呼倫貝爾地區(qū)強(qiáng)降水的成因分析對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響及對策

何佳歡，張宏豐

（內(nèi)蒙古額爾古納市氣象局，內(nèi)蒙古 呼倫貝爾 022250）

強(qiáng)降水（雪）是我國北方地區(qū)冬季、春季出現(xiàn)概率特別高的一種天氣現(xiàn)象，此類天氣在給地方農(nóng)業(yè)生產(chǎn)補(bǔ)充水分的同時，也給城市交通、電力系統(tǒng)、通訊設(shè)施等各個方面造成不同程度的危害[1]。我國有許多氣象學(xué)者以及技術(shù)人員對強(qiáng)降雪天氣開展研究，并探討其對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響及對策。

1 天氣實(shí)況

2018年4月13日08時～14日08時，呼倫貝爾地區(qū)發(fā)生一次強(qiáng)降水天氣過程，其中新巴爾虎左旗、新巴爾虎右旗、鄂溫克旗、牙克石、扎蘭屯日降水量均超過歷史極值。此次降水天氣強(qiáng)度最大的時間段為4月13日11h～23h，依據(jù)12h降水量等級標(biāo)準(zhǔn)，呼倫貝爾地區(qū)中南部以及西南部均達(dá)到暴雪級別，其中新巴爾虎左旗南部為大雨（雨夾雪），降水量為27.1mm，牙克石市降雪量為12.9mm，14h～15h阿木古郎鎮(zhèn)有冰雹發(fā)生，直徑為8mm，且伴隨著雷雨，1h降水量為15.2mm；呼倫貝爾東南部出現(xiàn)中雨（雨夾雪）天氣。

2 天氣形勢分析

2.1 高空形勢分析

2.1.1 500hPa形勢場分析

2018年4月13日08時500hPa形勢場上，有一深厚的低槽分布在貝加爾湖地區(qū)，槽后冷中心溫度為-32℃，這個時候呼倫貝爾地區(qū)位于暖脊內(nèi)；13日20時貝加爾湖低槽不斷東移南壓，降水落區(qū)西部位于槽前，槽前西南風(fēng)以及槽后偏北風(fēng)均顯著增大，這意味著冷暖空氣勢力均很強(qiáng)，有利于強(qiáng)降水（雪）的發(fā)生發(fā)展；14日08時高空槽東移出呼倫貝爾地區(qū)，降水過程基本結(jié)束。

2.1.2 850hPa形勢場分析

2018年4月13日08時850hPa形勢場上，有一蒙古冷渦處于蒙古東部區(qū)域，溫度槽要比高度槽落后，呼倫貝爾地區(qū)主要受冷渦頂前部東南氣流控制；13日20時冷渦東移增強(qiáng)，高度槽和溫度槽幾乎重合，系統(tǒng)此時處于強(qiáng)盛時間段，呼倫貝爾地區(qū)位于冷渦頂部，渦前偏南風(fēng)以及渦后偏北風(fēng)高達(dá)14m/s。14日08時冷渦持續(xù)東移，中心處于東北地區(qū)的黑龍江一帶，此時本場主要受渦后偏北氣流影響。

2.2 地面氣壓場分析

4月13日08時地面氣壓場上，有一個蒙古氣旋處于呼倫貝爾地區(qū)西南部，蒙古氣旋頂部有中雪或者大雪天氣，呼倫貝爾市西邊偏西區(qū)域處在氣旋頂前部逐漸開始出現(xiàn)降雪天氣，并且伴隨著5、6級偏東風(fēng)（等壓線密集氣壓梯度顯著）；13日14時蒙古氣旋東移北上增強(qiáng)，呼倫貝爾市中部發(fā)生雨夾雪或雪，偏東風(fēng)維持不變；13日20時蒙古氣旋東移，呼倫貝爾市中部、南部出現(xiàn)降水、雨夾雪或者雪，風(fēng)力開始變?nèi)酰?4日02時蒙古氣旋不斷東移，本場西部降雨結(jié)束，中部以及東南部降水仍舊持續(xù)；到了14日08時，地面氣旋中心移動到吉林東部，呼倫貝爾市主要受氣旋頂后部冷空氣影響，降水天氣過程結(jié)束。

3 物理量診斷分析

3.1 水汽條件分析

3.1.1 比濕條件

4月13日08時，呼倫貝爾市西南部比濕處于1.5g/kg～2g/kg之間，有顯著的濕舌處于南部至錫林郭勒盟區(qū)域，與蒙古氣旋前部的偏南風(fēng)相配合，水汽持續(xù)朝北積聚；13日20時呼倫貝爾中部以及南部大部地區(qū)比濕達(dá)到3g/kg。

3.1.2 水汽通量及散度

4月13日08時，受偏南風(fēng)低空急流的影響，源于東海、南海的水汽不斷朝呼倫貝爾西邊區(qū)域輸送，有一個通量大值區(qū)域處于呼倫貝爾市西南到錫林郭勒盟區(qū)域，數(shù)值為9g/（cm·hPa·s）；13日14時水汽輸送通道向東邊移動到呼倫貝爾地區(qū)中部、南部，在呼倫貝爾中南部分布著一數(shù)值為6g/（cm·hPa·s）的通量大值區(qū)；13日20時源于南海、東海的水汽輸送通道在華北地區(qū)斷裂，偏南風(fēng)低空急流朝東移動。

3.2 動力條件分析

3.2.1 垂直速度

垂直速度場上，4月13日08時東經(jīng)110～120°、北緯45～50°區(qū)域850hPa屬于負(fù)速度區(qū)，中心大值區(qū)為-20×10-3hPa·s-1；700hPa、500hPa均屬于負(fù)垂直速度區(qū)，中心大值區(qū)分別為-40×10-3hPa·s-1、-80×10-3hPa·s-1。13日20時850hPa呼倫貝爾中、南部區(qū)域均屬于數(shù)值為-10×10-3hPa·s-1的負(fù)速度區(qū)，700hPa處屬于數(shù)值為-20×10-3hPa·s-1負(fù)速度區(qū)；500hPa呼倫貝爾中部正速度區(qū)轉(zhuǎn)變成下沉運(yùn)動，這個時候降水逐漸變?nèi)酢?/p>

3.2.2 渦度

渦度場上，4月13日08時，蒙古氣旋中心和頂部對應(yīng)區(qū)屬于正渦度區(qū)，氣旋中心與渦度大值區(qū)60×10-6s-1相對應(yīng)；700hPa渦度場，正渦度區(qū)和850hPa幾乎相同，大值區(qū)略朝系統(tǒng)后部偏移，渦度大值區(qū)為100×10-6s-1；500hPa渦度場，正渦度大值區(qū)繼續(xù)略朝系統(tǒng)后部偏移，渦度大值區(qū)為120×10-6s-1。4月13日20時，850hPa渦度場，呼倫貝爾中、南部屬于正渦度區(qū)，大值區(qū)東移到至西南部，數(shù)值達(dá)100×10-6s-1；700hPa渦度場和500hPa渦度場大值區(qū)均西移，渦度大值區(qū)都為80×10-6s-1。

3.3 熱力條件分析

通常對流有效位能（CAPE）和K指數(shù)愈大，對于強(qiáng)對流天氣的發(fā)生越有利。4月13日14時在呼倫貝爾新巴爾虎左旗阿木古郎鎮(zhèn)存在一數(shù)值為250J·kg-1為對流有效位能（CAPE）大值區(qū)，K指數(shù)達(dá)到25～30，這些為此次強(qiáng)降水天氣過程的發(fā)生提供了有利的熱力條件。

4 對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響及對策

4.1 對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響

隨著氣溫的升高和降水的增加，熱量資源顯著增加，提高了農(nóng)作物的復(fù)種指數(shù)和產(chǎn)量，增加了豐產(chǎn)的保險(xiǎn)系數(shù)等但也加劇了災(zāi)害的發(fā)生，并衍生出次生災(zāi)害。

4.1.1 農(nóng)作物生長期縮短

氣溫上升會導(dǎo)致農(nóng)作物生育期縮短與早熟，產(chǎn)量降低。以水稻為例。平均氣溫每升高1℃。生育期日數(shù)平均縮短7～8d在當(dāng)前的品種條件下，生育期縮短使有效分蘗減少，導(dǎo)致總干物質(zhì)重和穗重下降、產(chǎn)量降低。高溫逼熟是高溫天氣對成熟期作物產(chǎn)生的危害，如水稻在開花后7～16d灌漿速度最快，積累干物質(zhì)最多，若此時遇到高溫，將造成根系早衰，葉片功能下降，葉綠素含量降低，縮短了光合產(chǎn)物的接納期，使成熟期縮短，灌漿不足，千粒重下降，消耗較多的有機(jī)物質(zhì)，減少干物質(zhì)的積累。葉溫增高，蒸騰作用增強(qiáng)，作物失水嚴(yán)重，破壞了體內(nèi)的水分代謝平衡，削弱了籽粒灌漿能力，促使籽粒尚未飽滿就很快成為癟粒，形成高溫逼熟危害。

4.1.2 造成農(nóng)作物減產(chǎn)

由于持續(xù)降雨而造成土壤水分過多使得農(nóng)作物被淹沒的現(xiàn)象稱為洪澇災(zāi)害。洪澇主要有兩種形式：一種為連續(xù)幾日的暴雨導(dǎo)致江河泛濫、山洪泥石流發(fā)生，最終知識農(nóng)田淹沒、各種基礎(chǔ)設(shè)施造成破壞的情況；另一種為積水過多且得不到有效的排泄而最終形成洪澇災(zāi)害。洪澇災(zāi)害將導(dǎo)致河流洪澇泛濫，破壞建筑物和道路設(shè)施，并嚴(yán)重影響農(nóng)作物，甚至農(nóng)作物絕收。

4.2 對策措施

4.2.1 選育或引進(jìn)抗逆性強(qiáng)的農(nóng)作物新品種

從外地引入適應(yīng)氣候變化的農(nóng)作物新品種，可提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，要引進(jìn)和培育耐高溫、耐澇的農(nóng)作物新品種。同時，農(nóng)業(yè)科研機(jī)構(gòu)應(yīng)積極選育抗逆性強(qiáng)的農(nóng)作物新品種，主要選育耐高溫、耐干旱、抗病蟲害的優(yōu)質(zhì)農(nóng)作物新品種。

4.2.2 增強(qiáng)防洪措施

積極開展植樹造林，增加林地建設(shè)，有利于土壤對水的吸收，從而減少暴風(fēng)雨對土壤的入侵。在防止水土流失的同時，還可以防止下游河流或湖泊充滿沉積物并改善河流和湖泊排洪能力。農(nóng)民應(yīng)及時注意天氣災(zāi)害預(yù)警信息，提前做好防洪準(zhǔn)備，并采取預(yù)防措施。洪災(zāi)發(fā)生后，各個部門必須迅速疏通各種渠道進(jìn)行排水，整頓和加固農(nóng)作物。建立科學(xué)的排灌制度，盡快從農(nóng)田排干水，合理調(diào)整農(nóng)業(yè)布局，適當(dāng)種植耐澇作物。修建大型水庫，要做好水系管理。適當(dāng)改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤水分的過濾和排水能力。

5 結(jié)語

（1）在本次天氣發(fā)生過程中，500hPa形勢場上，呼倫貝爾地區(qū)位于暖脊內(nèi)，貝加爾湖低槽不斷東移南壓，降水落區(qū)西部位于槽前，槽前西南風(fēng)以及槽后偏北風(fēng)均顯著增大，這意味著冷暖空氣勢力均很強(qiáng)，有利于強(qiáng)降水（雪）的發(fā)生發(fā)展；850hPa形勢場上，有一蒙古冷渦處于蒙古東部區(qū)域，溫度槽要比高度槽落后，呼倫貝爾市主要受冷渦頂前部東南氣流控制。地面氣壓場上，有1蒙古氣旋處于呼倫貝爾西南部，這些共同為本次強(qiáng)降水天氣的發(fā)生發(fā)展提供了有利的天氣形勢。

（2）本次強(qiáng)降水天氣過程中，呼倫貝爾降水落區(qū)比濕條件以及源于東海、南海的水汽條件均較好，還有動力條件、不穩(wěn)定能量均有利于此次雨雪天氣發(fā)生發(fā)展。

（3）強(qiáng)降雨對呼倫貝爾的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成了嚴(yán)重的危害，有必要加強(qiáng)對農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害對農(nóng)業(yè)影響的研究，最大限度地減少對農(nóng)作物的危害，促進(jìn)呼倫貝爾市農(nóng)業(yè)的健康發(fā)展。