1971-2010年河套地區(qū)干熱風(fēng)發(fā)生規(guī)律

李建軍 孔德胤 張雁飛 王文新

（內(nèi)蒙古巴彥淖爾市農(nóng)業(yè)氣象試驗站，內(nèi)蒙古巴彥淖爾 015000）

河套地區(qū)干熱風(fēng)是小麥揚花灌漿期和乳熟期（6月下旬至7月中旬）出現(xiàn)的一種高溫低濕并伴有一定風(fēng)力而造成大量蒸散的綜合氣象災(zāi)害。小麥受害后，莖葉青灰，穗子干枯炸芒，迫使灌漿停止，籽粒癟瘦，粒質(zhì)量下降，產(chǎn)量與品質(zhì)均降低，輕者減產(chǎn)5%～10%，重則減產(chǎn)10%～20%。研究干熱風(fēng)發(fā)生規(guī)律，對于小麥產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的意義重大。

干熱風(fēng)指標是研究干熱風(fēng)的基礎(chǔ)，是干熱風(fēng)區(qū)劃、預(yù)報和采取防御措施的依據(jù)。干熱風(fēng)的氣象指標不僅要客觀地反映干熱風(fēng)天氣過程的特點，又要考慮到氣象服務(wù)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上使用方便。所以，采用日最高氣溫、14:00相對濕度為主要因子、14:00瞬時風(fēng)速作為輔助因子。日最高氣溫能夠反映一天中的高溫強度，14:00相對濕度基本可以代表一天中空氣濕度的最低值，配合高溫使小麥受害，14:00風(fēng)速不能作為主導(dǎo)因子，因為高溫低濕天氣出現(xiàn)時，14:00有時處于靜風(fēng)狀態(tài)，小麥同樣也會受到傷害。為科學(xué)地分析三要素對小麥的危害程度，多年研究發(fā)現(xiàn)，將三要素綜合起來，將其換算成干熱風(fēng)危害指數(shù)，更利于客觀評判干熱風(fēng)危害程度[1-3]。

1 資料處理

1.1 資料來源 資料來源于內(nèi)蒙古大氣探測中心，選擇內(nèi)蒙古河套灌區(qū)磴口、臨河、杭錦后旗、五原和烏拉特前旗5個氣象站，統(tǒng)計1971-2010年逐年干熱風(fēng)發(fā)生時各氣象三要素變化情況。

1.2 干熱風(fēng)危害指數(shù)的換算

1.2.1 傳統(tǒng)干熱風(fēng)危害的單日氣象指標 對于高溫低濕型：輕干熱風(fēng)為日最高氣溫≥32 ℃，14:00相對濕度≤30%，14:00風(fēng)速≥2 m/s；重干熱風(fēng)為日最高氣溫≥34 ℃，14:00相對濕度≤25%，14:00風(fēng)速≥3 m/s。

1.2.2 干熱風(fēng)危害指數(shù) 結(jié)合傳統(tǒng)輕干熱風(fēng)危害指標中的日最高氣溫（Tg）32 ℃，特引入危害積溫的概念：∑(Tg-32)，即日最高氣溫＞32 ℃就產(chǎn)生危害，最高氣溫越高，危害越嚴重。綜合濕度、風(fēng)速要素建立如公式（1）：

式（1）中，E為干熱風(fēng)危害指數(shù)；Tg為日最高氣溫大于32 ℃時的具體數(shù)值，∑(Tg-32)為日最高氣溫大于32 ℃的危害積溫，與E呈正比；∑V14為Tg大于32 ℃的前提下，14:00瞬時風(fēng)速累計值，與E呈正比；∑U14為Tg大于32 ℃的條件下，14:00相對濕度累計值，與E呈反比。

（1）對雨后猛晴型干熱風(fēng)也能給予客觀定量的計算，傳統(tǒng)指標方法因為濕度大往往不予考慮，而生產(chǎn)上常常造成小麥大面積死亡。例如，1975年7月15日、16日，最高氣溫分別為37.4 ℃和34.4 ℃，相對濕度分別為32%和36%(未達干熱風(fēng)濕度指標)，風(fēng)速分別為2 m/s和3 m/s。這一天氣過程出現(xiàn)后，小麥迅速脫水死亡，提前成熟。

（2）由于風(fēng)速是最高氣溫大于32 ℃的合計值，即使是靜風(fēng)時，也考慮到了溫濕度對小麥生長發(fā)育的影響，因而可信度較高。

1.3 干熱風(fēng)指數(shù)等級劃分 將1971-2010年干熱風(fēng)指數(shù)劃分為嚴重、中等偏重、中等、中等偏輕和正常5個等級，具體指標見表1。5個站評分合計≥12時，確定為河套灌區(qū)嚴重干熱風(fēng)年；評分為9～11時，定為中等偏重年；評分為6～8時，定為中等發(fā)生年；評分為3～5時，為中等偏輕年；≤2為正常年。將1971-2010年逐年6月下旬至7月中旬的干熱風(fēng)三要素用公式（1）計算，確定對應(yīng)年份的干熱風(fēng)危害指數(shù)。用干熱風(fēng)危害指數(shù)E作為指標，判斷各站逐年干熱風(fēng)年型。

表1 單站干熱風(fēng)發(fā)生程度評判指標

2 干熱風(fēng)地域分布特征和發(fā)生趨勢

2.1 干熱風(fēng)地域分布特征 將40年的各站出現(xiàn)頻率等級列于表2，由此可以看出，嚴重干熱風(fēng)西南部磴口最大，出現(xiàn)頻率為25.0%、烏拉特前旗17.5%，臨河為12.5%，五原、杭錦后旗未出現(xiàn)；中等偏重干熱風(fēng)臨河最大，出現(xiàn)頻率為17.5%，五原為10%，磴口、烏拉特前旗為7.5%，杭錦后旗未出現(xiàn)；中等磴口最大，出現(xiàn)頻率為27.5%，臨河、杭錦后旗、烏拉特前旗、五原出現(xiàn)頻率分別為25.0%、17.5%、12.5%、5.0%。干熱風(fēng)在河套地區(qū)干熱風(fēng)發(fā)生程度總趨勢為西部強于東部，南部強于北部。由圖1可以看出，河套地區(qū)干熱風(fēng)隨時間推遲，呈增長趨勢，每增加一年，干熱風(fēng)指數(shù)增加4.362 3。

圖1 河套地區(qū)平均干熱風(fēng)指數(shù)逐年變化情況

2.2 干熱風(fēng)年型劃分及發(fā)生趨勢 將各站干熱風(fēng)分類年型不同年代出現(xiàn)頻率列于表3。由表3可以看出，河套各站嚴重干熱風(fēng)年為8年，發(fā)生頻率為20.0%；中等偏重年為7年，發(fā)生頻率為17.5%；中等發(fā)生年為3年，發(fā)生頻率為7.5%；中等偏輕年和正常年份數(shù)量最多均為11年，發(fā)生頻率均為27.5%。從年代變化規(guī)律來看，嚴重干熱風(fēng)2001-2010年出現(xiàn)最多，為5次，發(fā)生頻率為50%；1991-2000年次之，為3次，發(fā)生頻率為30%。中等偏重干熱風(fēng)，1971-1980年、1981-1990年、1991-2000年均出現(xiàn)2次，2001-2010年出現(xiàn)1次。由此可見，隨著氣候變暖，干熱風(fēng)有加重的趨勢。

表2 河套地區(qū)各地各類干熱風(fēng)出現(xiàn)頻率 %

表3 1971-2010年各等級干熱風(fēng)發(fā)生次數(shù)及頻率

[1]孔德胤，張喜林，李金田，等.利用海溫與環(huán)流因子制作干熱風(fēng)危害指數(shù)預(yù)報[J].內(nèi)蒙古氣象，2002（l）：11-13.

[2]龔紹先，張林，顧煜時.冬小麥越冬凍害的模擬研究[J].氣象，1982，8（11）：30-31.

[3]吳鴻賓，王長根.內(nèi)蒙古主要氣象災(zāi)害分析[M].北京：氣象出版社，1990.