額爾古納市1961～2010年降水變率和夏季旱澇分析

王 超

（呼倫貝爾市氣象局,內(nèi)蒙古 呼倫貝爾 021000）

中國(guó)北方地區(qū)是世界上典型的干旱、半干旱地區(qū)，干旱已成為北方地區(qū)最主要的自然災(zāi)害，尤以春旱危害最重[1]。額爾古納地處農(nóng)、林、牧結(jié)合帶，春旱會(huì)影響農(nóng)作物的按時(shí)播種、延遲牧草的返青期，長(zhǎng)時(shí)間的春旱甚至造成出苗的幼苗枯死；而夏旱會(huì)造成農(nóng)作物不能正常生長(zhǎng)發(fā)育；秋旱則會(huì)影響農(nóng)作物的灌漿期，最后造成減產(chǎn)。

1 分析與結(jié)果

根據(jù)降水量指標(biāo)判斷，額爾古納市年平均降水量355.9mm，屬于半干旱地區(qū)（年降水量200～250mm屬于干旱地區(qū)，200～450mm或200～500mm屬于半干旱地區(qū)，450～650mm或500～750mm屬于半濕潤(rùn)地區(qū)，在650mm或750mm以上為濕潤(rùn)地區(qū)）。根據(jù)水熱系數(shù)[2]指標(biāo)劃分，額爾古納地區(qū)屬于半干旱區(qū)。

其中Kwh為水熱系數(shù)，∑p為日平均氣溫≥10℃期間的降水量，∑T≥10℃為日平均氣溫≥10℃期間的積溫（Kwh≥10℃＜0.5 是干旱區(qū)，0.5＜Kwh＜1.0 是半干旱區(qū)，1.0＜Kwh＜1.5 是濕潤(rùn)區(qū)，Kwh＞1.5 是過(guò)濕潤(rùn)區(qū)）。

降水變率就是用來(lái)表示降水量變動(dòng)程度的統(tǒng)計(jì)量，分降水絕對(duì)變率和降水相對(duì)變率兩種。由于降水相對(duì)變率更具有意義，因此本文中采用降水相對(duì)變率[3]。它能夠反映降水的穩(wěn)定性和可靠性，一個(gè)地區(qū)降水豐富，變率小，表明水資源利用價(jià)值高，變率大，則表明降水不穩(wěn)定，往往反映該地區(qū)旱澇頻率較高。具體計(jì)算公式[3]如下：

其中V為年降水相對(duì)平均變率，xi為某站逐年降水量，為某站累年平均降水量，n為年數(shù)。

1.1 年降水變率和旱澇等級(jí)分析

根據(jù)公式計(jì)算得出額爾古納市1961～2010年降水相對(duì)平均變率為17.8%。當(dāng)降水變率大于25%時(shí)，有旱澇發(fā)生，當(dāng)大于40%旱澇發(fā)生頻繁?？梢?jiàn)額爾古納市年降水量波動(dòng)幅度不大。

按照《氣象干旱等級(jí)》（GB/T 20481-2006）規(guī)定[4]的干旱等級(jí)劃分，主要應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化降水指數(shù)（SPI）[5]分析額爾古納市1961～2010年旱澇程度。

表1為基于標(biāo)準(zhǔn)化降水指數(shù)(SPI)的額爾古納市1961～2010年旱澇等級(jí)劃分，其中特旱2007年，年降水量208.1mm，特澇1984年，年降水量539.4mm。

1.2 夏季降水變率和旱澇分析

按照 《氣象干旱等級(jí)》（GB/T 20481-2006）[4]規(guī)定的干旱等級(jí)劃分，主要應(yīng)用降水距平百分率分析額爾古納市1961～2010年季節(jié)旱澇程度。

降水量距平百分率是表征某時(shí)段降水量較常年值偏多或偏少的指標(biāo)之一，能直觀反映降水異常引起的旱澇程度。降水量距平百分率等級(jí)適用于平均氣溫高于10℃的時(shí)候。根據(jù)這個(gè)溫度劃定，正處于額爾古納市農(nóng)作物的生長(zhǎng)季，根據(jù)需要取5～10月來(lái)分析春旱、伏旱和秋旱。5～6月發(fā)生的干旱定義為春旱、7～8月為夏旱、9～10月為秋旱、其中8～10月為夏秋連旱。

表1 額爾古納市1961～2010年旱澇度等級(jí)表

根據(jù)公式計(jì)算得出額爾古納市1961～2010年夏季降水相對(duì)平均變率為27%?？梢?jiàn)額爾古納市易發(fā)生夏季旱澇，影響程度要小于春季。

伏旱的特點(diǎn)是太陽(yáng)輻射強(qiáng)烈，溫度高、濕度小、蒸發(fā)和蒸騰量大，是一年中最熱的時(shí)段，也是農(nóng)作物生長(zhǎng)的關(guān)鍵時(shí)期，尤其在7月份的灌漿期，旱澇程度對(duì)農(nóng)作物的影響特別嚴(yán)重。如果在灌漿期過(guò)后仍持續(xù)降水，發(fā)生澇情，沒(méi)有光照，會(huì)影響農(nóng)作物的長(zhǎng)勢(shì)，最后造成發(fā)育期延遲。

表2 降水量距平百分率氣象旱澇等級(jí)劃分表

圖1為額爾古納市1961～2010年夏季降水距平百分率，表3為額爾古納市1961～2010年夏季旱澇發(fā)生年份表，近50年未發(fā)生旱澇占54%，說(shuō)明夏季旱澇不明顯，夏季干旱氣候概率為26%，中旱僅有2年，輕旱11年。影響額爾古納市夏季干旱的主要為輕旱。根據(jù)氣候特點(diǎn)，夏季是額爾古納市降水量最集中的區(qū)間，因此水分補(bǔ)給量要大于其它季度。50年間夏季洪澇氣候概率為20%，發(fā)生洪澇的概率不是特別大。

圖1 額爾古納市1961～2010年夏季降水距平百分率

表3 額爾古納市1961～2010年夏季旱澇統(tǒng)計(jì)表

2 小結(jié)

2.1 根據(jù)降水量指標(biāo)判斷，額爾古納市年平均降水量355.9mm，屬于半干旱地區(qū)。根據(jù)水熱系數(shù)指標(biāo)劃分，額爾古納地區(qū)屬于半干旱地區(qū)。

2.2 根據(jù)公式計(jì)算得出額爾古納市1961～2010年降水相對(duì)平均變率為17.8%?？梢?jiàn)額爾古納市年降水量波動(dòng)幅度不大。根據(jù)SPI等級(jí)劃分，干旱的氣候概率為34%，洪澇的氣候概率為26%。

2.3 按照降水相對(duì)平均變率和降水距平百分率分析額爾古納市1961～2010年夏季旱澇程度，夏季降水相對(duì)平均變率為27%，夏季未發(fā)生旱澇氣候概率為54%，說(shuō)明夏季旱澇不明顯，夏季干旱氣候概率為26%，中旱僅有2年，影響額爾古納市夏季干旱的主要為輕旱，洪澇氣候概率為20%，夏季發(fā)生洪澇的概率不是特別大。

參考文獻(xiàn)：

[1]胡子瑛,周俊菊,張利利等.中國(guó)北方不同干濕區(qū)氣候干濕變化及干旱演變特征 [J/OL].生態(tài)學(xué)報(bào),2018(06)：1-11.

[2]M.Meladze,G.Meladze.Climate change：A trend of increasingly frequent droughts in Kakheti Region(East Georgia)[J].Annals of Agrarian Science,2017,15(1).

[3]Chao He,Ailan Lin,Dejun Gu,ChunhuiLi,Bin Zheng.Formation mechanism for the amplitude of interannual climate variability in subtropical northern hemisphere：relative contributionsfrom the zonal asymmetric mean state and the interannual variability of SST[J].Climate Dynamics,2017,48(1-2).

[4]姜鳳友,曲學(xué)斌,李紅艷.2016年夏季呼倫貝爾草原干旱評(píng)價(jià)[J].河南農(nóng)業(yè),2017(26)：40-41.

[5]張苗苗.基于SPI的近51a晉北地區(qū)旱澇變化及干旱事件時(shí)空特征研究[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境,2018,32(03)：138-144.