件下的空间分布特征，由图2可知，多年平均降水量中尚义＞沽源＞张北＞康保。由图3 可知，4 月份多年平均降水为271.1mm，7 月份多年平均降水为3 223 mm。由此得出，坝上4 县月降水量变化明显，一般集中在6~9 月份。

图2 1989~2018 年张家口市坝上地区降水空间分布

图3 张家口市坝上地区月多年平均降水量变化规律分析

2.2 干旱年际变化特征。由图4 可知1989~2008 年张家口市坝上4 个县降水距平百分率变化情况。由于受到季风和大气环流的影响，张家口各地级市降水年际分布不均，使得坝上4 个县多次发生了不同程度的干旱。由图4 可知，1989~2008 年间共出现了15 次干旱事件，平均2 年1 次干旱，干旱年份有1989 年、1993年、1997年、1999 年、2000 年、2001 年、2002 年、2005年、2006年、2007 年、2009 年、2011 年、2014 年、2015 年、2017 年。其中2005 年、2014 年为轻旱；2001 年、2017 年为中旱；1989 年、1993 年、1999年、2000 年、2002 年、2006 年为重旱；1997 年、2007 年、2009 年、2011 年、2015 年为特旱。30 年发生干旱15 次，频率为50%，其中轻旱发生的频率为6.67%，中旱发生的频率为6.67%，重旱发生的频率为20%，特旱发生的频率为16.67%。30 年中有15 年各站点均发生不同程度的干旱，其中重旱发生的频率较高，特旱次之，轻旱和中旱发生的频率较低。

图4 1989~2018 年张家口市坝上地区降水距平百分率

3 结论与讨论

本文利用张家口市坝上地区1989~2008 年降水资料，采用降水距平百分率分析法分析张家口市坝上地区30 年降水变化特征，主要结论如下：

3.1 1989~2018 年，30 年之间发生干旱15 次，频率为50%，发生轻旱2 次，中旱2 次，重旱6 次，特旱5 次。

3.2 降水量的年内分配很不均匀，年降水集中在6~9 月份，多年平均连续6~9 月的降水量为2 183.5 mm，其中7 月份多年平均降水为3 223 mm。

3.3 只考虑降水量指标对干旱的影响，选取降水距平百分率干旱指标过于单一，而且降水数据的时间尺度不长，研究的精确度有待提高，这些不足需要进一步完善，以期为干旱监测提供更加客观合理的方法。