1961—2020年吉安市暴雨時空分布特征及對農業生產的影響

摘 要：選取1961—2020年吉安市12個國家級氣象觀測站逐日降雨資料，對吉安市暴雨空間分布、隨時間變化特征及對農業的生產影響進行分析。結果表明：吉安市年平均暴雨量、日數、暴雨的貢獻率分布總體呈現東部、北部多、西部次之，中部、南部少的特征，暴雨的四季分布各不相同；吉安市年平均暴雨量、日數、暴雨的貢獻率隨年份波動變化，對年平均暴雨量進行M-K檢驗發現，1961—1996年，年平均暴雨量總體呈下降的趨勢，但趨勢不明顯，1996—2020年為增加的趨勢，2002、2006、2008年發生了突變；小波分析顯示年平均暴雨日數存在12年的周期和32年的短周期。

關鍵詞：暴雨；時空分布；農業生產

中圖分類號：S162.3 文獻標志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）09–0-03

近年來，隨著全球氣候變暖，暴雨事件頻發。中國暴雨的特征具有明顯的地域差異，呈現出集中性、范圍廣、階段性的特點[1]。許多學者對暴雨進行了研究，并取得了一定成果。張超美等[2]采用多種方法分析了近50年江西不同量級暴雨的時空分布特征，得出結論：暴雨在不同季節變化特征存在明顯的差異，空間分布呈現“南少北多、東多西少”的特征。

吉安市地處江西省中部，贛江中游，為亞熱帶濕潤性氣候。暴雨是影響吉安市的氣象災害之一，持續的暴雨天氣會引發洪澇、地質災害等次生災害，對農業生產、工程建設、水利設施帶來不利影響，給人民群眾的生命財產帶來巨大損失[3]?；诖?，利用1961—2020年吉安市各國家級臺站日降水數據，分析其空間分布及隨時間變化特征，以期為暴雨預報作出指示作用，針對暴雨對農業生產的影響提出防范措施，更好地服務于地方防災減災工作。

1 資料與方法

選取吉安市12個國家級氣象觀測站1961—2020年逐日降水資料，根據《降水量等級》（GB/T 28592—2012），暴雨日定義為日降水量≥50 mm的日數，暴雨量為暴雨日內的降水量總和。

分析年平均暴雨量、年平均暴雨日數、暴雨貢獻率、各季節暴雨量的空間分布特征，采用線性回歸分析暴雨日數和暴雨量隨時間變化特征；采用M-K （Mann-Kendall）法對1961—2020年年平均暴雨量隨時間突變進行檢驗；采用小波分析法對年平均暴雨日數進行分析。結合吉安市農業生產情況，對暴雨造成的影響進行分析并提出相關對策。

2 暴雨的空間分布特征

2.1 年平均暴雨量分布特征

由吉安市1961—2020年年平均暴雨量分布情況（圖1）可知，全市各縣年平均暴雨量在231.7～398.1 mm，南北差異明顯，具體分布特征為東部、北部多、西部次之，中部、南部少。大值區暴雨量≥330 mm，其中，東部永豐縣暴雨量（398.1 mm）最大，其次是峽江縣（365.5 mm）；低值區≤270 mm，其中，南部遂川縣暴雨量（231.7 mm）最小，中部泰和縣次之。暴雨量最大值與最小值差達166.4 mm。

2.2 年平均暴雨日數分布特征

吉安市年平均暴雨日數分布特征與年平均暴雨量相似，全市各縣年平均暴雨日數在3.3～5.2 d，總體呈現東北至西南遞減的分布趨勢。大值區暴雨日數≥5 d，其中，暴雨日數最多的為東部永豐縣5.2 d，其次是峽江縣5.0 d；低值區暴雨日數≤4 d，暴雨日數最少的為中部泰和縣與南部遂川縣，均為3.3 d。

2.3 暴雨的貢獻率分布特征

吉安市暴雨貢獻率為年平均暴雨量與年平均降雨量的比值，總體呈現東北至西南遞減的分布趨勢。大值區暴雨貢獻率≥21%，其中，暴雨貢獻率最大為東部永豐縣；低值區暴雨貢獻率≤18%，其中，暴雨貢獻率最小為南部遂川縣。

2.4 暴雨量的季節分布特征

根據定義，春季為3—5月，夏季為6—8月，秋季為9—11月，冬季為12—翌年2月。各季累計暴雨量的計算方法為各年份某個季節暴雨日的降水量之和。

2.4.1 吉安市春季暴雨量分布

吉安市春季累計暴雨量呈現從東北至西南逐漸遞減的分布形式，大值區暴雨量≥6 000 mm，主要分布在該市東部、北部和西部、西北部的永豐、新干、峽江等地。其中，春季暴雨量最大值（7 955.2 mm）為永豐縣，其次是新干縣，為7 838 mm；低值區暴雨量≤4 300 mm，主要分布在該市南部和西南部的遂川、萬安、井岡山等地。其中，春季暴雨最小值（2 421.9 mm）為遂川縣，其次是萬安縣，為3 442.2 mm。春季暴雨量最大值與最小值的差值達5 533.3 mm，南北差異較為明顯。

2.4.2 吉安市夏季暴雨量分布

吉安市累計夏季暴雨量分布不均。總體來看，北部縣多于南部縣。大值區暴雨量≥11 600 mm，主要分布在該市東部永豐縣、中北部吉水縣、峽江縣，中部吉安縣，西南部井岡山茨坪鎮。其中，夏季暴雨最大值（12 939.4 mm）為永豐縣，其次是吉水縣，為12 109.7 mm；低值區暴雨量≤9 400 mm，主要分布在該市中部、南部、西部縣。其中，夏季暴雨量最小值（7 500.9 mm）為遂川縣，其次是泰和縣，為8 024.8 mm。夏季暴雨量最大值與最小值的差值達5 438.5 mm。

2.4.3 吉安市秋季暴雨量分布

吉安市秋季累計暴雨量分布與年平均暴雨量的分布特征相反，總體呈東北至西南逐漸遞增的特征，但在東北部低值區永豐縣雨量大于周圍各縣，西南部大值區廈坪鎮降水量比周圍縣小。大值區暴雨量≥3 600 mm，其中，秋季暴雨量最大值（3 908.9 mm）為茨坪鎮，其次是遂川縣，為3 620.1 mm；低值區暴雨量≤1 800 mm，其中，秋季暴雨量最小值（1 642 mm）為新干縣，其次是安福縣，為1 802.1 mm。

2.4.4 吉安市冬季暴雨量分布

吉安市冬季暴雨過程出現年份有12年，自20世紀80年代起，平均每個年代出現冬季暴雨過程有3次。冬季累計暴雨量分布特征為西部少，北、東部多。冬季暴雨最大值（836.7 mm）為峽江縣，其次是新干縣，為584.2 mm。冬季暴雨量最小值（164.3 mm）為永新縣，其次是茨坪鎮，為176.3 mm。

2.5 暴雨極值分布特征

吉安市各縣1961—2020年日雨量極值在158.8 ～304.5 mm。日暴雨量最小值為南部遂川縣，最大值為東部永豐縣。雨量極值出現時間在5—9月，最早出現在5月4日（泰和縣），最晚出現在9月20日（遂川縣）。從年代來看，1961—2020年，各縣的日雨量極值出現時間，分布在除90年代以外的其他年代。

3 暴雨的年際變化特征

3.1 年平均暴雨量、日數、貢獻率隨時間變化特征

吉安市1961—2020年年平均暴雨量為312.4 mm，各年份年平均暴雨量呈現波動變化的特征，不同年份差異明顯，總體呈緩慢上升趨勢。

在此期間，年平均暴雨量最大值（625.9 mm）出現在2002年，最小值（77.9 mm）出現在1978年，最大值和最小值之差達548.0 mm；1961—2020年年平均暴雨日數為4.3 d，暴雨日數隨年份變化與年平均暴雨量相似，年平均暴雨日數最大值（8.1 d）出現在2002年，最小值（1.3 d）出現在1978年，兩者相差6.8 d；1961—2020年年平均暴雨貢獻率為19%，暴雨貢獻率最大為2019年的33%，最小為1978年的7%，兩者差值為26%。

3.2 年平均暴雨量的M-K檢驗

從1961—2020年年平均暴雨量的M-K檢驗圖（圖2）可知：1961—1996，除了1970、1984年，其余年份UF（K）曲線＜0，這表明年平均暴雨量呈下降的趨勢，但未通過顯著性檢驗，說明下降的趨勢不明顯；1996—2020年，UF（K）曲線＞0，這表明1996—2020年平均暴雨量為增加的趨勢，2020年超過臨界直線，表明上升趨勢顯著；UF（K）和UB（K）曲線的交點為2002、2006、2008年，且交點在置信區間內，表明這三年的年暴雨量發生了突變。

3.3 暴雨日的小波分析

利用小波分析對吉安市年平均暴雨日進行分析（圖3），1961—2020年平均暴雨日數存在12年的周期，在1961—1990年期間較為明顯。同時，還存在32年的短周期，以1990年以后的時間段較為明顯。

4 暴雨對吉安市農業生產的影響及防范措施

4.1 吉安市農業生產概況

吉安市農業資源豐富，是全國商品糧生產基地。該市充分發揮本地優勢，形成了井岡蜜柚、綠色水稻、有機蔬菜、有機茶葉、特色藥材、特色竹木六大富民產業。2023年，吉安市糧食播種面積為64萬hm2，總產量373萬t，六大富民產業面積突破46.67萬hm2。因此，暴雨防范措施工作顯得尤為重要。

4.2 暴雨對吉安市農業生產的影響

暴雨災害造成農田受災主要體現在以下幾個方面：

第一，暴雨會導致田間漬害，讓作物出現根系缺氧的情況，受淹后土壤易板結，抑制根系的生理活動[4]。

第二，暴雨引發的洪澇災害會淹沒農田，沖毀水利設施和設施農業大棚。

第三，暴雨過后，田間濕度大，作物容易患上病蟲害，對作物的生長造成不良的影響，從而造成嚴重的經濟損失。

4.3 暴雨防范措施

針對水稻：在暴雨天氣來臨前，農民應及時檢修水利設施，疏通溝渠；對于處苗期的田塊，應及時灌水護芽；對于抽穗揚花期田塊，雨后及時做好扶苗、洗苗工作，并追施壯籽肥；對已沖毀的田塊，農民可根據實際情況改種其他作物，并做好雨后病蟲害防治工作。

針對果樹：農民應及時清除果園樹體淤泥、雜枝及殘留的浮渣；剪除傷病果、無果樹枝，被折斷的樹枝傷口易感染病菌，應做好病蟲害防治；疏松土壤，及時施肥補充樹體營養，養根生根，促進樹勢恢復[5-9]。

針對蔬菜：農民應及時清除爛葉、病葉，追施葉面肥促生長；待葉片干后立即噴施殺菌劑，減輕病害；針對已沖毀的田塊，應及時翻耕補種。

針對水產養殖：農民應加裝網欄設施，防止暴雨造成水位猛漲，避免出現魚類或蝦蟹等水產逃逸現象。

5 討論

（1）1961—2020年吉安市年平均暴雨量、年平均暴雨日數、暴雨的貢獻率總體呈現東部、北部多，西部次之，中部、南部少的分布特征。吉安市春季累計暴雨量呈現從東北至西南逐漸遞減的分布形式；夏季累計暴雨量分布不均，北部縣多于南部縣；秋季累計暴雨量分布與年平均暴雨量的分布相反，總體呈現東北至西南逐漸遞增的分布特征；冬季累計暴雨量呈現西部少，北、東部多的分布特征。

（2）1961—2020年吉安市年平均暴雨量、年平均暴雨日數及貢獻率隨時間變化呈現波動的特征，總體呈緩慢上升趨勢。1961—1996年，年平均暴雨量總體呈下降的趨勢，但趨勢不明顯；1996年至今平均暴雨量總體為增加的趨勢，2002、2006、2008年發生了突變；利用小波分析可以看出，1961—2020年吉安市暴雨日數存在12年的周期和32年的短周期。

參考文獻

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[9] 姜彩蓮.兵團第六師2014—2018年大風災害時空分布特征及對農業生產的影響[J].新疆農墾科技，2019，42（9）：45-47.

收稿日期：2024-06-11

基金項目：吉安市生態氣象重點實驗室（2021JEM201）。

作者簡介：胡犁月（1990—），女，江西吉安人，工程師，研究方向為應用氣象與預報服務。