荆门一次暴雨特征及其对农业生产的影响
——以2023年为例

2024-01-16 11:16王培李康丽
农业与技术 2024年1期
关键词:东移荆门强降水

王培 李康丽

(湖北省荆门市气象局,湖北 荆门 448000)

暴雨洪涝是荆门市主要灾害之一[1],发生频率高,影响范围广,危害强度大,灾害损失重。从农作物灾度指标来看,暴雨是造成农作物损失的最严重灾害,因暴雨导致受灾面积占所有气象灾害造成农作物受灾面积的46.3%;从经济灾度指标看,暴雨造成经济损失占所有灾种造成直接经济损失总值的85%。荆门暴雨成因主要包括:大气环流异常,若夏季风在长江中下游长时间停留,冷暖空气在荆门上空稳定对峙,就会造成暴雨;特殊地形地貌,荆门位于湖北省中部、江汉平原西北部,汉江中下游,整体地势东、西两面最高,北部次高,南部较低,遇到暴雨加上上游泄洪,造成南部地区外洪内涝;山地抬升,荆门西北部的东宝区地域是由大巴山东延至保康、南漳的荆山,海拔降至1000m以下,蜿延形成荆山余脉,东北部的钟祥、京山大部分地域地处大洪山南麓,由于山区迎风坡对降水有强迫抬升作用,造成荆门北部山区成为暴雨多发区[2]。

2023年6月16—19日荆门出现持续性暴雨,本文分析了此次暴雨发生的环流形势、环境条件、云图特征和雷达回波等,揭示了这次暴雨的特征和成因,并分析了其对农业生产的影响。

1 天气过程分析

1.1 天气实况

6月16日08:00—19日08:00,荆门大部地区暴雨,部分地区大暴雨。其中,16日08:00—17日08:00东宝、漳河新区、掇刀、钟祥北部有25站暴雨,5站大暴雨;17日08:00—18日08:00京山有10站暴雨,2站大暴雨。过程累计有27站100mm以上,77站50~99.9mm,17站25~49.9mm。过程累计雨量最大在京山市马岭站,为160.4mm;小时雨强最大为37.9mm,出现在18日00:00马岭站。

强降水过程分为2个阶段,第1阶段是16日,此时段暴雨和大暴雨区集中在西北部地区,以积层混合云降水为主,降水时长较长,雨强不强;第2阶段是17日夜间,西部降水减弱,降水中心跳变至东部地区,以积云降水为主,小时最强出现在17日23:00—18日01:00。

1.2 暴雨天气系统分析

1.2.1 环流形势

6月16日08:00,500hPa上新疆西部有低槽带动冷空气东移南下,副高稳定在华南沿海,山东、北京上方有高压脊持续控制,河南至安徽上空形成两高之间切变线,湖北处于切变线南侧;20:00两高基本维持,两高之前切变线北抬至河南北部至江苏北部;17日副高略有北抬,20:00荆门处于584边缘,新疆西部低槽东移南压至河西走廊,川西低槽东移,环流形势对荆门强降水较为有利。18日08:00南北2支槽进一步东移合并成一个冷槽东移,造成荆门稳定性降水,20:00冷槽基本移出荆门,降水趋于结束[3]。

700hPa上,16日08:00荆门处于两高之间的切变线南侧,出现稳定性降水,20:00西南气流明显加强,切变线略北抬,有明显的暖平流,荆门比湿达10J·kg-1,有充足的水汽条件,至17日08:00切变线仍维持在河南至江苏中部,降水时长较长,且以积层混合云降水为主,荆门西北部出现暴雨到大暴雨。17日白天随着副高北抬切变线继续北抬,荆门降水有间歇,17日夜间随着北部冷空气侵入,在陕西南部有低涡生成,南部急流进一步加强,荆门东部有对流触发生成造成京山东部强降水。18日随着高空槽东移,急流东移,荆门受冷式切变线东移影响,转为稳定性降水。

850hPa上,16日08:00切变线在较偏南位置,到20:00荆门比湿由08:00的9J·kg-1升至12J·kg-1,水汽条件更好且有明显的偏东气流,叠加东宝北部山区地形,造成了16日夜间东宝北部强降水。17日08:00川东有低涡生成,20:00低涡南压,切变线位于荆门上空,荆门处于急流出口区左侧。18日随着冷空气侵入,低涡东移至湖北北部,荆门降水减弱[4]。

地面图上,17—18日08:00静止锋稳定维持在贵州北部至江苏南部,维持时间较长,造成了荆门持续3d的降水,18日20:00随着北方冷空气南下,静止锋南压至江西北部,荆门处于高压底部,降水趋于结束。

1.2.2 环境背景场分析

此次强降水过程的探空图是典型的强降水类型,17日20:00宜昌探空图显示,露点曲线与层结曲线十分接近,湿层深厚,整层大气几乎近饱和,对流有效位能Cape 6.3J·kg-1,区域呈细长分布,K指数很大,达到39.4℃,850hPa与500hPpa温差达到21℃,整层大气近饱和,具有高度的潜在不稳定能量,一旦有系统性的抬升,可触发深厚湿对流[5]。

从图1可以看出,湖北中东部的大气可降水量均超过了60mm,中心值达到70.9mm,位于江汉平原,说明湖北上空水汽含量充沛,容易出现强降雨。

图1 2023年6月17日20:00GPS可降水量分布图

1.2.3 云图分析

从图2可以看出,荆门市降水主要分为3个过程。16日白天荆门以层状云为主,雨强小,以稳定性降水为主;16日夜间宜昌地区有云团A生成并东移合并形成宽广的片状积层云系,云系在东移的过程中,后部有新生云团B生成并东移,在荆门北部地区造成列车效应,造成16日夜间连续性降水。

图2 过程期间卫星红外云图分析

17日20:00湖北荆州到湖南北部地区出现中尺度对流云团C,在南风携带的水汽不断输送情况下,逐渐发展加强成MCC并向北移动靠近荆门地区;到18日00:00,中尺度对流云团发展旺盛,强降水主要位于荆州—天门—孝感一带,荆门东部也出现较强降水,小时雨强最大为37.9mm,出现在18日00:00[6]。

18日对流云团移出湖北省,受冷切影响,以层状云为主,荆门转为稳定性降水。

1.2.4 雷达回波分析

降水过程雷达回波反映出本次降水过程以层积混合降水为主。16日23:00东西向带状回波位于宜昌北部至荆门西部地区,回波中心强度30dBZ以上,雨强不强,至17日03:00回波加强并往东北方向移动,此轮降水虽小时雨强不强,但持续时间较长,造成荆门北部出现暴雨。17日白天由于副高北抬,急流及切变线都往北推,荆门降水间歇。17日夜间急流进一步发展,北部有冷空气入侵触发,22:00在湖北南部荆州地区有强对流生成,积云对流发展旺盛,回波中心强度50dBZ,且发展组织化向北移动,影响荆门东部地区,18日00:00在京山东部演变成组织紧密的降水回波,造成短时强降水。18日白天强降水回波东移出荆门,雷达回波以层状云降水回波为主,荆门转为稳定性降水。

从图3可以看出,17日夜间造成京山强降水的回波顶高在12km左右高度,质心偏低,强回波中心接地,45dBZ以上强反射率因子的伸展高度在3km,对应高的VIL值,含水量丰富,降水效率高,属于典型的强降水回波特征。

图3 2023年6月17日22:00京山东部组合反射率二维剖面图

综上所述,本次过程降水主要分2个阶段,16日夜间两高之间的切变线,配合850hPa偏东气流叠加北部山区地形造成了16日夜间较强降水;17日夜间高空槽东移,中低层有切变线与明显的急流相配合,形成了强大的辐合抬升运动,为过程提供了动力条件,此外有明显暖平流,强盛的低空西南急流将水汽向暴雨区输送,为此次降水过程提供充分水汽供应。在上下各层系统的联合作用下,产生了本次强降水天气过程。

2 对农业生产的影响

6月中旬荆门大田作物主要有水稻、玉米和黄豆,早稻及再生稻处于幼穗分化及孕穗,春玉米为抽雄吐丝期,夏玉米、夏大豆、直播中稻为苗期,移栽中稻为分蘖期,棉花为现蕾期。此次暴雨过程降雨持续时间长,夹杂雷电大风,造成早稻、一季稻、夏玉米、棉花等作物农田内涝,鱼塘漫塘和鱼虾逃逸[7]。据荆门市应急管理局统计,全市农作物受灾面积2275hm2,成灾面积209hm2;水产养殖受灾面积15hm2,农林牧渔经济损失943万元。

此外,强降水有利于稻飞虱、稻纵卷叶螟迁入荆门,荆门市植保部门田间病虫害发生动态监测6月下旬—7月上旬,水稻“两迁”害虫发生重于近年同期,呈偏重发生态势。稻飞虱最高百丛虫量4760头,短翅成虫易见,最高百丛40头,稻纵卷叶螟最高卷叶率1%,蛾量1000头·667m-2;一代二化螟在早稻、早插中稻田为害明显,发育进度同比推迟3~7d。水稻病害呈中等发生态势,纹枯病局部发病重;再生稻区稻瘟病感病品种叶瘟发病面积大于去年同期。

3 灾后补救措施

3.1 加强排水,及时洗苗扶苗

暴雨后应及时做好开渠排水工作,将田内积水排出,降低田间相对湿度,增强土壤通透性。受暴雨灾害的稻田,在阴天可采取一次性排水;如遇晴热高温天气,不能一次性排尽田水,应保持薄水层,防止高强度的叶面蒸发导致水稻生理失水而青枯死苗。在退水时随退水捞去漂浮物,减少稻苗压伤和苗叶腐烂。及时将残留在农作物叶面上的淤泥清洗干净,防止泥打沙压伤害植株,同时还要做好扶苗、正苗工作,以恢复叶片正常的光合作用,促进作物恢复生长[8]。

3.2 做好灾后病虫害综合防治

强降水后田间湿度较大,有利于病虫害的滋生和蔓延。水稻、玉米应加强稻飞虱、草地贪夜蛾、纹枯病、稻瘟病等病虫害监测、预测,统筹安排部署,综合防治。受淹水稻恢复生长后的叶、蘖较嫩绿,易受迁飞性害虫和病原菌浸染危害,要选用对口药剂进行防治1~2次,避免病害的发生和蔓延。因除草剂会减弱水稻秧苗的耐涝力,秧苗在受淹后不宜使用除草剂。对淹水时间长的农田,应喷洒杀菌剂和农药进行防治。特别是稻瘟病、纹枯病等病害,结合叶面肥和植物生长调节剂的施用进行化学防治,减少田间作业次数,降低生产成本[9]。

玉米重点预防玉米螟、草贪夜蛾、斑病等,以迟播夏玉米田为重点防控对象田,以玉米螟、草贪夜蛾幼虫区为主治对象,根据田间病害发生情况,做好大小斑病等病害防治。大豆重点预防点蜂缘蝽、豆荚螟等,棉花重点预防盲蝽蟓、蓟马、枯萎病等病虫害[9]。

3.3 加强灾后管理

根据农作物受灾程度和长势,分类管理,及时施肥,促控结合,促进受灾作物恢复生长。对受灾的秧苗,积涝排出后可叶面喷施植物生长调节剂或叶面肥,增强活力;针对阴雨多发的不利天气,因田因苗及时晒田,可采用早晒轻晒多晒的方式,控制无效分蘖,促进根系生长。对于长势较旺的玉米、大豆和棉花田块要注意做好化学调控,防止水发旺长。对大豆玉米带状复合种植地块,重点做好大豆和玉米控旺工作[10]。

3.4 及时修复养殖鱼塘

暴雨后及时检查鱼虾养殖塘围网等设施,抢修损毁的池埂、拦鱼设施、进排水系统、渔业机械等。持续的强降水导致污染物流入池塘,需及时打捞腐烂的死鱼、杂物等并施用改底药物改善水质,杀灭池塘病原菌,防治鱼病和泛塘[11]。

4 小结

本次降水主要分2个阶段,16日夜间两高之间的切变线,配合850hPa偏东气流叠加北部山区地形造成了16日夜间较强降水;17日夜间高空槽东移,中低层有切变线与明显的急流相配合,为过程提供了动力及水汽条件,造成东部强降水。

此次降雨持续时间长,夹杂雷电大风,对荆门农业生产造成较大影响,水稻、玉米和黄豆受灾严重,且强降水有利于稻飞虱、稻纵卷叶螟迁入荆门,水稻“两迁”害虫发生重于近年同期,呈偏重发生态势。

暴雨后水稻、玉米、大豆等大田作物加强排水,并及时洗苗扶苗;水稻、玉米应加强稻飞虱、草地贪夜蛾、纹枯病、稻瘟病等病虫害监测、预测,统筹安排部署,综合防治;根据农作物受灾程度和长势,分类管理,及时施肥,促控结合,促进受灾作物恢复生长;及时抢修损毁的池埂、拦鱼设施、进排水系统、渔业机械等并,对水域清淤和消毒。

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