近年來商都縣農(nóng)作物致災(zāi)強對流天氣條件分析

趙淑芬

內(nèi)蒙古烏蘭察布市商都縣農(nóng)牧業(yè)行政綜合執(zhí)法大隊

近年來商都縣農(nóng)作物致災(zāi)強對流天氣條件分析

趙淑芬

內(nèi)蒙古烏蘭察布市商都縣農(nóng)牧業(yè)行政綜合執(zhí)法大隊

利用商都縣氣象站氣溫、風(fēng)、降水等常規(guī)資料和NCEP再分析資料，對近年商都縣農(nóng)業(yè)致災(zāi)強對流天氣條件進行分析。結(jié)果表明：（1）近年商都縣農(nóng)業(yè)致災(zāi)強對流主要出現(xiàn)在6月、7月。商都縣小海子、十八頃出現(xiàn)頻率高于其它地區(qū)。（2）農(nóng)業(yè)致災(zāi)強對流天氣持續(xù)時間短，災(zāi)害損失較大。（3）商都縣農(nóng)業(yè)致災(zāi)強對流過程主要有蒙古氣旋型和倒槽型兩種。蒙古氣旋型的水汽、熱力、動力條件較于倒槽型的明顯偏強。

農(nóng)業(yè)致災(zāi) 氣象要素 大氣環(huán)流

一、引言

近幾年商都縣地區(qū)設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展迅速，以日光溫室和塑料大棚為主，與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)相比，農(nóng)業(yè)在一定程度上擺脫了對自然環(huán)境的依賴，因此已成為商都縣地區(qū)抗災(zāi)避災(zāi)、農(nóng)業(yè)增效和農(nóng)民增收的優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)。但受光、溫、水等自然氣候資源的制約，氣象災(zāi)害會直接影響其產(chǎn)量和品質(zhì)，甚至損毀大棚。因此分析造成農(nóng)業(yè)致災(zāi)強對流的天氣條件，對強對流天氣進行成功預(yù)報，是氣象為農(nóng)服務(wù)的重點之一。為農(nóng)服務(wù)是農(nóng)業(yè)部門重點工作之一，關(guān)于這方面的研究也取得了較大進展［1-4］，利用常規(guī)觀測資料和NCEP再分析資料，對近5年商都縣農(nóng)業(yè)致災(zāi)強對流災(zāi)害天氣條件進行統(tǒng)計［5］及天氣學(xué)分析，為強對流天氣的準(zhǔn)確預(yù)報及地方政府部門決策提供參考依據(jù)。

二、近5年商都縣農(nóng)業(yè)致災(zāi)強對流災(zāi)害情況

應(yīng)用氣象部門收集到的災(zāi)情資料，統(tǒng)計近年商都縣農(nóng)業(yè)致災(zāi)強對流災(zāi)害情況見表1。

從表1中可以看出，近年商都縣農(nóng)業(yè)致災(zāi)強對流主要出現(xiàn)在6月、7月。其中災(zāi)害最嚴(yán)重的是2013年6月30日，商都縣小海子鎮(zhèn)遭受大風(fēng)冰雹襲擊，7個村委會遭受大風(fēng)冰雹襲擊，據(jù)調(diào)查，受災(zāi)農(nóng)作物面積19萬畝，直接經(jīng)濟損失約2000萬元。其次是2013年8月13日16時25分受強對流天氣影響，商都縣小海子鎮(zhèn)出現(xiàn)強降雨和冰雹并造成災(zāi)害，遭受大風(fēng)、冰雹、強降雨襲擊，歷時10多分鐘，冰雹直徑約1厘米，導(dǎo)致宋家村、向陽等20個村委會60多個村民小組遭受不同程度災(zāi)害，受災(zāi)作物包括蔬菜、甜菜、向日葵10多個品種，受災(zāi)面積達(dá)5034公頃，造成直接經(jīng)濟損失6000多萬元。另外2013年7月30～31日強對流過程，受蒙古氣旋影響商都縣玻璃鄉(xiāng)、大庫倫鄉(xiāng)、西井子鎮(zhèn)、十八頃鎮(zhèn)出現(xiàn)強雷暴天氣并伴有龍卷風(fēng)。此次冰雹、龍卷風(fēng)共造成玻璃鄉(xiāng)4個村委會8個自然村受災(zāi)人口2369人，倒塌損毀房屋600間，受傷7人，死亡羊38只，農(nóng)作物受災(zāi)面積3065公頃，電力損失：倒桿144基，損失390萬元，直接經(jīng)濟損失3300萬元。大庫倫鄉(xiāng)6個村委會21個自然村，遭受冰雹襲擊，受災(zāi)人口1687人，農(nóng)作物510公頃，絕收85公頃，直接經(jīng)濟損失350萬元。西井子鎮(zhèn)2個村委會3個自然村，受災(zāi)人口43人，損毀房屋36間，死亡羊4只，受災(zāi)面積117公頃，絕收43公頃，直接經(jīng)濟損失100萬元。十八頃13個行政村27個自然村遭受冰雹和暴雨災(zāi)害，共涉及1127戶，2405人，受災(zāi)面積2762公頃，雷擊死騾子1匹，倒塌房子4間，直接經(jīng)濟損失450萬元。

相比2013年，2012年、2014年、2015年農(nóng)業(yè)致災(zāi)強對流天氣過程受災(zāi)情況相對輕一些。從時間分布看集中在6月、7月份，最晚也會出現(xiàn)在不超過8月下旬；從空間分布情況看，商都縣東部、南部農(nóng)業(yè)致災(zāi)強對流災(zāi)害出現(xiàn)頻率高于其它地區(qū)。

三、農(nóng)業(yè)致災(zāi)強對流過程氣象要素條件

應(yīng)用常規(guī)氣象觀測實況資料，統(tǒng)計近年商都縣農(nóng)業(yè)致災(zāi)強對流發(fā)生過程中的降水量、最高氣溫、最低氣溫、最大風(fēng)速及降水相態(tài)情況，用以分析造成農(nóng)業(yè)致災(zāi)強對流災(zāi)害的氣象條件。

表1 近5年商都縣農(nóng)業(yè)致災(zāi)強對流災(zāi)害統(tǒng)計表

1.降水量

從近年商都縣農(nóng)業(yè)致災(zāi)強對流災(zāi)害過程降水量可以看出，總體上農(nóng)業(yè)致災(zāi)強對流過程降水量比較大，屬于強降水過程。強對流天氣過程往往帶來較強的短時強降水并伴有大風(fēng)出現(xiàn)，是農(nóng)業(yè)致災(zāi)強對流的主要原因。

2.風(fēng)條件

從近年商都縣農(nóng)業(yè)致災(zāi)強對流災(zāi)害過程最大風(fēng)速可以得出，致災(zāi)強對流過程中風(fēng)力較大并伴有局地龍卷，平均最大風(fēng)力為30米/秒。強風(fēng)過程出現(xiàn)在2013年7月31的過程，最大風(fēng)力非常大，造成農(nóng)作物俯臥。在過程期間還有短時冰雹出現(xiàn)，短時間內(nèi)較大降雨、大風(fēng)、冰雹更容易導(dǎo)致農(nóng)業(yè)致強對流災(zāi)害的發(fā)生。

四、農(nóng)業(yè)致災(zāi)強對流過程環(huán)流形勢條件

從近年農(nóng)業(yè)致災(zāi)強對流過程的海平面氣壓情況看，災(zāi)害最嚴(yán)重的是2013年7月31～8月1日的強對流過程均是由蒙古氣旋影響造成的，而其它幾次過程均是受地面倒槽影響造成的。因此，從地面形勢分析，商都縣農(nóng)業(yè)致災(zāi)強對流過程可分為蒙古氣旋型和倒槽型兩種，分別以2013年7月31日、2006年2月24～25日為蒙古氣旋型和倒槽型典型個例，對兩種類型的農(nóng)業(yè)致災(zāi)強對流過程進行分析。

1.大尺度環(huán)流形勢對比分析

蒙古氣旋型農(nóng)業(yè)致災(zāi)強對流過程大尺度環(huán)流特點是，500hPa高空極地冷空氣沿西伯利亞高壓脊前偏北氣流南下，北支槽加強移動緩慢，南支槽移動速度比北支槽快，南北兩支槽同位相疊加形成深槽，低空偏南急流從中國南海延伸到商都縣。地面蒙古氣旋生成發(fā)展，沿著高空偏南急流北上，商都縣強對流落區(qū)多位于氣旋頂部暖鋒附近。

倒槽型農(nóng)業(yè)致災(zāi)強對流過程大尺度環(huán)流特點是，500hPa中高緯度多為緯向環(huán)流，短波槽活動頻繁，槽前偏西急流將冷空氣輸送到商都縣；低緯度地區(qū)南支槽東移加強，逐漸北抬，南支槽前低空西南急流到達(dá)商都縣地區(qū)，與西路冷空氣交匯形成強對流天氣。地面倒槽位于河套地區(qū)，主體偏南，后期隨著偏南氣流與中緯度鋒區(qū)匯合，形成大尺度輻合場使倒槽發(fā)展并東北上，強對流發(fā)生在倒槽頂部輻合線附近。

2.物理條件對比分析

動力條件，蒙古氣旋型的低空急流長，從蒙古或河套地區(qū)延伸到商都縣，倒槽型的低空急流相對較短，一般從山東半島附近延伸到商都縣。正渦度大值區(qū)通常出現(xiàn)在950hPa高度以下，蒙古氣旋型和倒槽型基本相當(dāng)。850hPa垂直上升速度通常在-0.3 Pa·s-1以上，中心最大值蒙古氣旋型最大，為-1.3 Pa·s-1。

水汽、熱力條件蒙古氣旋型明顯偏強。原因是蒙古氣旋型過程，850hPa中緯度環(huán)流表現(xiàn)為兩高對峙的形勢，黃海和東海附近海域有高壓穩(wěn)定維持，另外在110°E以西存在一個大陸高壓，大陸高壓逐漸東移，導(dǎo)致兩高之間形成一個南北向狹窄的南北風(fēng)輻合帶，偏南急流增強，急流主要河套地區(qū)延伸到商都縣，風(fēng)速16米/秒以上，最大可達(dá)24米/秒，偏南急流將南方暖濕空氣向商都縣地區(qū)輸送，水汽和熱力條件非常有力。而倒槽型的急流從山東半島到商都縣，水汽、熱力條件源于渤海。

五、結(jié)論

1.近幾年，商都縣農(nóng)業(yè)致災(zāi)強對流災(zāi)害主要出現(xiàn)在6月、7月。商都縣東部、南部農(nóng)業(yè)致災(zāi)強對流災(zāi)害出現(xiàn)頻率高于其它地區(qū)。

2.農(nóng)業(yè)致災(zāi)強對流天氣持續(xù)時間短，災(zāi)害損失較大。前期氣溫偏高通常是強對流生產(chǎn)的條件，利于能量集中，導(dǎo)致過程前期強對流發(fā)展，后期短時大風(fēng)和冰雹生成，導(dǎo)致災(zāi)害發(fā)生。

3.從地面形勢分析，商都縣農(nóng)業(yè)致災(zāi)強對流過程可分為蒙古氣旋型和倒槽型兩種，蒙古氣旋型500hPa高空南北兩支槽同位相疊加形成深槽，低空偏南急流從河套延伸到商都縣，地面蒙古氣旋沿著高空偏南急流匯合，商都縣強對流落區(qū)多位于氣旋頂部暖鋒附近。倒槽型500hPa中高緯短波槽活動頻繁，槽前偏西急流將冷空氣輸送到商都縣；低緯度地區(qū)南支槽前低空西南急流到達(dá)商都縣地區(qū)，地面倒槽與中緯度鋒區(qū)匯合，形成大尺度輻合場使倒槽發(fā)展并東北上，強對流發(fā)生在倒槽頂部輻合線附近。

4.動力條件，蒙古氣旋型的低空急流長，從河套地區(qū)延伸到商都縣，倒槽型的低空急流相對較短，一般從山東半島附近延伸到商都縣。蒙古氣旋型的水汽、熱力條件較于倒槽型的明顯偏強。

［1］隋東，陸慧紅，張雪松.沈陽地區(qū)春季第1場透雨的氣候特征分析與預(yù)測［J］.氣象，2004，（1）:19-20.

［2］李輯，胡春麗，王艷等.東北南部春播期第一場透雨的氣候特征及其變化規(guī)律［J］.氣象與環(huán)境學(xué)報，2008，24（6）:1-6.

［3］錢永蘭，呂厚荃.2013年秋收作物生長季農(nóng)業(yè)氣象條件評價［J］.中國農(nóng)業(yè)氣象，2014，35（1）:116-118.

［4］沈玉敏，胡春麗，李菲等.東北南部春季透雨的環(huán)流背景及與海溫相關(guān)分析［J］.氣象與環(huán)境學(xué)報，2012，28（4）:28-32.

［5］尤衛(wèi)紅.氣候變化的多尺度診斷分析和預(yù)測的多種技術(shù)方法研究［M］.北京:氣象出版社，1998:9-20.