甘肅半干旱區(qū)季節(jié)性干旱分布特征研究

王紅麗　張緒成　于顯楓　侯慧芝　方彥杰　馬一凡

摘要：根據(jù)甘肅省蘭州市、白銀市、定西市、臨夏市、平?jīng)鍪泻蛻c陽市1981 — 2010年共30 a的氣象站數(shù)據(jù)，依據(jù)各季節(jié)各站點(diǎn)累積降水量平均值劃分干旱等級，分析了甘肅半干旱區(qū)季節(jié)性干旱的分布特征。結(jié)果表明，特大干旱、嚴(yán)重干旱、輕度干旱、中度干旱在甘肅半干旱區(qū)春季、夏季和秋季均有發(fā)生，其中春季以嚴(yán)重干旱和中度干旱為主，夏季以中度干旱和輕度干旱為主，秋季以中度干旱和輕度干旱為主。

關(guān)鍵詞：半干旱區(qū)；季節(jié)性干旱；分布特征；甘肅省

中圖分類號：S-3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1001-1463（2018）07-0069-04

doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2018.07.021

Abstract：Based on the meteorological data of stations of Lanzhou， Baiyin， Dingxi， Linxia， Pingliang and Qingyang in Gansu Province for a total of 30 years from 1981 to 2010， the drought level was graded according to the average precipitation at each site in each season， and the seasonal drought distribution characteristics were analyzed in the semi-arid region of Gansu Province. The results show that extreme drought， severe drought， moderate drought and mild drought occurred in spring， summer and autumn in the semi-arid region of Gansu Province. Among them， severe drought and moderate drought occured frequently in spring， mainly moderate drought and mild drought mainly occurred in summer and autumn.

Key words：Semi-arid area；Seasonal drought；Distribution characteristics；Gansu Province

甘肅半干旱區(qū)降水稀少，蒸發(fā)強(qiáng)烈，年降水量不足且季節(jié)分布不均，自然降水與農(nóng)作物需水供需錯(cuò)位[1 ]，干旱嚴(yán)重制約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。甘肅省1958 — 2008年年均干旱受災(zāi)面積達(dá)63.1萬hm2，約18%的播種面積受災(zāi)，其中成災(zāi)面積達(dá)14%[2 - 3 ]，而且甘肅省干旱涉及范圍廣，大部分市縣均不同程度受災(zāi)，其中中東部地區(qū)受旱面積占全省的79%，糧食產(chǎn)量低而不穩(wěn)[4 ]。隨著全球變暖，氣溫升高可能會(huì)引起蒸發(fā)變大和降水量減少，導(dǎo)致我國半干旱區(qū)干旱加劇[5 ]，干旱將對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來不可逆轉(zhuǎn)的威脅，尤其是全省半干旱區(qū)，將成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的第一制約因素。同時(shí)，由于甘肅省半干旱區(qū)降水季節(jié)分布不均，與農(nóng)作物需水供需錯(cuò)位引發(fā)的季節(jié)性干旱會(huì)對作物生長造成損害，甚至絕收。明確季節(jié)性干旱分布特征，及早制定預(yù)防措施將最大程度減輕旱災(zāi)損失。我們根據(jù)甘肅省蘭州市、白銀市、定西市、臨夏州、平?jīng)鍪泻蛻c陽市1981 — 2010年的氣象站數(shù)據(jù)，依據(jù)各季節(jié)各站點(diǎn)累積降水量平均值劃分干旱等級，總結(jié)了甘肅省半干旱區(qū)季節(jié)性干旱分布特征，以期為應(yīng)對季節(jié)性干旱提供參考。

1 數(shù)據(jù)來源及研究方法

根據(jù)甘肅省蘭州市、白銀市、定西市、臨夏州、平?jīng)鍪泻蛻c陽市1981 — 2010年共30 a的氣象站數(shù)據(jù)，依據(jù)各季節(jié)各站點(diǎn)累積降水量平均值劃分干旱等級。春季為2 — 4月、夏季為5 — 7月、秋季為8 — 10月，各個(gè)季節(jié)每個(gè)站點(diǎn)取3個(gè)月的累積降水量求30 a的平均值。計(jì)算指標(biāo)如下。

各站點(diǎn)各季節(jié)降水量距平百分比Dp=[（Xi-）/]×100%，其中，Xi是每年的季節(jié)（春/夏/秋）的累積降水量，是多年的平均累積降水量。得到每個(gè)站點(diǎn)春、夏、秋3個(gè)季節(jié)30 a的降水量距平值。

將各季節(jié)30 a降水量距平值劃分為4個(gè)等級，分別為-25%～0%（輕度干旱）、-50%～-25%（中度干旱）、-75%～-50%（嚴(yán)重干旱）、-100%～- 75%（特大干旱）。

各站點(diǎn)不同程度干旱的頻率=P/N，其中P為各站點(diǎn)不同等級不同季節(jié)發(fā)生的次數(shù)，N為30 a。

2 結(jié)果與分析

2.1 春季季節(jié)性干旱分布特征

國家氣候中心以降水距平百分比Dp作為衡量干旱的主要指標(biāo)。通過圖1可以看出，在甘肅半干旱區(qū)，春季（2 — 4月）降水距平百分比-100%～-75%（特大干旱）的發(fā)生頻率慶陽市、白銀市為0.07～0.13，局部地區(qū)達(dá)到0.13～0.20，蘭州市、臨夏市、定西市、平?jīng)鍪邪l(fā)生頻率低于0.07；降水距平百分比-75%～-50%（嚴(yán)重干旱）的發(fā)生頻率平?jīng)鍪小足y市及蘭州西北部為0.33～0.50，局部達(dá)到0.50～0.67，蘭州市東南部、臨夏市、定西市北部和慶陽市發(fā)生頻率0.17～0.33；降水距平百分比-50%～-25%（中度干旱）的發(fā)生頻率慶陽市、白銀市、定西市、蘭州市大部分地區(qū)為0.67～1.00，平?jīng)鍪?、臨夏州發(fā)生頻率0.33～0.67；降水距平百分比-25%～0%（輕度干旱）的發(fā)生頻率大部分地區(qū)為0.67～1.00。可見，甘肅半干旱區(qū)春季主要以嚴(yán)重干旱和中度干旱為主，其中嚴(yán)重干旱平均每3 a發(fā)生1次，中度干旱每2 a、甚至每年發(fā)生。

2.2 夏季季節(jié)性干旱分布特征

通過圖2看出，甘肅半干旱區(qū)夏季（5 — 7月）降水距平百分比-100%～-75%（特大干旱）基本不發(fā)生；降水距平百分比-75%～-50%（嚴(yán)重干旱）大部分地區(qū)（白銀市除外）最頻每6.00 a發(fā)生1次，白銀市大部分地區(qū)每3.00～6.00 a發(fā)生1次。降水距平百分比-50%～-25%（中度干旱）大部分地區(qū)每1.50～3.00 a發(fā)生1次。降水距平百分比-25%～0%（輕度干旱）大部分地區(qū)0.75～1.00 a發(fā)生1次，甚至1.00 a發(fā)生2次?？梢?，甘肅半干旱區(qū)夏季主要以中度干旱和輕度干旱為主，其中中度干旱每1.50～3.00 a發(fā)生1次，輕度干旱每年發(fā)生。

2.3 秋季季節(jié)性干旱分布特征

通過圖3可以看出，甘肅半干旱區(qū)秋季（8 — 10月）降水距平百分比-100%～-75%（特大干旱）除白銀市西北部和蘭州市局部外，其他地區(qū)基本不發(fā)生；降水距平百分比-75%～-50%（嚴(yán)重干旱）大部分地區(qū)（定西市西南部除外）每3.00～6.00 a發(fā)生1次，定西市西南部最頻6.00 a發(fā)生1次；降水距平百分比-50%～-25%（中度干旱）大部分地區(qū)每1.50～3.00 a發(fā)生1次；降水距平百分比 -25%～0%（輕度干旱）大部分地區(qū)1.50～3.00 a發(fā)生1次。可見，甘肅半干旱區(qū)秋季主要以中度干旱和輕度干旱為主，均為每1.50～3.00 a發(fā)生1次。

3 小結(jié)與討論

甘肅省是全國干旱最為嚴(yán)重的省份之一，干旱持續(xù)發(fā)生且旱情嚴(yán)重，經(jīng)常性糧食減產(chǎn)嚴(yán)重甚至絕收[6 - 7 ]。研究顯示，從20世紀(jì)60年代至21世紀(jì)初，甘肅省干旱類型以冬春旱和春末夏初旱為主逐步發(fā)展為春、夏、秋、冬均旱的嚴(yán)重干旱旱災(zāi)[8 ]?？梢姡鸩蕉鄻踊皖l繁發(fā)生的旱災(zāi)增加了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的干旱風(fēng)險(xiǎn)。了解不同時(shí)段旱情發(fā)生的特點(diǎn)及程度，及時(shí)合理的制定抗旱減災(zāi)方案成為應(yīng)對旱災(zāi)必須的手段和解決方法。

本文在分析甘肅省多年多點(diǎn)氣象數(shù)據(jù)資料的基礎(chǔ)上，總結(jié)分析了該區(qū)季節(jié)性干旱發(fā)生頻率和分布特征。結(jié)果顯示，甘肅半干旱區(qū)春季主要以嚴(yán)重干旱和中度干旱為主，其中嚴(yán)重干旱平均每3.00 a發(fā)生1次，中度干旱每2.00 a、甚至每年發(fā)生；夏季主要以中度干旱和輕度干旱為主，其中中度干旱每1.50～3.00 a發(fā)生1次，輕度干旱每年甚至半年發(fā)生1次；秋季主要以中度干旱和輕度干旱為主，均在每1.50～3.00 a發(fā)生1次。

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（本文責(zé)編：陳 偉）