1961—2018年高淳連陰雨天氣特征分析及對策探討

孔維財(cái)，尤明雙

(1.南京市高淳區(qū)氣象局，江蘇 南京 21000； 2.欽州市靈山縣氣象局，廣西 欽州 535000)

高淳位于江蘇西南部，總面積約802 km2，屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，雨量充沛，連陰雨氣象災(zāi)害多發(fā)，且一年四季均可能出現(xiàn)。連陰雨是影響高淳農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要?dú)庀鬄?zāi)害之一。高淳地處江南魚米之鄉(xiāng)，連陰雨天氣對作物生長有很大的影響。如春季連陰雨在很大程度上影響油菜的正常生長和產(chǎn)量，秋季連陰雨對水稻的抽孕穗、乳熟有很大的影響[1-4]。2016年10月高淳出現(xiàn)連陰雨天氣，持續(xù) 13 d，導(dǎo)致水稻倒伏面積460～540 hm2，穗發(fā)芽面積約2 870 hm2左右，部分田塊絕收。水產(chǎn)養(yǎng)殖也是當(dāng)?shù)匾豁?xiàng)重要的經(jīng)濟(jì)收入來源，連陰雨會(huì)影響水草的生長和水體溶解氧、水質(zhì)、pH值、水溫等，從而對螃蟹的養(yǎng)殖造成影響，阻礙當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展。連陰雨過程中常伴有暴雨災(zāi)害出現(xiàn)，還易誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害，對人們的生產(chǎn)生活造成很大的影響。

連陰雨是江蘇省常見的一種氣象災(zāi)害。近幾十年來我國對有關(guān)連陰雨的研究不斷創(chuàng)新，如吳洪顏等分析了江蘇省連陰雨對夏收作物產(chǎn)量的影響，馮明等分析了湖北省的連陰雨時(shí)空分布和成因[5-6]。由于各個(gè)地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)情況和受災(zāi)程度不一樣，許多學(xué)者定義了不同的連陰雨標(biāo)準(zhǔn)和指標(biāo)體系，本文嘗試通過分析當(dāng)?shù)氐淖匀粴庀髼l件、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)情況和受災(zāi)程度，定義了適合本地區(qū)的連陰雨標(biāo)準(zhǔn)，建立連陰雨災(zāi)害分級方法，為提前預(yù)測連陰雨，也為決策部門做好防災(zāi)減災(zāi)工作提供一定的參考。

1 材料與方法

1.1 資料來源

選取高淳1961—2018年氣溫、降水、日照數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)了高淳1961—2018年連陰雨受災(zāi)情況。同時(shí)，定義日降水量(20—20時(shí))≥0.1 mm 為有降水日，暴雨為日降水量≥50.0 mm。由于早期觀測為人工觀測，數(shù)據(jù)不免存在一些缺失，對此進(jìn)行了適當(dāng)處理。

1.2 研究方法

根據(jù)氣象觀測規(guī)范和實(shí)際情況，連陰雨災(zāi)害的標(biāo)準(zhǔn)和分級指標(biāo)如下[7-8]：1)一次連陰雨過程最少為5 d；2)當(dāng)連陰雨過程持續(xù)時(shí)間為5 d的，期間不允許有無雨日；過程持續(xù)時(shí)間為6～7 d的，中間允許有1個(gè)無雨日；過程持續(xù)8～10 d的，中間允許有2個(gè)不相鄰的無雨日；持續(xù)時(shí)間≥11 d的，不嚴(yán)格規(guī)定非連續(xù)降水間隔天數(shù)；3)連續(xù)2 d無雨作為連陰雨結(jié)束。

連陰雨是一個(gè)長期寡日照、長時(shí)間降水的過程，連陰雨的持續(xù)日數(shù)和災(zāi)害的影響有至關(guān)重要的關(guān)系，所以根據(jù)連陰雨過程日數(shù)把連陰雨過程分為短、中、長連陰雨過程，對應(yīng)連陰雨災(zāi)害的輕、中、重度影響。把持續(xù)天數(shù)5～7 d定義為短連陰雨過程，8～10 d為中連陰雨過程，≥11 d為長連陰雨過程。連陰雨頻率為某個(gè)時(shí)期內(nèi)出現(xiàn)連陰雨日數(shù)與該時(shí)期總?cè)諗?shù)的比值。

2 結(jié)果與分析

2.1 連陰雨降水特征

由圖1可知，高淳1961—2018年年平均降水量為1 228.0 mm，年降水量波動(dòng)很大，最大年降水量為2 423.2 mm(2016年)，最小年降水量為567.7 mm(1978年)。年降水量的氣候傾向率為每10年46.9 mm。連陰雨過程年降水量與年降水量波動(dòng)趨勢非常一致，其氣候傾向率為每10年26.6 mm。最大連陰雨年降水量為1 747.2 mm，也出現(xiàn)在2016年，最小連陰雨年降水量為182.5 mm(1976年)。連陰雨雨量在20世紀(jì)70年代波動(dòng)較大，在20世紀(jì)90年代上升明顯，在21世紀(jì)00年代有下降的趨勢，2016年為高淳有歷史記錄以來極大值，同時(shí)，年降水量也為歷史極大值。

圖1 1961—2018年高淳的年降水量和連陰雨年降水量

由圖2可知，高淳1961—2018年連陰雨年降水量在年降水量中的占比波動(dòng)較大，最多的占到了84%，最少的只占18%，其中在20世紀(jì)60到70年代波動(dòng)較大，在90年代上升明顯，但是總體的上升趨勢不明顯。

圖2 1961—2018年高淳的連陰雨降水量占全年降水量百分比

2.2 連陰雨降水日數(shù)特征

高淳1961—2018年年平均雨日數(shù)為130 d，而年平均連陰雨日數(shù)為59 d，只占雨日的45%。由圖3可知，高淳雨日最多為152 d(1975年)，最少為97 d(2013年)，而連陰雨日數(shù)最多為118 d(1977年)，最少為27 d(1962年)。年雨日數(shù)和連陰雨日數(shù)上升趨勢不明顯，年雨日數(shù)和連陰雨日數(shù)波動(dòng)趨勢一致，這與年降水量和連陰雨雨量變化規(guī)律相似。

圖3 1961—2018年高淳的年降水日數(shù)及連陰雨日數(shù)變化

高淳連陰雨頻率波動(dòng)較大，其多年平均值為20%，最大為32%，最小為7%。頻率呈現(xiàn)波動(dòng)下降的趨勢，但下降幅度不大(圖4)。

圖4 1961—2018年高淳的連陰雨頻率

暴雨對高淳地區(qū)的危害較大。連陰雨期間降水持續(xù)時(shí)間較長，再加上暴雨雨量，對高淳的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、居民生活，甚至生命財(cái)產(chǎn)安全造成了很大危害。圖5看出，高淳年連陰雨期間暴雨極大值為10次(2016年)，平均每年連陰雨期間會(huì)出現(xiàn)2.2次暴雨。高淳日降水極大值為202.1 mm，出現(xiàn)在連陰雨過程中，其連陰雨過程從1991年5月18日到6月20日，持續(xù)時(shí)間為34 d，期間有2次暴雨過程，此次過程對高淳的農(nóng)業(yè)和國民經(jīng)濟(jì)造成了很大的影響。

圖5 1961—2018年高淳的連陰雨期間暴雨日數(shù)

2.3 年連陰雨過程數(shù)

如圖6所示，高淳連陰雨過程數(shù)呈現(xiàn)下降的趨勢，氣候傾向率為每10年0.2個(gè)。其中，連陰雨最多年份為15個(gè)，出現(xiàn)在1977年，年連陰雨過程數(shù)最少為5個(gè)，出現(xiàn)在1962和1988年。高淳1961—2018年平均短連陰雨過程數(shù)為5.0個(gè)，中連陰雨為4.0個(gè)，長連陰雨為1.7個(gè)。長中短連陰雨個(gè)數(shù)變化趨勢與連陰雨總數(shù)變化一致，都呈現(xiàn)小幅下降趨勢。

圖6 1961—2018年高淳的年連陰雨過程數(shù)

如表1所示，高淳1961—2018年短連陰雨過程共出現(xiàn)292次，是中、長連陰雨過程的1.3倍，中和長連陰雨過程數(shù)基本相同。秋季連陰雨過程數(shù)最少，夏季最多，春季次之。分析其原因可能是高淳每年夏初有梅雨天氣，都會(huì)出現(xiàn)連陰雨過程，導(dǎo)致夏季連陰雨過程數(shù)最多，而春季經(jīng)常受北方冷空氣影響，低溫連陰雨也較多。從年代上可以看出，連陰雨過程數(shù)在20世紀(jì)70年代呈現(xiàn)上升趨勢，隨后呈現(xiàn)下降趨勢。

表1 1961—2018年高淳的各年代連陰雨過程頻次

3 小結(jié)與討論

高淳1961—2018年連陰雨過程年降水量與年降水量波動(dòng)趨勢非常一致，其氣候傾向率為每10年26.6 mm。連陰雨雨量在20世紀(jì)70年代波動(dòng)較大，在90年代上升明顯，在21世紀(jì)初有下降的趨勢。連陰雨年降水量在年降水量中的占比波動(dòng)較大，最多的占到了84%，最少的只占18%，其中在20世紀(jì)60到70年代波動(dòng)較大，在90年代上升明顯，但是上升幅度不大。高淳年連陰雨期間暴雨極大值為10次(2016年)，平均每年連陰雨期間會(huì)出現(xiàn)2.2次暴雨。高淳日降水極大值為202.1 mm(1991 年)，出現(xiàn)在連陰雨過程中，此次過程對高淳的農(nóng)業(yè)和國民經(jīng)濟(jì)造成了很大的影響。年雨日數(shù)和連陰雨日數(shù)上升趨勢不明顯，年雨日數(shù)和連陰雨日數(shù)波動(dòng)趨勢一致，這與年降水量和連陰雨雨量變化規(guī)律相似。高淳連陰雨頻率波動(dòng)較大，其多年平均值為 20%，最大為 32%，最小為 7%。頻率呈現(xiàn)波動(dòng)下降的趨勢，但下降的幅度不大。年連陰雨過程數(shù)呈現(xiàn)下降的趨勢，氣候傾向率為每10年0.2個(gè)。高淳長、中、短連陰雨過程數(shù)變化趨勢與連陰雨總數(shù)變化一致，都呈現(xiàn)小幅下降趨勢。短連陰雨過程共出現(xiàn)292 次，是中、長連陰雨過程的1.3倍，中和長連陰雨過程數(shù)基本相同。秋季連陰雨過程數(shù)最少，夏季最多。連陰雨過程數(shù)在20世紀(jì)70年代呈現(xiàn)上升趨勢，隨后呈現(xiàn)下降趨勢。

出現(xiàn)連陰雨天氣時(shí)，農(nóng)業(yè)需加強(qiáng)田間管理，及時(shí)清溝排水，防濕防漬。設(shè)施農(nóng)業(yè)需適時(shí)加強(qiáng)通風(fēng)降濕，適當(dāng)施肥，同時(shí)需做好防治病蟲害工作。螃蟹水產(chǎn)養(yǎng)殖需合理進(jìn)行增氧作業(yè)，需控制飼料投喂量，防止水質(zhì)惡化；及時(shí)清理養(yǎng)殖塘水面浮草，保持水體肥度，增加浮游生物的多樣性；關(guān)注水體有毒成分和病害的出現(xiàn)，及時(shí)抓住有利天氣調(diào)節(jié)水質(zhì)、進(jìn)行消毒處理等，減少連陰雨災(zāi)害對螃蟹養(yǎng)殖的影響。

本研究只通過日照、降水量、降水日數(shù)等數(shù)據(jù)來進(jìn)行連陰雨災(zāi)害劃分，只完成了定性研究，在今后的研究中將結(jié)合不同受災(zāi)作物進(jìn)行連陰雨災(zāi)害定量研究。本研究的劃分標(biāo)準(zhǔn)在高淳地區(qū)較為適合，是否適合其他區(qū)域尚待研究。