王 超
(呼倫貝爾市氣象局,內(nèi)蒙古 呼倫貝爾 021000)
中國北方地區(qū)是世界上典型的干旱、半干旱地區(qū),干旱已成為北方地區(qū)最主要的自然災(zāi)害,尤以春旱危害最重[1]。額爾古納地處農(nóng)、林、牧結(jié)合帶,春旱會(huì)影響農(nóng)作物的按時(shí)播種、延遲牧草的返青期,長時(shí)間的春旱甚至造成出苗的幼苗枯死;而夏旱會(huì)造成農(nóng)作物不能正常生長發(fā)育;秋旱則會(huì)影響農(nóng)作物的灌漿期,最后造成減產(chǎn)。
根據(jù)降水量指標(biāo)判斷,額爾古納市年平均降水量355.9mm,屬于半干旱地區(qū)(年降水量200~250mm屬于干旱地區(qū),200~450mm或200~500mm屬于半干旱地區(qū),450~650mm或500~750mm屬于半濕潤地區(qū),在650mm或750mm以上為濕潤地區(qū))。根據(jù)水熱系數(shù)[2]指標(biāo)劃分,額爾古納地區(qū)屬于半干旱區(qū)。
其中Kwh為水熱系數(shù),∑p為日平均氣溫≥10℃期間的降水量,∑T≥10℃為日平均氣溫≥10℃期間的積溫(Kwh≥10℃<0.5 是干旱區(qū),0.5<Kwh<1.0 是半干旱區(qū),1.0<Kwh<1.5 是濕潤區(qū),Kwh>1.5 是過濕潤區(qū))。
降水變率就是用來表示降水量變動(dòng)程度的統(tǒng)計(jì)量,分降水絕對變率和降水相對變率兩種。由于降水相對變率更具有意義,因此本文中采用降水相對變率[3]。它能夠反映降水的穩(wěn)定性和可靠性,一個(gè)地區(qū)降水豐富,變率小,表明水資源利用價(jià)值高,變率大,則表明降水不穩(wěn)定,往往反映該地區(qū)旱澇頻率較高。具體計(jì)算公式[3]如下:
其中V為年降水相對平均變率,xi為某站逐年降水量,為某站累年平均降水量,n為年數(shù)。
1.1 年降水變率和旱澇等級分析
根據(jù)公式計(jì)算得出額爾古納市1961~2010年降水相對平均變率為17.8%。當(dāng)降水變率大于25%時(shí),有旱澇發(fā)生,當(dāng)大于40%旱澇發(fā)生頻繁。可見額爾古納市年降水量波動(dòng)幅度不大。
按照《氣象干旱等級》(GB/T 20481-2006)規(guī)定[4]的干旱等級劃分,主要應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化降水指數(shù)(SPI)[5]分析額爾古納市1961~2010年旱澇程度。
表1為基于標(biāo)準(zhǔn)化降水指數(shù)(SPI)的額爾古納市1961~2010年旱澇等級劃分,其中特旱2007年,年降水量208.1mm,特澇1984年,年降水量539.4mm。
1.2 夏季降水變率和旱澇分析
按照 《氣象干旱等級》(GB/T 20481-2006)[4]規(guī)定的干旱等級劃分,主要應(yīng)用降水距平百分率分析額爾古納市1961~2010年季節(jié)旱澇程度。
降水量距平百分率是表征某時(shí)段降水量較常年值偏多或偏少的指標(biāo)之一,能直觀反映降水異常引起的旱澇程度。降水量距平百分率等級適用于平均氣溫高于10℃的時(shí)候。根據(jù)這個(gè)溫度劃定,正處于額爾古納市農(nóng)作物的生長季,根據(jù)需要取5~10月來分析春旱、伏旱和秋旱。5~6月發(fā)生的干旱定義為春旱、7~8月為夏旱、9~10月為秋旱、其中8~10月為夏秋連旱。
表1 額爾古納市1961~2010年旱澇度等級表
根據(jù)公式計(jì)算得出額爾古納市1961~2010年夏季降水相對平均變率為27%??梢婎~爾古納市易發(fā)生夏季旱澇,影響程度要小于春季。
伏旱的特點(diǎn)是太陽輻射強(qiáng)烈,溫度高、濕度小、蒸發(fā)和蒸騰量大,是一年中最熱的時(shí)段,也是農(nóng)作物生長的關(guān)鍵時(shí)期,尤其在7月份的灌漿期,旱澇程度對農(nóng)作物的影響特別嚴(yán)重。如果在灌漿期過后仍持續(xù)降水,發(fā)生澇情,沒有光照,會(huì)影響農(nóng)作物的長勢,最后造成發(fā)育期延遲。
表2 降水量距平百分率氣象旱澇等級劃分表
圖1為額爾古納市1961~2010年夏季降水距平百分率,表3為額爾古納市1961~2010年夏季旱澇發(fā)生年份表,近50年未發(fā)生旱澇占54%,說明夏季旱澇不明顯,夏季干旱氣候概率為26%,中旱僅有2年,輕旱11年。影響額爾古納市夏季干旱的主要為輕旱。根據(jù)氣候特點(diǎn),夏季是額爾古納市降水量最集中的區(qū)間,因此水分補(bǔ)給量要大于其它季度。50年間夏季洪澇氣候概率為20%,發(fā)生洪澇的概率不是特別大。
圖1 額爾古納市1961~2010年夏季降水距平百分率
表3 額爾古納市1961~2010年夏季旱澇統(tǒng)計(jì)表
2.1 根據(jù)降水量指標(biāo)判斷,額爾古納市年平均降水量355.9mm,屬于半干旱地區(qū)。根據(jù)水熱系數(shù)指標(biāo)劃分,額爾古納地區(qū)屬于半干旱地區(qū)。
2.2 根據(jù)公式計(jì)算得出額爾古納市1961~2010年降水相對平均變率為17.8%。可見額爾古納市年降水量波動(dòng)幅度不大。根據(jù)SPI等級劃分,干旱的氣候概率為34%,洪澇的氣候概率為26%。
2.3 按照降水相對平均變率和降水距平百分率分析額爾古納市1961~2010年夏季旱澇程度,夏季降水相對平均變率為27%,夏季未發(fā)生旱澇氣候概率為54%,說明夏季旱澇不明顯,夏季干旱氣候概率為26%,中旱僅有2年,影響額爾古納市夏季干旱的主要為輕旱,洪澇氣候概率為20%,夏季發(fā)生洪澇的概率不是特別大。
參考文獻(xiàn):
[1]胡子瑛,周俊菊,張利利等.中國北方不同干濕區(qū)氣候干濕變化及干旱演變特征 [J/OL].生態(tài)學(xué)報(bào),2018(06):1-11.
[2]M.Meladze,G.Meladze.Climate change:A trend of increasingly frequent droughts in Kakheti Region(East Georgia)[J].Annals of Agrarian Science,2017,15(1).
[3]Chao He,Ailan Lin,Dejun Gu,ChunhuiLi,Bin Zheng.Formation mechanism for the amplitude of interannual climate variability in subtropical northern hemisphere:relative contributionsfrom the zonal asymmetric mean state and the interannual variability of SST[J].Climate Dynamics,2017,48(1-2).
[4]姜鳳友,曲學(xué)斌,李紅艷.2016年夏季呼倫貝爾草原干旱評價(jià)[J].河南農(nóng)業(yè),2017(26):40-41.
[5]張苗苗.基于SPI的近51a晉北地區(qū)旱澇變化及干旱事件時(shí)空特征研究[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境,2018,32(03):138-144.