呼倫貝爾降水特征及干旱對生產生活的影響

劉凌峰

呼倫貝爾市氣象局，內蒙古呼倫貝爾 021000

呼倫貝爾市位于內蒙古自治區，在內蒙古高原的東北部，大興安嶺橫貫境內。其中，嶺東為半濕潤性氣候，季風性氣候特征顯著，年降水量500～800 mm，嶺西為半干旱性氣候，大陸性氣候特征明顯，年降水量為300～500 mm。全市冬季寒冷降水少，夏季高溫降水多，年溫度差和日期溫差較大。呼倫貝爾地區在地理位置上遠離海洋，處于東亞季風影響邊緣區域，同時受西風帶環流影響，脆弱的生態環境對氣候變化的響應度高。降水量是影響呼倫貝爾地區生態系統平衡和環境變化的重要因素，降水量變化對水文特征、土地荒漠化的進程和植被動態演變均會產生重要影響，有必要深入研究降水量變化的波動性及其時空特征的變化趨勢。

1 呼倫貝爾的降水量特征

1.1 空間分布特征

呼倫貝爾市年均降水量在山地地區較高，平原地區較少，東南部和北部年均降水量較大，中西部和東部降水量較少。中東部最高年均降水量為548 mm，西部年均降水量未超過300 mm，可見年均降水量空間分布極不均勻，東西部降水量相差超過200 mm。這主要是由于呼倫貝爾地區海拔較高，大興安嶺以南北走向橫亙在呼倫貝爾地區，受到山地阻擋，來自海洋的暖濕氣流難以抵達嶺西，局部水循環不活躍，西伯利亞冷空氣經蒙古高原長驅直下，導致氣候較為干旱[1]。

1.2 時間變化特征

1.2.1 年際變化特征 呼倫貝爾多年平均降水量為425.4 mm，年均降水量以-7.225 mm/10年的速度下降，年均降水日數達100～150 d。過去40年間，高于年均降水量平均值的年份有18個，低于降水量平均值年份有22個。最大年均降水量為629 mm，出現在1998年，是最小降水量290 mm的2.16倍。年均降水量變化趨勢符合內蒙古高原降水量變化趨勢和全國年均降水量總波動趨勢。

1.2.2 季節變化特征 呼倫貝爾市東部春季降水量在50 mm以上，夏季部分地區降水量在200 mm以上，秋季降水量在70 mm以上，冬季大興安嶺地區降水量在10 mm以上。由表1可知，呼倫貝爾市夏季降水集中，降水量占全年降水量的72.5%，秋季次之，占全年降水量的15%，春季降水量占全年降水量的10.9%，冬季降水量僅占全年降水量2%。近40年間，呼倫貝爾地區夏、秋兩季降水量呈現下降趨勢，冬、春兩季降水量呈增加趨勢。由于冬、春兩季降水量占全年降水的比例僅為12.5%，因此，該地區年均降水量呈現下降趨勢。呼倫貝爾市7月降水量為月降水量最高的月份，達到100 mm以上，8月次之，達到96.5 mm，這2個月的降水量幾乎達到了全年降水量的50%。7月有效降水日數最多，達到16 d，年均降水日數為70 d以上。

表1 呼倫貝爾市四季降水量資料

1.3 暴雨特征

設24 h降水量為x，則50 mm≤x＜100 mm為暴雨，100 mm≤x＜250 mm為大暴雨。區域性暴雨是指降水量超過50 mm且持續1 d，范圍為1站或2站以上出現暴雨；局地暴雨定義為1站降水量超過50 mm且持續1 d；連續暴雨定義為降水超過2 d，又分為局地連續暴雨和區域性連續暴雨。呼倫貝爾市近40年局地性暴雨出現次數最多，其次是區域性暴雨，連續暴雨過程相對較少（表2）。

表2 1980—2020年呼倫貝爾市各類暴雨過程頻次及分析

1.3.1 時間變化特征 呼倫貝爾市近40年較少出現大暴雨，總共出現9次，基本為局地大暴雨，沒有連續大暴雨出現。由表2可知，呼倫貝爾市局地暴雨發生頻次最高，占比80%以上，其次為區域性連續暴雨，占暴雨總次數的14.77%。較為典型的一次區域性暴雨出現在1988年8月，當時呼倫貝爾地區受到高空急流和副熱帶高壓北抬的共同影響，有8個觀測站出現了短時強降雨過程。連續局地暴雨出現了3次，最長1次持續3 d左右。區域性連續暴雨出現4次，最長1次持續5 d左右，此次強降水過程受到東北冷渦和暖濕切變的共同影響，莫旗和博克圖還出現了大暴雨。以上數據表明呼倫貝爾市暴雨具有局地性強的特征。

1980—1998年暴雨相對多發期，表現為暴雨期出現的月份早，結束的月份晚，該時期內暴雨最早發生在5月，出現過2次暴雨，最晚9月結束，出現過5次暴雨。在隨后的10年內，5月和9月均未出現暴雨。1980—1999年，暴雨雨量較多且變化波動不大，正距平年份居多；2000年以后，暴雨量顯著下降。從月際變化角度看，呼倫貝爾暴雨一般自春末開始，在秋季結束，主要集中出現在夏季，冬季沒有暴雨記錄。暴雨時段集中于7月中上旬—8月上旬，7月下旬最高，8月上旬次之，7—8月暴雨出現頻次占總暴雨日數的90%；暴雨出現最早的月份為5月中旬，最晚的月份為9月中旬（圖1），分別出現在扎蘭屯市和阿榮旗，這表明暴雨最早開始、最晚結束、暴雨最高值均出現在呼倫貝爾市大興安嶺區域和松嫩平原之間。由于呼倫貝爾市遠離海洋，當副高西伸北抬時，西部的暖濕氣流會輸送至中高緯度內陸地區，為暴雨的出現提供了水汽條件和熱力條件[2]。當中高緯度西風帶存在低渦或低槽東移，疊加暖濕氣流，便可導致呼倫貝爾市出現暴雨及以上級別的降雨天氣。

圖1 1980—2020年呼倫貝爾市5—9月各旬的暴雨次數

1.3.2 暴雨空間分布特征 呼倫貝爾地區的暴雨日數沿著大興安嶺山脈自東南向西北遞減（圖2）。大興安嶺以東地區的暴雨日數顯著超過以西地區，暴雨頻發地帶就位于大興安嶺山脈向松嫩平原過渡的迎風坡，年均暴雨日數超過0.6 d，大興安嶺移動的呼倫貝爾高原年均暴雨日數最低，未超過0.2 d。巴彥托海站是年均暴雨日數最少的站點，阿榮旗和小二溝站是年均暴雨日數最多的站點，但呼倫貝爾各地年均暴雨日數均未超過1 d。可見暴雨的空間分布特征和大興安嶺的山脈地形息息相關，位于迎風坡的嶺東地區受到經抬升的暖濕氣流影響，易出現暴雨天氣。

圖2 1980—2020年呼倫貝爾市年均暴雨日數

2 干旱特征

呼倫貝爾市一年四季均有出現干旱的概率，以3—5月為春季，6—8月為夏季，9—11月為秋季，12月至翌年2月為冬季，在年均降水量日趨減少的大背景下，1986—2015年30年間，以3年為周期出現1次春旱，春季干旱次數為9次，出現概率為22.5%；夏季干旱次數為10次，出現概率為25%；秋季干旱次數為10次，出現概率為25%；冬季干旱次數為11次，出現概率為27.5%。從旱情級別來看，春季出現輕旱的概率為11%，有3年出現中旱，有3年出現重旱，沒有特旱出現。夏季輕旱出現頻率為20%，有1年出現中旱，有1年出現重旱，有1年出現特旱。秋季輕旱出現頻率為10%，有6年出現重旱，沒有重旱和特旱出現。呼倫貝爾地區季節干旱強度為秋旱最高，春旱次之，夏旱再次之，冬旱最低；干旱頻率為冬旱最多，秋旱和夏旱相同，春旱最低。春季、夏季和秋季以全域性干旱為主，冬季則主要為區域性干旱。

呼倫貝爾市干旱頻率空間分布差異顯著。春季干旱頻率為23%～39%，根河市和阿榮旗春旱頻率最高，牙克石市最低，春旱頻率有南北高、中間低的特征。夏季干旱頻率為23.5%～37.0%之間，陳巴爾虎旗頻率最高，鄂倫春族自治旗、牙克石市、扎蘭屯市頻率最低，空間分布特征為西高東低。秋季干旱頻率為24%～42%，阿榮旗頻率最高，滿洲里市最低，空間分布特征為東高西低。冬季干旱頻率為19%～37%，扎蘭屯市頻率最高，海拉爾區頻率最低，空間分布特征為中低、東西高。

就干旱強度而言，春旱輕度自南向北逐漸降低，強度最高值在阿榮旗，最低值在額爾古納市。夏季干旱強度東弱西強，最高值出現在鄂溫克旗，最低值在扎蘭屯市。秋季干旱強度西弱東強，強度最高值為莫旗，強度最低值為新巴爾虎右旗[3]。冬季干旱強度東西部強而中西部弱，強度最高值在新巴爾虎右旗，最低值在新巴爾虎左旗。

3 干旱對生產生活的影響

干旱常導致土壤含水量不足，難以滿足農作物和牧草的生長需求，甚至造成大范圍的減產和絕產。旱災不僅使農業受災，還會影響工業生產、城市供水和生態環境。干旱會導致農作物減產或絕收，影響糧食安全，影響社會穩定；導致人畜飲水困難，水質惡化，影響當地民眾的身心健康；導致工業供水不足，造成產值下滑，影響區域經濟發展；使植被與動物生態系統受損或遭受致命性打擊；易引發次生災害，如森林火災、滑坡、泥石流和水土流失。

3.1 干旱對農業生產的影響

冬旱、春旱和夏旱導致土壤含水量不足，會對農作物生長發育造成一定影響。在小麥幼穗分化階段出現旱情，因此時農作物光合作用增強，代謝活動頻繁，葉面蒸騰量增加，需水量隨之增加，小麥此間需水量占全育期需水量的65%左右，此時降水不足會因缺水導致小麥葉片難以有效進行光合作用，不利于有機物的合成、運輸和積累，抑制部分農作物枝梗和花的發育，增加花退化的記錄和不孕記錄，降低農作物最終產量。

夏旱會妨礙農作物的正常抽穗、開花，影響籽粒灌漿與成熟，使產量降低。各類農作物在不同生育期對災害的敏感程度略有不同，尤其是水分臨界期出現的干旱天氣對作物產量的影響較大，如谷物類作物在水分臨界期為拔節—抽穗期間，該時段水分不足導致穗粒減少，玉米水分臨界期為抽雄前“大喇叭口”期，此時缺水則雄花難以充分發育。干旱期間還容易出現蝗蟲泛濫的災害，影響作物質量和產量。

干旱還會對牧業生產產生影響。畜牧業要想實現高質量發展，必須保持好人、草、畜和水資源之間的動態平衡。若雨季延遲，春季出現干旱會導致牧草生長季推遲，植物種類減少，牧草密度降低，不利于牧民正常放牧和打草。持續干旱少雨會延長牲畜圈養時間，為維持經營，將增加麥草成本或縮減家畜經營規模。

3.2 干旱的其他影響

干旱可能誘發火災，在高溫、濕度低和大風天氣環境下，容易出現火災，引發草原火災。干旱會導致大面積的蝗蟲災害，帶來地表植被的退化，使原本松軟的表層土壤大范圍裸露，此外，因氣溫偏高，加上天氣系統的發展，導致沙塵暴天氣的出現。持續性的干旱會使得地下水抽取過量，地下水超采的后果是引起地陷、地裂、地面下沉，并導致地上建筑物的破壞而受災，久旱地區突降暴雨，容易使得土壤含水率迅速飽和，誘發地質災害。

干旱還會導致草原水源干涸，影響生長在呼倫貝爾地區的野生動物。長期的干旱和頻繁的風沙天氣導致空氣中的含塵量增加，遇到暴雨會泥沙俱下，形成“泥雨”。此外，干旱會使得地表徑流量減少，水環境容量嚴重降低，水體自凈能力嚴重不足，若正值夏天，容易使得水體富營養化，引發藍藻泛濫，從而影響水質，對飲用水安全和水生生物構成危害[4]。

4 抗旱建議措施

4.1 強化抗旱意識

氣象部門要加強對干旱的防災減災宣傳，印發抗旱應急保障工作方案、抗旱供水應急預案等文件，并成立工作小組，動員各行業主管部門、各街道（鎮）采取形式多樣的宣傳方式，走進機關、企業、學校、公共建筑、社區（村）、家庭等場所開展節水抗旱宣傳，以此消除民眾的僥幸心理；加強宣傳引導，充分利用網絡、電視、報紙等平臺，主動引導和正面宣傳抗旱春管工作，營造良好輿論氛圍，推動抗旱工作順利開展。

增強監控預測能力，針對呼倫貝爾地區出現的異常降水情況及時進行分析，制作相關預警預報，分地區、分種類對本地區小麥、油菜開展標準化、精細化氣象服務，增加農情、墑情、旱情會商研判密度，加強苗情、雨情、墑情、災情等信息共享共用，對干旱等農業災害發生趨勢開展精準評估。

4.2 合理開發利用農業氣候資源

氣象部門要密切和涉農部門的溝通交流，逐步完善本地農業氣象服務模式，為創新農業技術提供必要的數據支持和技術幫助。積極開展氣候資源普查評估、干旱災害風險區劃，調查本地區承載能力，合理調整農業產業結構，培育耐旱、耐熱性作物品種,提高作物的抗逆性，提高農業生產效率。憑借科學、合理的方法開發當地有利的氣候資源，并做好決策性服務，將干旱災害對農業生產的影響降至最低，保證農民的經濟收入。同時，要在干旱災害發生時，有效運用空中水資源，通過開展人工增雨作業，以此來緩解干旱災害、改善土壤墑情，促進農業生產發展。

4.3 完善抗旱基礎設施

加大資金投入力度，合理規劃抗旱基礎設施分布。建設水庫、壩塘和水窖等蓄水設施，以此緩解本地自然降水時間、空間分布不均的問題，以豐補歉，豐水期蓄水枯水期放水。建設高效的節水灌溉措施，結合本地的水資源條件，建立高效的農作制度，采取噴灌、滴灌等節水技術，提高水資源利用率。

4.4 提倡節約用水

干旱時期可在保障居民生活用水的前提下，實行需求管理，提高水價，限制高耗水行業用水，待干旱過后再恢復正常供水。在旱災發生頻繁的地區，對農戶宣傳普及農業節水技術，增強廣大農戶的節水意識。通過發放宣傳資料，向群眾普及節水常識，倡導廣大群眾積極參與節水行動。