富陽夏季高溫干旱分析與防御對策

施國富，裘文君，葉傳偉，陳 瑩，徐錦山

(杭州市富陽區(qū)氣象局,浙江杭州 311400)

富陽夏季高溫干旱分析與防御對策

施國富，裘文君，葉傳偉*，陳 瑩，徐錦山

(杭州市富陽區(qū)氣象局,浙江杭州 311400)

主要探討富陽夏季6-9月因≥35℃的高溫和少雨引起的對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活造成明顯影響的干旱氣候。通過分析干旱與氣象因子的關(guān)系,確定夏季高溫干旱等級(jí)的劃分標(biāo)準(zhǔn);分析富陽夏季高溫干旱分布規(guī)律和影響,提出夏季高溫干旱的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)防御措施。

高溫;干旱;分布;對策;富陽

文獻(xiàn)著錄格式:施國富,裘文君,葉傳偉,等.富陽夏季高溫干旱分析與防御對策[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué),2015,56(9):1481-1484.

DOI 10.16178/j.issn.0528-9017.20150946

干旱是最嚴(yán)重的自然災(zāi)害之一,因發(fā)生范圍廣、歷時(shí)長,對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響大。富陽地處江南地區(qū),干旱為季節(jié)性干旱,一年中夏、秋、冬3個(gè)季節(jié)均可出現(xiàn)旱情,尤以夏季干旱出現(xiàn)頻率最高。

1 夏季高溫干旱與氣象因子的關(guān)系

夏季,江南地區(qū)主要受副熱帶高壓系統(tǒng)影響。如果副熱帶高壓系統(tǒng)長時(shí)間控制江南地區(qū),則江南地區(qū)就會(huì)長時(shí)間高溫晴日,很容易出現(xiàn)干旱。夏季干旱不僅是雨水不足造成的,高溫天氣也使蒸發(fā)量增大,加重了旱情。如果夏季干旱期間出現(xiàn)≥40℃的高溫,如2013年盛夏,作物往往還會(huì)被直接曬死。因此夏季干旱還與高溫直接相關(guān)。

在富陽,夏季6-9月常因≥35℃的高溫和少雨造成對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活明顯影響的干旱,稱夏季高溫干旱,因主要出現(xiàn)在盛夏7-8月,也可稱伏旱。在夏季,一段時(shí)間里(通常20 d以上)高溫天數(shù)集中、降雨稀少,如1988年7月1日到月22日連續(xù)22 d高溫,降雨量為0.0 mm,就出現(xiàn)了明顯的干旱。高溫干旱期里,如果有1～3 d日雨量10 mm以上的有效降雨分布比較均勻,干旱就會(huì)有所減輕,如1971年盛夏干旱。2013年7月1日到8月18日的49 d里,≥35℃的高溫日數(shù)達(dá)46 d,高溫天數(shù)特別多,≥40℃的最高氣溫14 d,高溫強(qiáng)度特別強(qiáng),又無有效降雨,就出現(xiàn)了特別強(qiáng)的旱災(zāi)。

2 夏季高溫干旱期的確定

通常在夏季6-9月,一個(gè)降雨過程結(jié)束后(降雨結(jié)束的次日設(shè)為A月B日)進(jìn)入高溫少雨或無雨階段,出現(xiàn)干旱,最后因出現(xiàn)明顯的降雨過程(此降雨過程的前1 d無雨日設(shè)為C月D日)或出現(xiàn)降雨集中期(間隔不超過3 d的2次降雨過程)使干旱得到解除(第1次降雨過程的前1 d無雨日設(shè)為C月D日),則A月B日和C月D日之間為夏季高溫干旱期。這里,降雨過程指雨日只有1 d的降雨或雨日≥2 d的連續(xù)降雨。干旱期少雨指干旱期里有降雨過程,但絕大多數(shù)降雨過程只有1 d降雨,且降雨量小,不超過5 mm,對緩和干旱不起作用,即無效降雨;少數(shù)降雨過程雨量在10～15 mm,能略微緩和干旱,之后干旱繼續(xù),為有效降雨;極少數(shù)過程雨量在15～25 mm,能緩和干旱但不能解除干旱,干旱仍繼續(xù),同樣為有效降雨;僅有1 d降雨的降水過程,它的降雨量在5～10 mm,稱之為近似有效降雨。1個(gè)高溫干旱期里出現(xiàn)的1～3次不能解除干旱的有效降雨(包括近似有效降雨)仍屬“少雨”范圍。

普查富陽區(qū)1955-2014年氣象資料和《富陽縣志》《富陽市志》《富陽農(nóng)業(yè)志》《富陽水利志》《杭州氣象志》等記載的旱情、旱災(zāi),確定富陽有27個(gè)年份出現(xiàn)夏季高溫干旱。

福建大田縣抗旱預(yù)案(田政文(2004)90號(hào))把3 d降雨總量≥30 mm作為夏旱結(jié)束的標(biāo)準(zhǔn)。普查富陽市1955-2014年各次夏季高溫干旱結(jié)束時(shí)的降雨情況,高溫干旱因出現(xiàn)間隔不超過3 d的2次降雨過程、累計(jì)雨量40～50 mm而結(jié)束的有2次,其余25次全部因1次降雨過程、累計(jì)雨量＞50 mm而結(jié)束。也就是說,夏季高溫結(jié)束時(shí)大氣環(huán)流調(diào)整,富陽均會(huì)出現(xiàn)大降雨過程而結(jié)束干旱,因此對富陽而言,可把結(jié)束夏季高溫干旱的降雨過程或降雨集中期累計(jì)雨量標(biāo)準(zhǔn)調(diào)為≥40 mm。

3 夏季高溫干旱等級(jí)的劃分

夏季高溫干旱的等級(jí)既與夏季高溫干旱期的長度相關(guān),也與高溫天數(shù)和極端最高氣溫直接相關(guān)。《杭州氣象志》(1999年版)、《氣象干旱等級(jí)》(GB/T20481—2006)、《農(nóng)業(yè)干旱等級(jí)》、國家防汛抗旱總指揮部辦公室《干旱評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)》(辦旱[2006]18號(hào))、中國天氣網(wǎng)等都對干旱劃分標(biāo)準(zhǔn)作了確定,《杭州氣象志》和中國天氣網(wǎng)[1]還對7-8月的伏旱等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了確定。

按照以上各種干旱標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)富陽的夏季高溫干旱,均不能完全準(zhǔn)確反映富陽夏季干旱的實(shí)際情況,導(dǎo)致富陽大旱次數(shù)比實(shí)際偏多或者偏少,主要原因在于對高溫的影響沒有給予充分考慮。

以土壤墑情和干旱災(zāi)情為先決條件,以連續(xù)無有效降水日數(shù)等干旱指標(biāo)為基礎(chǔ),根據(jù)夏季干旱與氣象因子的關(guān)系,以高溫干旱期長度、高溫天數(shù)、極端最高氣溫和連續(xù)無雨天數(shù)(包含無效降雨日數(shù))、有效降雨天數(shù)為主要因子,確定針對富陽的夏季高溫干旱等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn),把富陽夏季高溫干旱劃分為小旱、中旱、大旱、特大旱4個(gè)等級(jí)(表1)。

表1 富陽夏季高溫干旱等級(jí)劃分

4 夏季高溫干旱分布

4.1 夏季高溫干旱各等級(jí)分布

按表1標(biāo)準(zhǔn),富陽在1955-2014年的60年里,出現(xiàn)27個(gè)夏季高溫干旱,出現(xiàn)概率為45%。

27個(gè)夏季高溫干旱中,小旱有7年,占25.9%,分別為1960年6月25日至7月16日、1968年7月12日至8月7日、1970年7月21日至8月13日、1973年8月1日至8月27日、1991年8月13日至9月4日、2007年8月7日至8月31日和2009年7月2日至7月23日;中旱有12年,占44.4%,分別為1961年6月24日至7月23日、1963年7月11日至8月15日、1964年6月30日至7月27日、1971年7月9日至8月24日、1978年8月1日至9月9日、1983年7月18日至8月13日、1988年7月1日至7月29日、1990年7月4日至7月29日、1992年7月16日至8月13日、1996年7月23日至8月20日、2000年7月11日至8月10日和2005年6月2日至7月10日;大旱有6年,占22.2%,分別為1966年7月14日至8月17日、1967年7月11日至8月29日、1976年7月15日至8月22日、1995年7月8日至8月18日、2003年7月8日至8月4日和2004年7月16日至8月11日;特大旱有2年,占7.4%,分別為1994年6月24日至8月15日和2013年7月1日至8月18日。在此60年里,夏季中旱平均5年一遇,大旱10年一遇,特大旱30年一遇。

夏季高溫干旱從年代分布看,20世紀(jì)60年代出現(xiàn)7次,占25.9%;70年代出現(xiàn)5次,占18.5%;80年代出現(xiàn)3次,占11.1%;90年代出現(xiàn)6次,占22.2%;21世紀(jì)00年代出現(xiàn)6次,占22.2%。除了20世紀(jì)80年代出現(xiàn)次數(shù)明顯較少外,其他年代相差不大。

4.2 ≥40℃夏季高溫干旱概率

富陽區(qū)自1955年開始有氣象記錄,到2014年的60年里有4年出現(xiàn)≥40℃的高溫,為1966年1 d,2003年5 d,2004年1 d,2013年14 d。這4年均出現(xiàn)夏季高溫干旱,概率為100%,等級(jí)均達(dá)大旱或以上。

4.3 不同高溫天數(shù)的年份夏季高溫干旱分布

1955-2014年的60年里,富陽有23年夏季≥35℃的高溫天數(shù)≤20 d,其中有4年出現(xiàn)了高溫干旱,高溫干旱等級(jí)均為小旱,出現(xiàn)概率為17.4%;有14年夏季≥35℃的高溫天數(shù)在21～30 d,其中有6年出現(xiàn)了高溫干旱,出現(xiàn)概率為42.9%,高溫干旱等級(jí)為1年小旱、4年中旱、1年大旱;有10年夏季≥35℃的高溫天數(shù)在31～40 d,其中有8年出現(xiàn)了高溫干旱,出現(xiàn)概率為80.0%,高溫干旱等級(jí)為1年小旱、5年中旱、2年大旱;有9年夏季≥35℃的高溫天數(shù)在41～50 d,其中有5年出現(xiàn)了高溫干旱,出現(xiàn)概率為55.6%,高溫干旱等級(jí)為1年小旱、3年中旱、1年大旱;有4年夏季≥35℃的高溫天數(shù)＞50 d,全部出現(xiàn)了高溫干旱,出現(xiàn)概率為100%,其中2年大旱、2年特大旱。

根據(jù)以上統(tǒng)計(jì)分析,富陽夏季高溫天數(shù)≤20 d的年份基本不會(huì)出現(xiàn)夏季高溫干旱;夏季高溫天數(shù)達(dá)31～40 d的年份很容易出現(xiàn)夏季高溫干旱;夏季高溫天數(shù)超過50 d的年份100%會(huì)出現(xiàn)夏季高溫干旱,而且干旱等級(jí)高。

5 夏季高溫干旱的影響

夏季高溫干旱發(fā)生時(shí),往往造成水系干涸、農(nóng)作物枯死、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)減產(chǎn)、人民飲水困難以及森林大火等危害。

2013年7月1日到8月18日夏季高溫干旱是富陽有氣象記錄以來最嚴(yán)重的一次干旱,農(nóng)林業(yè)經(jīng)濟(jì)損失在富陽各種各次災(zāi)害有具體的直接經(jīng)濟(jì)損失記錄中首次超過4億元。49 d高溫干旱期里≥35℃的高溫天數(shù)達(dá)46 d,整個(gè)夏天高溫有52 d,高溫天數(shù)特別多;高溫干旱期里有14 d最高氣溫≥40℃,比1955年有氣象記錄起到2013年之前所有≥40℃的高溫天數(shù)之和還多一倍,其中8月6-13日連續(xù)8 d最高氣溫≥41℃,最高氣溫屢創(chuàng)新高,高溫強(qiáng)度為富陽有氣象記錄以來最強(qiáng);高溫干旱期里降雨僅8.9 mm,為富陽有氣象記錄以來同期最少;同時(shí)蒸發(fā)量為有氣象記錄以來各次夏季高溫干旱中的最大。根據(jù)農(nóng)業(yè)、林業(yè)、氣象等部門調(diào)查,高溫干旱導(dǎo)致大多數(shù)溪河斷流,絕大多數(shù)山塘干涸,富陽境內(nèi)最大的水庫巖石嶺水庫蓄水不足1/3,稻田開裂裂縫可塞進(jìn)拳頭,大量作物枯死,部分山區(qū)飲用水嚴(yán)重缺乏;水稻、玉米、大豆等糧食作物、蔬菜、茶葉、果園、水產(chǎn)養(yǎng)殖等全面受災(zāi),嚴(yán)重減產(chǎn)或絕收,農(nóng)業(yè)直接經(jīng)濟(jì)損失2億元以上;林業(yè)方面,受災(zāi)面積12 546.7 hm2,竹、林、花卉等各類經(jīng)濟(jì)林木大量死亡,林業(yè)直接經(jīng)濟(jì)損失2.3億元。高溫干旱期間,富陽區(qū)鹿山街道湯家埠村與南山村交界處發(fā)生山林火災(zāi),適逢連續(xù)≥40℃的高溫晴日,滅火工作開展困難,天氣條件又不利于進(jìn)行人工降雨,火勢難以及時(shí)控制,經(jīng)過5天5夜的奮戰(zhàn)火災(zāi)才終于撲滅,過火山林面積73.3 hm2,造成了巨大損失。

6 防御對策

6.1 防旱抗旱措施

防御干旱的措施一般分為2類,一類是工程措施,另一類是非工程措施。

防旱抗旱工程性措施包括建設(shè)山塘、水庫、灌渠、田間灌溉系統(tǒng)(機(jī)井、泵站等配套設(shè)施)、發(fā)展小型集雨蓄水設(shè)施等。防旱抗旱非工程性措施有栽培耕作技術(shù)、節(jié)水管理技術(shù)、改變農(nóng)作物結(jié)構(gòu)、物理抗旱技術(shù)、化學(xué)抗旱技術(shù)、人工影響天氣、建立干旱保險(xiǎn)制度等。

根據(jù)有關(guān)研究、試驗(yàn)總結(jié)[2-8],適合富陽水稻的防旱抗旱技術(shù)有:建設(shè)、完善和使用山塘、水庫、灌渠、田間灌溉系統(tǒng)(機(jī)井、泵站等配套設(shè)施)、小型集雨蓄水設(shè)施等灌溉設(shè)施;選用耐旱抗旱品種,如以雜交秈稻為主;推廣作物旱作技術(shù),用旱稻替代水稻;節(jié)水栽培的“薄、淺、濕、曬”種植模式、三旱整地(旱耙地、旱起埂、旱平整)、三旱種稻(旱育秧苗、旱整地和大田旱管理)、三淺技術(shù)(干耕平田、淺水栽秧、栽淺秧)等;使用抗旱劑;復(fù)水后及時(shí)追肥;人工影響天氣;無水插秧移栽的稻田、絕收田改種旱地作物;培育耐旱性水稻品種。

對于蔬菜、果樹,除了上述水稻防旱抗旱技術(shù)中相關(guān)的可用技術(shù)外,還可施足有機(jī)肥,降低用水量;改進(jìn)澆灌方式,應(yīng)用滴灌、微噴、膜上灌等節(jié)水技術(shù);中耕保墑、遮陽網(wǎng)或秸稈覆蓋保墑可減少土壤水分蒸發(fā);干旱絕收的地塊及時(shí)改種速生蔬菜等。

此外,根據(jù)富陽夏季高溫干旱分布規(guī)律,當(dāng)氣象部門預(yù)報(bào)夏季高溫天數(shù)達(dá)31～40 d或以上或者極端最高氣溫≥40℃時(shí)就要做好抗旱準(zhǔn)備。

6.2 防旱抗旱保障機(jī)制

防災(zāi)減災(zāi)是氣象部門主要工作之一。氣象部門的干旱監(jiān)測預(yù)報(bào)預(yù)警是減輕干旱損失的重要保障,也是防旱抗旱工作的先導(dǎo)。因此,氣象部門必須加強(qiáng)干旱監(jiān)測、預(yù)報(bào)預(yù)警能力建設(shè),及時(shí)、科學(xué)地為抗旱提供決策支持。

制定防旱減災(zāi)預(yù)案。防旱減災(zāi)預(yù)案是針對發(fā)生旱災(zāi)而提前準(zhǔn)備的有針對性的應(yīng)急計(jì)劃,是對干旱災(zāi)害預(yù)先進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)管理,是一種統(tǒng)一、快速、協(xié)調(diào)、高效的干旱災(zāi)害應(yīng)急處置機(jī)制,能保證抗旱救災(zāi)工作高效有序進(jìn)行,最大限度減少旱災(zāi)害帶來的財(cái)產(chǎn)損失。

加強(qiáng)抗旱服務(wù)組織建設(shè),保障抗旱時(shí)隨時(shí)有人可用、隨時(shí)可參與抗旱、隨時(shí)可及時(shí)抗旱。

7 小結(jié)

富陽易發(fā)夏季高溫干旱,出現(xiàn)概率為45%,其中最易發(fā)生中旱,平均夏季中旱5年一遇,大旱10年一遇,特大旱30年一遇。

夏季高溫干旱不僅與盛夏季節(jié)降水少直接相關(guān),高溫強(qiáng)度也影響巨大。目前為止,出現(xiàn)≥40℃高溫的年份均發(fā)生干旱,且干旱等級(jí)高,不是大旱就是特大旱。夏季高溫干旱還與高溫天數(shù)密切相關(guān)。夏季高溫天數(shù)≤20 d的年份基本不會(huì)出現(xiàn)夏季高溫干旱;夏季高溫天數(shù)達(dá)31～40 d的年份很容易出現(xiàn)夏季高溫干旱;目前為止,夏季高溫天數(shù)超過50 d的年份均出現(xiàn)了夏季高溫干旱,而且干旱等級(jí)為大旱或以上。

夏季高溫干旱往往會(huì)對農(nóng)業(yè)造成巨大損失,因此防御夏季高溫干旱意義重大。防御夏季高溫干旱不僅要建設(shè)和應(yīng)用好山塘、水庫、灌渠、小型集雨蓄水設(shè)施等灌溉設(shè)施,節(jié)水技術(shù)、改變農(nóng)作物結(jié)構(gòu)、物理抗旱技術(shù)、化學(xué)抗旱技術(shù)、人工影響天氣等非工程性措施也要綜合使用,還要改變傳統(tǒng)的栽培耕作技術(shù)、管理技術(shù),這樣才能有效地減輕夏季高溫干旱的不利影響,減少夏季高溫干旱造成的損失。氣象部門高溫干旱監(jiān)測預(yù)報(bào)預(yù)警是防旱抗旱的先導(dǎo),制定防旱減災(zāi)預(yù)案則使防旱抗旱工作的效率、效果大大提高。抗旱服務(wù)組織解決了個(gè)人抗旱能力不足的問題,大大提高了社會(huì)抗旱能力。

[1] 干旱預(yù)警等級(jí)、干旱等級(jí)劃分、伏旱標(biāo)準(zhǔn)[EB/OL]. (2010-04-26).http://www.weather.com.cn/drought/ 04/416374.shtml.

[2] 石保仲.談抗旱非工程措施[J].防汛與抗旱,2002 (2):30-31.

[3] 程延年.干旱對農(nóng)業(yè)的影響及對策[J].中國減災(zāi),1994 (4):30-32.

[4] 張丁娜,楊和.試論干旱對農(nóng)作物的影響和對策[J].農(nóng)村實(shí)用科技信息,2010(4):33.

[5] 水稻抗旱栽培技術(shù)[EB/OL].(2013-08-07).http:// www.farmer.com.cn/tppd/gdny/201308/t20130807_875011.htm.

[6] 張誼模.蔬菜抗旱技術(shù)措施[EB/OL].(2006-08-29). http://www.3-xia.cn/detail.asp?pubID=202031&page =1.

[7] 陳天暉,鄢新中,許慶勝,等.果樹抗旱綜合技術(shù)措施[J].現(xiàn)代園藝,2011(8):21.

[8] 何明莉,邴素玲,趙新兵.抗旱栽培及節(jié)水灌溉技術(shù)在果樹上的應(yīng)用[J].北方果樹,2005(2):24-26.

(責(zé)任編輯：張才德)

S 16

A

0528-9017(2015)09-1481-04

2015-07-08

施國富(1957-),男,浙江富陽人,工程師。

葉傳偉,高級(jí)工程師,主要從事農(nóng)業(yè)氣象應(yīng)用研究工作。E-mail:ycw661126fy@163.com。