區(qū)域動(dòng)態(tài)氣象干旱強(qiáng)度指數(shù)與應(yīng)用探討

張琳++廖偉斌++廖鎮(zhèn)強(qiáng)

摘 要：本文就基于氣象干旱指數(shù)的原理基礎(chǔ)之上，通過氣象干旱級別來構(gòu)建起區(qū)域動(dòng)態(tài)氣象干旱指數(shù)強(qiáng)度，同時(shí)就針對監(jiān)測評估業(yè)務(wù)當(dāng)中的實(shí)踐應(yīng)用展開了深入的研究。最終的結(jié)果證實(shí)：區(qū)域動(dòng)態(tài)化氣象干旱強(qiáng)度指數(shù)能夠達(dá)到對干旱強(qiáng)度的動(dòng)態(tài)化、實(shí)時(shí)性監(jiān)測，可將干旱問題的長期歷史累積效應(yīng)予以充分的考慮，具備有十分優(yōu)異的動(dòng)態(tài)性、連續(xù)性與客觀性的特點(diǎn)。基于此可就在區(qū)域干旱監(jiān)測、災(zāi)害預(yù)警、評價(jià)分析等方面提供詳盡、充實(shí)的參考依據(jù)，其效果要顯著優(yōu)于傳統(tǒng)的氣象干旱指數(shù)強(qiáng)度。

關(guān)鍵詞：區(qū)域；動(dòng)態(tài)監(jiān)測；干旱；強(qiáng)度指數(shù)

干旱對于人類社會(huì)的發(fā)展所產(chǎn)生的影響極其深遠(yuǎn)，尤其是其所表現(xiàn)出的高頻率、長時(shí)間、大范圍等特點(diǎn)尤為突出，對人們的生產(chǎn)生活產(chǎn)生了重大的負(fù)面影響。當(dāng)前在具體的業(yè)務(wù)活動(dòng)當(dāng)中所采用的干旱指數(shù)類型十分多樣化，同時(shí)也各自存在著一定的優(yōu)勢特點(diǎn)，在針對特定區(qū)域或特定領(lǐng)域當(dāng)中，不同的干旱指數(shù)其表現(xiàn)也不盡相同，而怎樣能夠?qū)Ω珊档睦鄯e效應(yīng)作出科學(xué)、合理的評價(jià)，則依舊是當(dāng)前所急需解決的一項(xiàng)問題。本文就在對綜合氣象干旱指數(shù)基本原理的分析，通過氣象干旱級別來構(gòu)建起了區(qū)域動(dòng)態(tài)氣象干旱指數(shù)，在具體的業(yè)務(wù)應(yīng)用當(dāng)中實(shí)現(xiàn)了對干旱強(qiáng)度的實(shí)時(shí)性監(jiān)測與評價(jià)。

一、概述

《氣象干旱等級》是我國監(jiān)測干旱災(zāi)害所出臺的國家標(biāo)準(zhǔn)，通過這一標(biāo)準(zhǔn)的出來實(shí)現(xiàn)了我國在氣象干旱監(jiān)測、干旱影響評估方面有了全國統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)了氣象干旱監(jiān)測技術(shù)與評估方法的標(biāo)準(zhǔn)化與規(guī)范化。在標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中將干旱劃分為五個(gè)級別，同時(shí)評定出不同級別干旱對于農(nóng)業(yè)及生態(tài)環(huán)境所產(chǎn)生的影響，依次為正常或濕澇、輕旱、中旱、中旱、特旱，現(xiàn)具體闡述如下。

1）正常或濕澇。其主要的特點(diǎn)為降水相對較為正常或是常年相對較多，地表較為濕潤無明顯干旱現(xiàn)象。

2）輕旱。其主要的特點(diǎn)為常年降水較少，地表層較為干燥，土壤水分較為不足，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)有一定影響。

3）中旱。其主要的特點(diǎn)為持續(xù)性的常年降水較少，土質(zhì)表層干燥，土壤水分缺失，地表植物有萎蔫情況，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響較大。

4）中旱，其主要的特點(diǎn)為土壤出現(xiàn)長時(shí)期的水分不足情況，有較厚干土層，植物萎蔫、葉片枯黃，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及正常生活有較大影響。

5）特旱，其主要的特點(diǎn)為土壤水分長期不足，地表植物枯死情況嚴(yán)重，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及正常生活受到重大影響。

二、對比動(dòng)態(tài)氣象干旱強(qiáng)度指數(shù)與干旱等級

根據(jù)《氣象干旱等級》可直接獲得站點(diǎn)每日的氣象干旱級別，可直接反映出相應(yīng)站點(diǎn)的氣象干旱現(xiàn)狀。針對區(qū)域來說，氣象干旱級別的平均值也可反映出區(qū)域當(dāng)中的氣象干旱情況。但受到氣象干旱指數(shù)通常僅關(guān)注于近一個(gè)月與三個(gè)月的標(biāo)準(zhǔn)化降水指數(shù)，以及近一個(gè)月的相對濕度，對長期性的干旱過程累積情況重視不足，但是在長時(shí)間的干旱過程之中發(fā)生少部分降水對于干旱的環(huán)節(jié)作用卻時(shí)常體現(xiàn)的十分敏感。

下圖1是廣東省2014年3月～2014年12月全省共125個(gè)氣象監(jiān)測站點(diǎn)所監(jiān)測到的氣象干旱平均等級變化狀況。由2015年3月開始?xì)鉁乇憧焖偕撸⒂?月9日達(dá)到了最大值，而此時(shí)干旱持續(xù)時(shí)間相對較短，累積效應(yīng)體現(xiàn)的并不明顯，實(shí)際的干旱程度依然在持續(xù)發(fā)展的過程當(dāng)中。在此之后的一段時(shí)間當(dāng)中，綜合氣象的干旱情況便表現(xiàn)出了波動(dòng)形態(tài)，依次在7月8號與9月1號發(fā)生兩次峰值，并于6月3號與8月1號達(dá)到兩次低谷，均是因部分觀測站點(diǎn)出現(xiàn)了部分降水了導(dǎo)致的，但是在更大范圍之內(nèi)的干旱強(qiáng)度自8月下旬并未產(chǎn)生本質(zhì)性的變化。

圖1 2014年3月～2014年12月廣東省氣象干旱等級

單個(gè)氣象監(jiān)測站點(diǎn)所測得的氣象干旱強(qiáng)度指數(shù)其本質(zhì)上是氣象干旱級別的動(dòng)態(tài)化表層特征，其本質(zhì)特點(diǎn)是對發(fā)生氣象干旱情況后氣象干旱級別的疊加，只有在該氣象監(jiān)測站點(diǎn)的區(qū)域干旱情況緩解之后其指數(shù)才能回到0值。鑒于干旱具有累積效應(yīng)影響，長期性的干旱過程，例如在局部地區(qū)當(dāng)中發(fā)生較小規(guī)模的降水，對于整體干旱情況的緩解效果并不十分明顯。動(dòng)態(tài)氣象干旱強(qiáng)度指數(shù)并不會(huì)由于小規(guī)模的降水而對干旱的發(fā)生趨勢產(chǎn)生重大的影響，在干旱持續(xù)時(shí)間相對較短的情況下也不會(huì)對干旱情況表現(xiàn)出更加夸張的程度，其可以實(shí)現(xiàn)對真實(shí)干旱情況發(fā)生之時(shí)具體干旱強(qiáng)度的真實(shí)演變過程。諸如清遠(yuǎn)市一站點(diǎn)氣象干旱級別因?yàn)榻邓肯鄬^少而發(fā)生下降，但最終卻也并未完全消除，此時(shí)相應(yīng)的干旱累積影響必將持續(xù)加劇，在動(dòng)態(tài)化的干旱強(qiáng)度中便會(huì)體現(xiàn)出持續(xù)擴(kuò)大的趨勢。區(qū)域動(dòng)態(tài)氣象干旱強(qiáng)度指數(shù)可將區(qū)域當(dāng)中干旱強(qiáng)度的整體評價(jià)客觀、全面的展示出來，而區(qū)域之中只有少量站點(diǎn)的干旱級別降低但是大量的站點(diǎn)干旱情況長時(shí)間存在之時(shí)，便可體現(xiàn)出干旱的長期累積效應(yīng)。

三、應(yīng)用分析

廣東省清遠(yuǎn)市2015年夏秋季節(jié)發(fā)生了嚴(yán)重的干旱災(zāi)情，此次災(zāi)情持續(xù)時(shí)間長、影響范圍廣、受災(zāi)群眾多，不但導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生產(chǎn)出現(xiàn)了嚴(yán)重?fù)p失，同時(shí)也導(dǎo)致地區(qū)居民的正常生活受到重大影響。農(nóng)業(yè)受災(zāi)面積超過3.526×106hm2，林業(yè)受災(zāi)面積3.456×106hm2，據(jù)初步統(tǒng)計(jì)直接經(jīng)濟(jì)損失超過220億元。

（一）動(dòng)態(tài)監(jiān)測

在2015年3月～2015年8月采取了干旱動(dòng)態(tài)監(jiān)測，據(jù)監(jiān)測結(jié)果表明在2015年4月15日干旱達(dá)到全國性干旱標(biāo)準(zhǔn)，氣候分別自4月10日、5月12日以及6月5日分別達(dá)到中旱、中旱及特旱標(biāo)準(zhǔn)。之后出現(xiàn)了較為明顯的降水，旱情有所緩解然而并未改善區(qū)域性旱情，直至9月下旬才出現(xiàn)了較大面積的降水，至10月20日干旱指數(shù)降至無旱，全省干旱解除。經(jīng)氣象監(jiān)測站所觀測到的干旱情況同實(shí)際情況基本一致。

（二）干旱預(yù)警

將逐年所發(fā)生的最大動(dòng)態(tài)氣象干旱強(qiáng)度作為前提來開展大范圍的調(diào)查統(tǒng)計(jì)工作，同時(shí)對具體的指標(biāo)因素予以進(jìn)一步明確劃定，可將區(qū)域動(dòng)態(tài)氣象干旱強(qiáng)度指數(shù)作為對當(dāng)?shù)馗珊殿A(yù)警的主要參照標(biāo)準(zhǔn)。在當(dāng)次干旱災(zāi)情發(fā)生之時(shí)，以廣東省清遠(yuǎn)市區(qū)域動(dòng)態(tài)氣象干旱強(qiáng)度指數(shù)依次達(dá)到輕、中、重、特旱情程度依次作為4～1級的干旱預(yù)警信息發(fā)布參照指標(biāo)，同時(shí)將指數(shù)級別減小1級使之承擔(dān)起對干旱預(yù)警級別減小或解除的參照標(biāo)準(zhǔn)。

結(jié)束語

總而言之，對于綜合性氣象干旱指數(shù)在具體應(yīng)用過程當(dāng)中，所存在的長期干旱數(shù)據(jù)累積不足以及降水量較少時(shí)的敏感性較差等情況，通過構(gòu)建起動(dòng)態(tài)氣象干旱強(qiáng)度指數(shù)，借助于針對歷史干旱事件的檢索及相關(guān)監(jiān)測數(shù)據(jù)信息的分析，其效果要顯著優(yōu)于傳統(tǒng)的綜合性氣象干旱指數(shù)。能夠?qū)崿F(xiàn)對于區(qū)域氣象狀況的動(dòng)態(tài)化監(jiān)測，同時(shí)動(dòng)態(tài)化的氣象干旱指數(shù)強(qiáng)度對于長期性的歷史積累也能夠予以一定的參考，據(jù)此可實(shí)現(xiàn)對客觀干旱狀況發(fā)展?fàn)顩r的科學(xué)評估與監(jiān)測。

參考文獻(xiàn)

[1] 肖名忠，張強(qiáng)，陳曉宏等.珠江流域干旱事件的多變量區(qū)域分析及區(qū)域分布特征[J].災(zāi)害學(xué)，2012，（3）.

[2] 安莉娟，任福民，李韻婕等.近50年華北區(qū)域性氣象干旱事件的特征分析[J].氣象，2014，（9）.

[3] 王婷，章新平，黎祖賢等.近52年來洞庭湖流域氣象干旱的時(shí)空分布特征[J].長江流域資源與環(huán)境，2016，（3）.