郝占宇
(阿榮旗氣象局,內(nèi)蒙古 呼倫貝爾 162750)
干旱是因久晴無雨或少雨、土壤缺水、空氣干燥造成水分嚴(yán)重不平衡、作物枯萎、河流流量減少以及地下水和土壤水分枯竭、農(nóng)作物枯死、人畜飲水不足等的災(zāi)害現(xiàn)象。
利用小二溝國(guó)家基本氣象站建站以來1961~2010年各月降水資料,將一年劃分為春、夏、秋、冬四季,4、5 月為春季;6、7、8 月為夏季;9、10 月為秋季;11、12、1、2、3月為冬季。采用標(biāo)準(zhǔn)化降水指數(shù)和降水距平百分率的統(tǒng)計(jì)分析方法對(duì)小二溝地區(qū)近50年來的干旱情況進(jìn)行具體分析。
標(biāo)準(zhǔn)化降水指數(shù)是1993年Mckee等研究建立的標(biāo)準(zhǔn)化降水指數(shù)(SPI)。標(biāo)準(zhǔn)化降水指數(shù)充分的考慮到降水不足對(duì)于地表水、庫(kù)容水、土壤濕度、積雪量以及地表徑流等存在著不同的影響作用,設(shè)計(jì)用于度量多種時(shí)間尺度上的降水不足。這些不同時(shí)間尺度反應(yīng)了降水量對(duì)于多種可用水資源的影響。
采用標(biāo)準(zhǔn)化降水指數(shù),結(jié)合國(guó)家國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《氣象干旱等級(jí)》(GB/T20481-2006)中的綜合氣象干旱指數(shù)為標(biāo)準(zhǔn),制作下表1。
表1 標(biāo)準(zhǔn)化降水指數(shù)(SPI)與旱澇等級(jí)表
根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化降水指數(shù)計(jì)算公式,對(duì)1961年到2010年的降水?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算,得出小二溝標(biāo)準(zhǔn)化降水指數(shù)SPI等級(jí)年份表2。
表2 小二溝SPI等級(jí)年份表
降水量距平是表征某時(shí)段降水較常年偏多或偏少的指標(biāo)之一,能直觀反映降水異常引起的干旱。
某時(shí)段降水量距平百分率(pi)如下計(jì)算:
Pi=(P-P2)/P2×100%,P:降水量,P2:平均降水量
式中:P-某時(shí)段降水量,單位為毫米(mm);
P2-計(jì)算時(shí)段同期氣候平均降水量,單位為毫米(mm)。
表3 降水量距平百分率干旱等級(jí)劃分表
對(duì)小二溝1961~2010年季降水距平百分率進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)得出,在1961~2010年間出現(xiàn)的年和季節(jié)性旱情主要是以輕旱為主,干旱等級(jí)達(dá)到輕旱的次數(shù)較多,其次是中旱,特別年份出現(xiàn)重旱或特旱。夏季出現(xiàn)旱情的頻率較小,春、秋季出現(xiàn)干旱的頻率最大,旱情也最重(見表4)。
小二溝地區(qū)50年來重旱年出現(xiàn)在1976年和2007年。
小二溝地區(qū)春季出現(xiàn)重旱的年份有:1986、1987、2009年,出現(xiàn)特旱的年份有:1961年和2003年;夏季無重旱、特旱年;秋季出現(xiàn)重旱的年份有:1967、1989、2007年,出現(xiàn)特旱的年份有:1973年和1976年;冬季出現(xiàn)重旱的年份只有1969年,無特旱年。
表4 小二溝1961~2010年、季旱情統(tǒng)計(jì)表(單位:年)
圖1 小二溝1961~2010年、季干旱情況(單位:年)
有些年份年總降水統(tǒng)計(jì)屬于正常年份,根據(jù)降水量距平百分率計(jì)算并沒有旱情,但由于降水分布時(shí)空分布不均,導(dǎo)致有些季節(jié)由于在一定時(shí)期內(nèi)出現(xiàn)連續(xù)無降水量日數(shù)過長(zhǎng),也會(huì)造成季節(jié)性旱災(zāi),引起短暫性旱情,使農(nóng)作物正常的生長(zhǎng)發(fā)育受到影響,有的短暫性旱情甚至直接導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn),因此對(duì)小二溝1961~2010年農(nóng)作物生長(zhǎng)期5~9月進(jìn)行逐月旱情統(tǒng)計(jì)(見表 5)。
表5 小二溝1961~2010生長(zhǎng)季旱情統(tǒng)計(jì)表 單位(年)
小二溝地區(qū)5月出現(xiàn)重旱的年份有:1961、1985、2003年,出現(xiàn)特旱的年份有:1979年和1999年;6月出現(xiàn)重旱的年份為2004年,無特旱年;7月無重旱、特旱年;8月出現(xiàn)重旱的年份為1995年,無特旱年;9月出現(xiàn)重旱的年份有:1973、1981、1989、2007 年。
圖2 小二溝1961~2010生長(zhǎng)季干旱情況(單位:年)
從小二溝地區(qū)歷年5~9月降水量距平百分率統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)得出:5、9月出現(xiàn)旱情頻率較高,7月出現(xiàn)旱情頻率最低,無重旱、特旱年。5月旱情還是以輕、中旱為主,出現(xiàn)頻率一樣,出現(xiàn)重旱頻率僅次于9月。5月正值農(nóng)作物播種和出苗的生長(zhǎng)初期,干旱程度直接影響作物的初期生長(zhǎng)發(fā)育。同時(shí)5月積雪基本完全融化,加重森林火災(zāi)發(fā)生的危險(xiǎn)性。因此,在5月要及時(shí)進(jìn)行人工增雨,做好抗旱準(zhǔn)備,保證植物生長(zhǎng)期初期的水分需求。6~8月是農(nóng)作物生長(zhǎng)旺盛期,出現(xiàn)重旱、特旱的頻率較低。9月出現(xiàn)旱情頻率較高,但進(jìn)入9月,特別是中旬以后,農(nóng)業(yè)處于秋收階段,一般是怕澇不怕旱,出現(xiàn)旱情有利于豐收年,但這期間必須做好森林火災(zāi)的預(yù)防工作。
結(jié)合以上兩種方法綜合分析小二溝1961~2010年各年降水量,得到小二溝各年干旱情況(見表6)。
表6 小二溝各年干旱情況
干旱對(duì)小二溝地區(qū)的影響主要表現(xiàn)在農(nóng)作物生長(zhǎng)發(fā)育期間缺水。根據(jù)本地多年的農(nóng)事活動(dòng)規(guī)律,從每年4月中下旬春播種開始,到霜降節(jié)氣前后秋菜收獲為止,這期間出現(xiàn)的干旱都會(huì)對(duì)農(nóng)業(yè)造成一定影響。特別是從4月下旬~5月中旬大田播種,6~8月農(nóng)作物生長(zhǎng)期,這期間的干旱對(duì)農(nóng)業(yè)的影響最大。冬季干旱對(duì)小二溝地區(qū)影響不大。干旱在小二溝地區(qū)的間接影響是農(nóng)業(yè)病蟲害、鼠害、蝗蟲害。尤其干旱發(fā)生時(shí),土壤含水量降低,農(nóng)業(yè)作物草含水量也隨著下降,而且干旱一般與高溫相伴發(fā)生,高溫干燥的環(huán)境條件使森林發(fā)生火災(zāi)的危險(xiǎn)性也大大提高。