孔維財,尤明雙
(1.南京市高淳區氣象局,江蘇 南京 21000; 2.欽州市靈山縣氣象局,廣西 欽州 535000)
高淳位于江蘇西南部,總面積約802 km2,屬亞熱帶季風氣候區,雨量充沛,連陰雨氣象災害多發,且一年四季均可能出現。連陰雨是影響高淳農業生產的主要氣象災害之一。高淳地處江南魚米之鄉,連陰雨天氣對作物生長有很大的影響。如春季連陰雨在很大程度上影響油菜的正常生長和產量,秋季連陰雨對水稻的抽孕穗、乳熟有很大的影響[1-4]。2016年10月高淳出現連陰雨天氣,持續 13 d,導致水稻倒伏面積460~540 hm2,穗發芽面積約2 870 hm2左右,部分田塊絕收。水產養殖也是當地一項重要的經濟收入來源,連陰雨會影響水草的生長和水體溶解氧、水質、pH值、水溫等,從而對螃蟹的養殖造成影響,阻礙當地經濟的發展。連陰雨過程中常伴有暴雨災害出現,還易誘發地質災害,對人們的生產生活造成很大的影響。
連陰雨是江蘇省常見的一種氣象災害。近幾十年來我國對有關連陰雨的研究不斷創新,如吳洪顏等分析了江蘇省連陰雨對夏收作物產量的影響,馮明等分析了湖北省的連陰雨時空分布和成因[5-6]。由于各個地區農業生產情況和受災程度不一樣,許多學者定義了不同的連陰雨標準和指標體系,本文嘗試通過分析當地的自然氣象條件、農業生產情況和受災程度,定義了適合本地區的連陰雨標準,建立連陰雨災害分級方法,為提前預測連陰雨,也為決策部門做好防災減災工作提供一定的參考。
選取高淳1961—2018年氣溫、降水、日照數據,統計了高淳1961—2018年連陰雨受災情況。同時,定義日降水量(20—20時)≥0.1 mm 為有降水日,暴雨為日降水量≥50.0 mm。由于早期觀測為人工觀測,數據不免存在一些缺失,對此進行了適當處理。
根據氣象觀測規范和實際情況,連陰雨災害的標準和分級指標如下[7-8]:1)一次連陰雨過程最少為5 d;2)當連陰雨過程持續時間為5 d的,期間不允許有無雨日;過程持續時間為6~7 d的,中間允許有1個無雨日;過程持續8~10 d的,中間允許有2個不相鄰的無雨日;持續時間≥11 d的,不嚴格規定非連續降水間隔天數;3)連續2 d無雨作為連陰雨結束。
連陰雨是一個長期寡日照、長時間降水的過程,連陰雨的持續日數和災害的影響有至關重要的關系,所以根據連陰雨過程日數把連陰雨過程分為短、中、長連陰雨過程,對應連陰雨災害的輕、中、重度影響。把持續天數5~7 d定義為短連陰雨過程,8~10 d為中連陰雨過程,≥11 d為長連陰雨過程。連陰雨頻率為某個時期內出現連陰雨日數與該時期總日數的比值。
由圖1可知,高淳1961—2018年年平均降水量為1 228.0 mm,年降水量波動很大,最大年降水量為2 423.2 mm(2016年),最小年降水量為567.7 mm(1978年)。年降水量的氣候傾向率為每10年46.9 mm。連陰雨過程年降水量與年降水量波動趨勢非常一致,其氣候傾向率為每10年26.6 mm。最大連陰雨年降水量為1 747.2 mm,也出現在2016年,最小連陰雨年降水量為182.5 mm(1976年)。連陰雨雨量在20世紀70年代波動較大,在20世紀90年代上升明顯,在21世紀00年代有下降的趨勢,2016年為高淳有歷史記錄以來極大值,同時,年降水量也為歷史極大值。

圖1 1961—2018年高淳的年降水量和連陰雨年降水量
由圖2可知,高淳1961—2018年連陰雨年降水量在年降水量中的占比波動較大,最多的占到了84%,最少的只占18%,其中在20世紀60到70年代波動較大,在90年代上升明顯,但是總體的上升趨勢不明顯。

圖2 1961—2018年高淳的連陰雨降水量占全年降水量百分比
高淳1961—2018年年平均雨日數為130 d,而年平均連陰雨日數為59 d,只占雨日的45%。由圖3可知,高淳雨日最多為152 d(1975年),最少為97 d(2013年),而連陰雨日數最多為118 d(1977年),最少為27 d(1962年)。年雨日數和連陰雨日數上升趨勢不明顯,年雨日數和連陰雨日數波動趨勢一致,這與年降水量和連陰雨雨量變化規律相似。

圖3 1961—2018年高淳的年降水日數及連陰雨日數變化
高淳連陰雨頻率波動較大,其多年平均值為20%,最大為32%,最小為7%。頻率呈現波動下降的趨勢,但下降幅度不大(圖4)。

圖4 1961—2018年高淳的連陰雨頻率
暴雨對高淳地區的危害較大。連陰雨期間降水持續時間較長,再加上暴雨雨量,對高淳的農業生產、居民生活,甚至生命財產安全造成了很大危害。圖5看出,高淳年連陰雨期間暴雨極大值為10次(2016年),平均每年連陰雨期間會出現2.2次暴雨。高淳日降水極大值為202.1 mm,出現在連陰雨過程中,其連陰雨過程從1991年5月18日到6月20日,持續時間為34 d,期間有2次暴雨過程,此次過程對高淳的農業和國民經濟造成了很大的影響。

圖5 1961—2018年高淳的連陰雨期間暴雨日數
如圖6所示,高淳連陰雨過程數呈現下降的趨勢,氣候傾向率為每10年0.2個。其中,連陰雨最多年份為15個,出現在1977年,年連陰雨過程數最少為5個,出現在1962和1988年。高淳1961—2018年平均短連陰雨過程數為5.0個,中連陰雨為4.0個,長連陰雨為1.7個。長中短連陰雨個數變化趨勢與連陰雨總數變化一致,都呈現小幅下降趨勢。

圖6 1961—2018年高淳的年連陰雨過程數
如表1所示,高淳1961—2018年短連陰雨過程共出現292次,是中、長連陰雨過程的1.3倍,中和長連陰雨過程數基本相同。秋季連陰雨過程數最少,夏季最多,春季次之。分析其原因可能是高淳每年夏初有梅雨天氣,都會出現連陰雨過程,導致夏季連陰雨過程數最多,而春季經常受北方冷空氣影響,低溫連陰雨也較多。從年代上可以看出,連陰雨過程數在20世紀70年代呈現上升趨勢,隨后呈現下降趨勢。

表1 1961—2018年高淳的各年代連陰雨過程頻次
高淳1961—2018年連陰雨過程年降水量與年降水量波動趨勢非常一致,其氣候傾向率為每10年26.6 mm。連陰雨雨量在20世紀70年代波動較大,在90年代上升明顯,在21世紀初有下降的趨勢。連陰雨年降水量在年降水量中的占比波動較大,最多的占到了84%,最少的只占18%,其中在20世紀60到70年代波動較大,在90年代上升明顯,但是上升幅度不大。高淳年連陰雨期間暴雨極大值為10次(2016年),平均每年連陰雨期間會出現2.2次暴雨。高淳日降水極大值為202.1 mm(1991 年),出現在連陰雨過程中,此次過程對高淳的農業和國民經濟造成了很大的影響。年雨日數和連陰雨日數上升趨勢不明顯,年雨日數和連陰雨日數波動趨勢一致,這與年降水量和連陰雨雨量變化規律相似。高淳連陰雨頻率波動較大,其多年平均值為 20%,最大為 32%,最小為 7%。頻率呈現波動下降的趨勢,但下降的幅度不大。年連陰雨過程數呈現下降的趨勢,氣候傾向率為每10年0.2個。高淳長、中、短連陰雨過程數變化趨勢與連陰雨總數變化一致,都呈現小幅下降趨勢。短連陰雨過程共出現292 次,是中、長連陰雨過程的1.3倍,中和長連陰雨過程數基本相同。秋季連陰雨過程數最少,夏季最多。連陰雨過程數在20世紀70年代呈現上升趨勢,隨后呈現下降趨勢。
出現連陰雨天氣時,農業需加強田間管理,及時清溝排水,防濕防漬。設施農業需適時加強通風降濕,適當施肥,同時需做好防治病蟲害工作。螃蟹水產養殖需合理進行增氧作業,需控制飼料投喂量,防止水質惡化;及時清理養殖塘水面浮草,保持水體肥度,增加浮游生物的多樣性;關注水體有毒成分和病害的出現,及時抓住有利天氣調節水質、進行消毒處理等,減少連陰雨災害對螃蟹養殖的影響。
本研究只通過日照、降水量、降水日數等數據來進行連陰雨災害劃分,只完成了定性研究,在今后的研究中將結合不同受災作物進行連陰雨災害定量研究。本研究的劃分標準在高淳地區較為適合,是否適合其他區域尚待研究。