1961—2012年內江市干旱變化趨勢分析

郭薩薩　張春輝

摘要 利用1961—2012年內江市各區縣氣象資料，在季節干旱的基礎上，采用加權平均的方法分析年際干旱變化的趨勢，并通過ArcGIS 10.0和克里金空間插值方法將干旱以空間分布情況表現出來。最后提出2003—2012年的干旱變化趨勢及影響，認為此時間段的干旱的發生頻率比1961—2012年的平均值更高，意味著21世紀的頭10年干旱更為嚴重，而這種趨勢將繼續下去，針對這一情況對內江市社會經濟結構的影響進行了分析，以期為內江市政府部署工農業生產提供科學決策依據。

關鍵詞 干旱；類型；發生頻率；時空分布；應對措施；四川內江；1961—2012年

中圖分類號 P468.0+24 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）13-0223-03

干旱是一種因無降水或降水異常偏少造成空氣干燥、土壤缺水的氣候現象。內江市地處四川盆地中部丘陵區，地勢西高東低，屬中亞熱帶濕潤季風氣候，年降水量996 mm，雨量充沛。由于季風氣候原因，降水量隨季節變化明顯，呈現夏豐冬少的態勢。因此，內江市降水量總體充沛，季節性干旱卻頻繁發生，屬十年九旱地區。縱觀內江的各種自然災害，干旱影響最為嚴重，因而有必要認識并掌握內江市干旱氣候規律。張春輝等[1]對季節性干旱進行了詳細分析，并探討了形成不同季節干旱的成因及嚴重干旱年的環流特征，但并沒有對整個干旱的變化趨勢及分布進行討論。本文采用1961—2012年內江市各縣區的日降水量資料，在季節干旱的基礎上，采用加權平均的方法分析年際干旱變化的趨勢，并通過ArcGIS 10.0和克里金空間插值方法將干旱以空間分布情況表現出來。最后對內江市干旱變化的影響進行了討論，對其影響做了全面分析，為政府部署工農業生產提出科學合理的建議。

1 數據來源及分析方法

1.1 數據來源

數據源于1961—2012年內江市各縣區的日降水量資料，干旱的統計分析是利用內江市氣象局自主開發的《內江市氣候分析及氣象災害監測系統》中的干旱統計模塊。

1.2 分析方法

數據的基本分析方法主要采用多元回歸分析，空間分析工具采用ArcGIS 10.0，空間插值方法采用克里金插值法。

2 結果與分析

2.1 1961—2002年內江市氣候變化規律的分析

1961—2002年，內江市各類干旱出現頻率均在57%以上（圖1），其中伏旱達60%（表1）。總體而言，干旱出現頻率為一年兩發，即意味著1年有2次各種類型的干旱發生，這種高頻發生的干旱現象已成為內江市的一種氣候規律。

從年代變化看，在20世紀60—70年代干旱嚴重，80年代干旱較輕，90年代至21世紀初干旱一般。從地域看，干旱嚴重程度的分布基本是從東到西呈遞增的態勢，最嚴重區域在威遠南部、資中西北部及市中區局部，最輕區域主要在隆昌和東興區的東部。

2.1.1 干旱類型發生頻率的時空分布特征。內江地區干旱發生頻率較高，分為冬干、春旱、夏旱、伏旱4種類型，其中后3種干旱類型對農業生產的危害較大。

（1）冬干。冬干在內江地區總體出現頻率為57%，各地發生頻率不盡相同，在30%～38%范圍內，呈現東南向西南遞增的趨勢。其中，威遠縣發生冬干的頻率最高（83%），記錄表明，1978—1995年連續發生18年。20世紀60—90年代冬干發生頻繁（90年代尤為嚴重）。冬干一般分布于12月上旬至翌年2月上旬，1月為主旱期（90年代1月降水比歷年同期偏少21%，僅為10.7 mm）。

（2）春旱。春旱在內江地區總體出現頻率為57%，各地頻率分布在45%～70%之間，呈現東南向西南遞增趨勢。20世紀60—80年代頻繁發生春旱，威遠縣1962—1972年連續11年發生。春旱一般發生在3月上旬至4月中旬，歷時30～40 d。20世紀60—80年代出現均較頻繁，70年代最為突出，90年代后減弱。1990—1997年3月、4月降雨量分別為35.4、50.0 mm，與30年同期相比，分別偏多6成和相當。

（3）夏旱。夏旱在內江地區總體出現頻率為57%，各地頻率分布在45%～70%之間（除隆昌為29%），呈現東南向西增加的特點。20世紀60年代、80年代、90年代夏旱發生頻繁，年內集中分布于5月上旬至6月上旬，常見25～30 d持續干旱。21世紀初，夏旱有所減弱。

（4）伏旱。伏旱在內江地區總體出現頻率為60%，從內江市、威遠縣2個高值中心向周圍減弱，各地頻率分布在39%～55%之間。20世紀70年代伏旱最嚴重，始于7月中下旬，結束于8月下旬，90年代后出現后移，伏秋連旱趨重。

（5）連旱。嚴重的旱災除單種干旱異常嚴重，往往還由于幾種一般性干旱疊加。內江市一年數旱的特點明顯，威遠縣秋—冬、冬—春、春—夏連旱頻率分別是35%、55%、43%，為各縣、區最高；隆昌縣各種連旱頻率僅8%～23%，為縣、區中最低；而夏—伏、伏—秋連旱以市中區最高。此外，還有三連旱、四連旱情況，如威遠縣冬—春—夏連旱頻率高達40%，春—夏—伏連旱市中區、威遠縣均達23%。

2.1.2 不同程度干旱發生頻率的時空分布特征。本文干旱嚴重程度計算公式[1]：

ch=0.6lh+1.2mh+1.8sh+2.4ph（1）

其中，ch為干旱嚴重程度，lh、mh、sh、ph分別為規范化的輕旱、中旱、重旱和特旱。為計算和分析規范化的各程度干旱，有必要將不同程度干旱發生頻率分別敘述。

（1）輕旱。輕旱發生頻率的地域分布以西部、西南和城區為高值中心，向四周遞減，威遠穹窿山區為低值區，頻率為27%～46%（圖2）。輕旱在20世紀60年代發生頻率較低，約為2.5次/10年；70年代發生頻率最高，平均5次/10年；之后呈低發態勢，基本維持在3.7次/10年。

（2）中旱。中旱發生頻率的地域分布以西部、西南和城區為高值中心，向四周遞減，威遠穹窿山區為低值區，頻率為9%～15%（圖3）。中旱在20世紀60年代頻繁發生，20年一發；70年代為1.3次/10年；80年代發生頻率最低，為0.8次/10年；90年代至21世紀初略有回升，為1次/10年。

（3）重旱。重旱發生頻率的地域分布從東南向西遞增，威遠穹窿山區為高值區，隆昌南部為低值區，頻率為5%～8%（圖4）。重旱發生頻率20世紀60—80年代從0.8次/10年遞減至0.3次/10年；90年代至21世紀初略有回升，為0.5次/10年。

（4）特旱。特旱發生頻率的地域分布總體是從東北向西南遞增，但在威遠穹窿山區有一個低值區，頻率為1%～3%（圖5）。特旱發生頻率從20世紀60—80年代0.3次/10年遞減至0.13次/10年；90年代至21世紀初略有回升，為0.18次/10年。

2.2 2003—2012年內江市氣候變化規律及影響

2.2.1 氣候變化規律。進入21世紀，隨著全球氣候變暖，內江市氣候呈現出新變化，最明顯的是災害性天氣加劇發生，其中表現最明顯的就是干旱。近10年，內江各類干旱出現頻率為40%～70%（圖6），其中夏旱和伏旱高達70%（表2）。總體而言，干旱出現頻率為2年五發，顯然，干旱的發生頻率比1961—2002年更高，意味著干旱呈加劇發生態勢。

從干旱的類型看，冬干、春旱、夏旱和伏旱的嚴重程度發生了較大的改變。伏旱嚴重程度遠遠超過了1961—2002年，成為影響內江市最嚴重的自然災害之一，特別是2006年的伏旱，發生范圍之廣、持續時間之長為百年罕見；2011年，隆昌縣發生了該縣有氣象記錄以來最嚴重的伏旱。夏旱盡管發生頻率有所上升，但是嚴重程度有所減弱。冬干和春旱基本維持前42年的平均狀態，但冬春連旱連續偏重發生，已成為內江市主要的自然災害之一。譬如，2010年發生了有氣象記錄以來最嚴重的冬春連旱后，相隔3年，全市范圍再次發生嚴重的冬春連旱。

從干旱嚴重程度看，輕旱和中旱變化不大，仍維持前42年的平均狀態，分別為3.7次/10年和1.2次/10年；重旱和特旱卻發生了較大改變，重旱和特旱的發生頻率提高了近1倍，分別為1次/10年和0.37次/10年，這可以從2006年百年罕見伏旱和2011年的隆昌特大伏旱、2010年和2013年嚴重冬春連旱看出。在地域分布上，主要存在高值中心由西向東擴展的變化，意味著干旱嚴重區由之前的威遠南和資中西北向資中全域、市中區和東興區全域擴展。

2.2.2 對內江地區社會經濟結構的影響。

（1）對農業的影響。農業是國家發展與人民生活的基礎，與社會穩定、人類經濟活動密切關聯[2]。而干旱又是影響糧食生產最直接、最活躍的因素。內江市的農業干旱有單季旱和連季旱兩大類，從歷史上看，對內江市產生影響的主要有夏旱和伏旱。而近10年來，夏旱的嚴重程度開始減弱，嚴重伏旱和冬春連旱已經成為內江市危害最嚴重的干旱。2006年的百年罕見伏旱和2011年的隆昌特大伏旱持續時間長，對農作物產生致命威脅，直接導致農民減產減收；2010年和2013年的冬春連旱，內江市工程蓄水和大田蓄水急劇下降，嚴重影響春耕春播進程，同時也造成小春減產。

（2）對地下水資源的影響。盡管內江市年平均降水量在1 000 mm左右，但由于存在季節性干旱，造成部分地區，尤其是威遠縣和資中縣的深丘和低山區的地下水資源嚴重匱乏，經常出現人畜飲水困難。內江市局部地區的地下水資源匱乏，受害人口多，范圍廣，嚴重危脅當地居民的生活與健康。近10年來，隨著干旱的加劇，內江市地下水資源匱乏區分布范圍出現了新的變化，人畜飲水困難從傳統的深丘和低山區向淺丘區發展，甚至部分水源區也出現了人畜飲水困難，譬如2006年的伏旱造成全市飲水困難人口超過140萬人。

（3）對河流的影響。干早不僅直接影響工農業產量，而且還引起水資源持續減少，威脅人類的生存環境[3]。由于暖干氣候和人類活動的影響，近年降水資源呈減少趨勢，隆昌河、龍市河、威遠河、濛溪河水源持續下降，水面不斷縮小。特別是2011年，汛期無汛，全年降水僅為常年的50%左右，除沱江流域外的中小河流均出現了階段性斷流。另外，嚴重的階段性干旱也對江河流域徑流和生態系統產生較大影響[4-5]。

2.2.3 應對干旱的主要舉措。內江市歷史悠長，歷為成渝兩大城市間的交通要道和沱江流域農副土特產品集散地，盛產蔗糖、蜜餞。然而，當地干旱嚴酷頻繁，制約著經濟的發展。尤其是近幾年來，隨著內江市經濟建設的加快，人為破壞自然資源力度有所加大，干旱加劇明顯。2000—2001年厄爾尼諾事件之后，2002—2010年中國西部進入階段性枯水期[4]，加劇了此階段干旱的發生，需要引起廣泛重視。

（1）加強農業、生態的基礎研究。針對氣候變化特點，政府部門和相關研究單位從育種、栽培和作物布局著眼，開展生物技術、農業布局問題的研究，并對丘陵、山區氣候進行分層研究，研究丘陵、山區氣候資源的立體性、多層性、多樣性，建立農業氣候資源垂直分層模式。

（2）加快發展水利基礎設施建設。應對干旱，必須要搞好水利建設。一方面，要擴大新增有效水地面積，加快老灌區改造，充分挖掘現有灌區潛力；另一方面，要加快微小水利設施的建設，發揮其在丘區、低山區的積極作用。廣泛開展水土保持工作，改善生態環境，堅持綜合治理，堅持工程與非工程措施相結合。

（3）加大作物布局和耕種制度調整。隨著氣候變暖，內江市干旱頻率和強度發生較大的改變，而當前的作物布局和耕種制度已不能適應農業的發展。因此，必須調整作物布局，大力發展旱作農業，搞好精耕細作，強化抗旱生產基礎，把水、肥、種三者結合起來，使土壤中的水分能夠很好地儲存、調節、轉化和利用，為提高單產創造有利條件。同時加強抗旱減災工程建設，增強抗旱減災能力，結合農業發展現狀，加快先進減災工程技術的引進。最后，應加大現代農業、設施農業建設力度，弱化氣候變化對農業生產的影響。

（4）強化生態系統的修復主體作用。內江市經濟建設的加快，無疑會破壞原有生態系統。因此，在開發過程中，應著眼于邊保護、邊開發、邊修復的宗旨，通過原始生態系統保護及人造濕地、人工森林建設等措施，強化植被在生態系統中的修復功能[6]。同時，采取多種手段，嚴禁在主要江河流域砍伐森林，對25°以上的山地實行退耕還林。加強建設農田保護屏障，改善生存環境，集中人力、物力和財力徹底解決吃水難題。對于條件差的地方，采取果斷措施移民。

3 結論與討論

分析結果表明，2003—2012年內江市干旱的發生頻率比1961—2012年的平均值更高。近10年，內江的各類干旱出現頻率為40%～70%，其中夏旱和伏旱高達70%；伏旱嚴重程度遠遠超過了前42年，成為影響內江市最為嚴重的自然災害之一，且冬春連旱連續偏重發生，重旱和特旱的發生頻率提高了近1倍，分別為1次/10年和0.37次/10年。在地域分布上，主要存在高值中心由西向東擴展的變化，意味著干旱嚴重區由之前的威遠南和資中西北向資中全域、市中區和東興區全域擴展。因此，針對這種變化，需要加快發展水利基礎設施建設，加大作物布局和耕種制度的調整，以應對可能更加干旱的氣候；強化植被的生態修復功能，通過生態修復取得長效的干旱防御能力。

4 參考文獻

[1] 張春輝，黃志英.內江近44年干旱特點及成因分析[J].四川氣象，2005（3）：21-23.

[2] 高育峰.干旱對農業生產的影響及應對策略[J].水土保持研究，2003，10（1）：90-109.

[3] 李漱芳.四川氣候變化對淡水資源的影響[J].四川氣象，1999，68（2）：26-33.

[4] 李國平，賀文斌.四川50年來氣候變化分析及未來趨勢預測[J].成都氣象學院學報，1994，9（3）：72-78.

[5] 房世波，齊月，韓國軍，等.1961—2010年中國主要麥區冬春氣象干旱趨勢及其可能影響[J].中國農業科學，2014（9）：1754-1763.

[6] 劉可晶，王文，朱燁，等.淮河流域過去60年干旱趨勢特征及其與極端降水的聯系[J].水利學報，2012（10）：1179-1187.