黑龙江汛期降水日变化特征分析及对农业的影响

高玲 王蕾

收稿日期：2023-11-07

作者简介：高玲（1986—），女，安徽涡阳人，工程师，主要从事气象专业服务工作。

摘 要：选用1994—2023年黑龙江省13个地市汛期（6—8月）逐月降水量、降水日数资料，选择线性倾向估计法和滑动平均法探讨汛期降水变化特征，并探讨了汛期降水对农业的影响，最后给出了防御对策。

关键词：汛期降水；变化特征；农业影响；黑龙江

中图分类号：P426.614 文献标志码：B文章编号：2095–3305（2024）03–0-03

大气降水属于重要的气候资源，是水循环过程调节中的基本环节，也是评价区域水资源的重要内容。由于大气降水是地表径流和地下水的主要补给来源，降水量会对水资源的数量和地域分布直接产生影响，而降水的年际和长期变化均会对农业生产和社会经济生活产生不同程度的影响[1]。

近年来，国内外学者针对不同区域降水的时空变化特征、长期变化趋势和极端降水个例进行了大量研究，并得出了很多有价值的结论。汛期是全年降水的集中时段，也是暴雨洪涝灾害集中的高发期，其降水占全年降水量的65%。因此，研究汛期降水变化特征具有十分重要的现实意义。大量文献针对不同区域的气候变化特征进行了研究，相关文献指出黑龙江省平均气温呈现出升高趋势，比全国平均气温升温幅度和增温速率要高[2]；东北地区生长季降水量以减少趋势为主，且吉林、黑龙江的递减趋势偏弱[3]；随着全球气候变暖现象不断加剧，越来越多的学者对中国、东北和华北、黑龙江省降水和气温等要素的变化和变化特征方面进行了研究，并得出了很多有意义的结论，而针对黑龙江省汛期降水特征及对农业的影响研究有

限[4-8]。基于此，利用1994—2023年黑龙江省13个地市本站年降水及汛期降水量资料，运用线性倾向估计法和滑动平均法分析研究汛期降水量、降水日数统计特征、演变特征，并探讨汛期降水对当地农业生产的影响，以期为适应、减缓和应对气候变化，评估气候事件提供理论依据、实践参考和技术支撑。

1 研究资料和方法

选用1994—2023年黑龙江省13地市本站汛期（6

—8月）逐月降水量、降水日数资料，选择线性倾向估计法和滑动平均法探讨汛期降水变化特征。

2 汛期降水变化特征

2.1 汛期降水量

1994—2023年黑龙江省13个地市汛期总降水量为

4 370.900 mm，整体呈现出增加的趋势，平均每年以64.357 mm的速率递增，研究时段内共增加2 123.781 mm，且全省13个地市在汛期的降水量增加趋势较为显著（图1）。结合曲线图，1994—2001年黑龙江省13个地市汛期的降水总量呈现出波动下降的趋势，且2001年的降水总量最低，只有2 723.600 mm；2001—2019年黑龙江省13个地市汛期的降水总量则呈现出上升的趋势，且2019年的汛期降水量最高；从2019年往后，黑龙江13个地市的汛期降水总量呈现出先下降后增加的趋势。

2.2 汛期降水日数

2.2.1 年际变化

1994—2023年黑龙江省13个地市汛期降水日数整体呈现出增加趋势，线性变化倾向率为5.039 d/10年，增加趋势较为显著。近30年来，黑龙江省13个地市汛期平均降水日数为75.4 d，其中，汛期降水日数的高值为89.0 d（2019年），低值只有58.0 d（2004年），两者之间相差31 d，说明汛期降水日数年际变化波动幅度较大。结合平均值曲线图，除2009年前黑龙江省13个地市汛期降水日数变化波动幅度较大外，之后的汛期降水日数变化较为平稳，且几乎在平均值曲线以上（图2）。结合曲线图，1994—2000年黑龙江省13个地市汛期的降水日数呈现出快速下降的趋势，从2000年往后以波动增加趋势为主。

2.2.2 月变化

1994—2023年黑龙江省13个地市6月平均降水日数为24 d，占汛期降水日数的31.8%，

其中，降水日数的高值为30 d（2009年），低值只有14 d（2004年），高值是低值的2倍多，说明黑龙江省汛期6月的降水日数变化波动幅度较大（图3）。近30年黑龙江省13个地市6月的降水日数整体以增加趋势为主，线性变化倾向率为2.12 d/10年，研究时段内共增加6.36 d。结合曲线图，1994—2004年黑龙江省汛期6月的降水日数以波动下降趋势为主，之后呈现出稳定增加的趋势。

1994—2023年黑龙江省13个地市7月平均降水日数为26.0 d，是汛期降水日数的34.5%，在汛期占据较大比重。近30年7月降水日数整体以增加趋势为主，线性变化倾向率为1.468 d/10年，增加趋势较为显著。其中，1999—2009年、2015—2023年降水日数以波动增加趋势为主，只是前期波动变化幅度明显；1994—1999年、2009—2015年呈现出下降的趋势，且后期下降幅度要高于前期（图4）。

1994—2023年黑龙江省13个地市汛期8月平均降水日数为25.4 d，占汛期降水日数的33.7%，其中8月年降水日数的最大值为30.0 d（2014年），比多年平均值偏高19.7%；最小值只有19.0 d（2001年），比多年平均值偏低36.7%（图5）。近30年黑龙江省13个地市8月降水日数整体以增加趋势为主，线性变化倾向率为1.4561 d/10年，增加趋势较为显著。从曲线图中可以看出，除2009—2014年8月降水日数呈现出波动增加趋势外，其余时段的降水日数均有不同程度的下降趋势，但下降幅度要低于增加幅度。

3 汛期降水对农业的影响

3.1 农田排水问题

强降雨天气不仅会增加降水量，还会导致土壤湿度迅速上升。一旦土壤湿度达到饱和状态，并且降雨天气持续，农田的排水系统可能无法有效应对，造成排水不畅。这种情况容易对农作物的根系呼吸产生严重影响，因为根系需要充足的氧气维持正常的新陈代谢。当土壤湿度过高，氧气供应不足，根系就会缺氧，进而影响农作物的正常生长和发育。长时间缺氧会导致农作物新陈代谢功能受损，最终导致农作物减产，甚至完全绝收。因此，强降雨天气对农作物生产具有严重的威胁。

3.2 土壤质量下降

由于降水强度大，强降雨天气还会对土地产生强烈的冲刷作用。这种冲刷力会破坏土壤结构，导致大量营养物质，如氮、磷、钾等关键元素，以及有机质被冲刷走。随着这些营养物质的流失，土壤质量会明显下降，变得贫瘠。当农田的积水被排尽后，由于土壤养分的减少，农作物很难从中获取足够的营养支持其正常生长。缺乏必要的养分，作物的生长速度会减缓，产量也会下降。这不仅会影响农民的经济收入，还可能对整个农业生态系统造成长期的不良影响。

3.3 引发洪涝灾害

若强降水天气持续较长时间，还易演变为严重的洪涝灾害。大量的雨水积聚在地表，无法迅速排出，导致水位上涨，淹没农田和村庄。洪水的冲击力巨大，不仅会冲毁农田中的作物和基础设施，还会冲毁房屋和道路，给人们的日常生活带来极大的不便。更为严重的是，持续的强降水还可能引发山体崩塌、滑坡和泥石流等地质灾害。这些灾害一旦发生，不仅会破坏农田和农作物，还可能掩埋村庄和道路，对人们的生命安全构成严重威胁。在这样的情境下，农业生产活动自然会受到严重影响，农作物的收成会减少，甚至出现歉收的情况。更为关键的是，人们的生命和财产安全也会受到严重威胁。

4 对策建议

4.1 做好强降雨预防工作

黑龙江省各级农业部门及乡镇应认识到农业生产中的各种制约因素，增强自身对极端灾害性天气的防范意识。同时，为了提高农业人员对强降雨天气的应对能力，各级农业部门还需要积极开展防汛抗洪知识的宣传教育，增强农民的安全意识，帮助他们掌握有效的应对措施，避免农田出现大范围、长时间的积水。同时，农业部门还应加强对农业基础设施的监管，确保排水管道等设施的正常运行，防止因管道故障等问题影响农作物的正常生长。通过这些措施的实施，降低强降雨天气对农业生产的影响，保障农业生产的顺利进行。

4.2 重视排水管道泥沙清除

在未进入到汛期前，有关部门需完善排水系统，加大资金投入力度，修缮旧管道，铺设农田排水管道，以应对强降雨天气。还可以安排专业人员定期维护和检查区域内排水管道，对已经损坏的管道进行修理，以充分发挥排水系统的作用。在强降雨天气没有出现前需再次检查相关设施，疏通管道泥沙，预防泥沙堵塞，以顺利排出积水，对农作物生长造成的负面影响降到最低。

4.3 加强降雨监测

黑龙江省气象部门和水利部门应加强沟通协作，实时监测气象动态，以第一时间掌握降水方面的信息，及时发现疏漏之处并进行补救。在异常情况出现后，应该通知农业部门和各个乡镇管理人员，做好天气变化动态监测，准确预估可能出现的气象灾害。为抗灾减灾工作提供真实准确的数据支撑，增强灾情救助的及时性和有效性。

5 结论

（1）1994—2023年黑龙江省13个地市汛期总降水量为4 370.900 mm，整体呈现出增加的趋势，平均每年以64.357 mm的速率递增，且汛期的降水量变化较为显著。

（2）汛期各月降水量均呈现出增加的趋势，只是气候变化倾向率不同；汛期降水主要集中在7月，平均降水量为11 168.700 mm，占汛期降水量的39.3%，其次是8月，平均降水量为9 877 mm，占汛期降水量的34.7%，6月降水量为7 379.700 mm，占26.0%。

（3）1994—2023年黑龙江省13个地市汛期降水日数整体呈现出增加趋势，线性变化倾向率为5.039 d/10年，增加趋势较为显著。

（4）汛期各月降水日数均呈现出增加趋势，且增加趋势极为显著；汛期降水天气的出现会引发农田排水问题、土壤质量下降、引发洪涝灾害，不利于优质、高产农业的形成。

参考文献

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