南充地區旱情特征及土壤墑情成果評價旱情的適應性分析

龍澤媛 馮真友

(四川省南充水文水資源勘測局,四川南充 637000)

南充地區旱情特征及土壤墑情成果評價旱情的適應性分析

龍澤媛 馮真友

(四川省南充水文水資源勘測局,四川南充 637000)

通過對降水距平百分率和相對濕潤度指數兩種成因性旱情指標的相關性和一致性分析,得到兩種指標可同時作為南充地區旱情評價指標,采用相對濕潤度指數分析評價了南充地區旱情特征和時空分布規律,與南充季風氣候比較一致,從而進一步探索分析了南充近年土壤墑情監測成果應用于旱情評價的適應性和差異情況。

干旱 旱情特征 土壤墑情

1 概述

南充地區位于四川省東北部，屬亞熱帶濕潤區，季風氣候顯著，冬暖夏熱，春早夏長。多年平均氣溫17.4℃，極端最低溫度-3.4℃，極端最高溫度41.9℃；多年平均降雨量約在1000mm左右，由于受季風環流影響，降雨年內分配不均，5～9月降水量占全年的71%，暴雨多集中于7、9月。由于降水年內分配不均，南充幾乎每年都有不同程度的干旱發生，從南充地區歷年干旱情況看，春、夏、伏旱交錯出現，是本地區的干旱主要特點。

干旱的發生與否和發生的大小需要用指標來定量和判斷，但由于干旱問題十分復雜，試圖給出一個客觀的干旱指標確實存在明顯的困難[1]，經過長期的研究和實驗，現形成的評價指標主要分為氣象干旱、農業干旱、水文干旱及經濟社會干旱等幾類干旱指標。根據南充地區特點和資料條件，本次主要選降水距平百分率、相對濕潤度指數、土壤相對濕度(土壤墑情)等氣象、農業干旱指標作為本文的主要分析依據。

2 相關定義和計算方法

降水距平百分率，相對濕潤度，土壤相對濕度等干旱指標的計算方法和評價等級分級參見文獻[1，2，3]，相關系數的計算方法參見文獻[4]，這里略。

本文定義用整數區間[0，4]依次代表無旱，輕旱，中旱，重旱和特旱幾個等級，

本文定義干旱指標評價不符合率按下式進行計算，不難發現，不符合率越大，兩指標旱情評價一致性越差。

(1)式中：

3 南充地區旱情分析

考慮南充地區從2005年才開始開展土壤墑情監測工作，資料系列短，為分析南充地區旱情特征及近年土壤墑情監測成果評價旱情的適應性，選取趙家祠，肖家、蓬安、高坪等水文、氣象站的資料作為本次分析的基礎資料，選取降水距平百分率、相對濕潤度指數等作為評價輔助指標，旱情等級評價采用單因子法。

3.1 旱情指標相關性與一致性

根據1982年至2011年30年的水文、氣象資料，計算降水距平百分率和相對濕潤度指數，統計得到兩種指標的相關系數和旱情評價不符率分別見表3-1和表3-2。

南充地區相對濕潤度指數與降水距平百分率相關系數表

從表3-1、表3-2看出，降水距平百分率和相對濕潤度指數兩種指標除1月由于降水較小，誤差較大相關性較弱外，其余月份則具有很強的相關性，同時在旱情等級評價上兩種指標確具有很好的一致性，各月評價不符合率均在20%以內。

3.2 土壤墑情適應性

利用南充地區各代表站2006年至2011年具有相對一致性的土壤墑情月統計資料，與同期降水距平百分率、相對濕潤度指數對照分析，其成果見表3-2。

南充地區土壤相對濕度與成因性旱情指標相關性表

從表3-1、表3-2 和圖3-1，土壤相對濕度監測成果空間和時間變異較大，各地與成因性旱情指標相關性非常弱，旱情評價結果的不符合率也非常大，評價結果不具有一致性，旱情發生頻次總體遠大于成因性旱情指標評價結果，存在重估，與文獻[5]具有相反的結果。同時評價的旱情發生頻次年內分布也與成因性旱情指標利用長系列資料評價的統計結果有所不同，不符合南充地區年內季風氣候變化規律，因此現階段直接用土壤相對濕度監測成果在南充地區評價旱情還不適宜。總體來講土壤相對濕度反應旱情比較敏感[6]，差異原因比較復雜，可能是南充地區土壤水循環規律復雜的因素，也可能是監測評價手段、方法、分級標準、監測環境等因素、還有可能是現今系列較短，不具有典型等因素。

表3-1 單位

表3-2 單位

圖3-1

4 結語

降水距平百分率與相對濕潤度指數同屬成因性旱情指標，兩種指標在南充地區具有較強的相關性和旱情評價一致性，同可作為南充地區評價旱情指標之一。采用相對濕潤度指數評價的南充地區旱情主要以春旱、伏旱和冬干為主，多以伏旱為重，旱情年內分布和年際變化的基本特征符合南充地區的氣候變化規律。而作為結果性旱情指標的土壤相對濕度，根據近幾年的監測成果分析，與成因性旱情指標差異較大，評價結果存在重估，暫不適宜作為南充地區評價旱情之用，鑒于此，以后根據資料系列長度增加，需從土壤墑情機理、水循環規律、監測手段、方法及環境、分級標準合理性、整編成果質量等等方面進行綜合分析和研究，查找南充地區成因性旱情指標與結果性旱情指標間差異原因。

[1]王振龍,等.實用土壤墑情監測預報技術[M].北京:中國水利水電出版社,2006.12.

[2]中國氣象局.氣象干旱等級[S].北京:氣象出版社,2006.8.

[3]中國水利部.旱情等級標準[S].北京:中國水利水電出版社,2008. 12.

[4]葉守澤,等.水文水利計算[M].北京:中國水利水電出版社,1998. 10.

[5]李龍,等.三種氣象干旱等級評價方法的比較與改進[J].中國農業氣象,2009,30.

[6]馮曉晶,等.氣象干旱指標在內蒙古干旱監測評估中的應用[J].內蒙古氣象,2011,5.