1978-2008年西南地區(qū)農(nóng)業(yè)干旱災(zāi)害的變化特征

支 詢， 沙 莉， 李 施， 張藝萌， 朱明宇

(遼寧省氣象裝備保障中心， 遼寧 沈陽 110166)

0 引言

【研究意義】隨著全球氣候的持續(xù)變暖，極端天氣氣候事件的發(fā)生頻率和強(qiáng)度都在迅速增加，嚴(yán)重影響人類的生存和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，已引起國內(nèi)外學(xué)者的普遍關(guān)注。農(nóng)業(yè)干旱是自然災(zāi)害之一，其中極端干旱發(fā)生頻率正在不斷增加，并且從我國北方開始向西南地區(qū)蔓延[1]。我國西南地區(qū)主要包括四川、云南、貴州、重慶和西藏等省(市、區(qū))，其氣候類型主要為四川盆地濕潤熱帶季風(fēng)氣候、云貴高原低緯高原中南亞熱帶季風(fēng)氣候和高山寒帶氣候與立體氣候。近年來的幾次異常干旱災(zāi)害都發(fā)生在西南地區(qū)，如2006年夏季西南地區(qū)東部大部分地區(qū)遭受有氣象資料記錄以來最嚴(yán)重的干旱事件，此次干旱持續(xù)時(shí)間長、范圍廣，給該地區(qū)造成了非常嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失[2]；2009年10月至2010年4月，西南地區(qū)遭受的秋冬春三季連旱，是該地區(qū)近10年來最嚴(yán)重的干旱災(zāi)害，造成耕地受旱面積636.87萬hm2，作物受旱面積501.01萬hm2，其中重旱面積164.27萬hm2，干枯面積109.60萬hm2，待播耕地缺水缺墑面積135.80萬hm2，以云南災(zāi)情最為嚴(yán)重，其受災(zāi)面積和成災(zāi)面積均最大，有888.5萬人和486萬頭牲畜出現(xiàn)臨時(shí)飲水困難[3]。因此，弄清西南地區(qū)的農(nóng)業(yè)干旱災(zāi)害變化特征具有重要意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】干旱的時(shí)空分布很大程度上決定于降水量的時(shí)空分布。我國西北和青藏高原地區(qū)屬于常年干旱區(qū)，東部地區(qū)屬于季節(jié)性干旱區(qū)[4]。李克讓等[5]利用1951-1991年全國160個(gè)站點(diǎn)的氣象資料，分析了我國干旱(多旱、重旱和持續(xù)干旱)的區(qū)域分布，指出我國主要有四大干旱中心，全國多數(shù)地區(qū)干旱隨時(shí)間的變化呈線性增長趨勢，其受災(zāi)和成災(zāi)面積有3個(gè)高值期，且總體線性增長趨勢明顯。張強(qiáng)等[4,6]以農(nóng)業(yè)災(zāi)害統(tǒng)計(jì)資料為基礎(chǔ)，較為系統(tǒng)地分析和探討了建國以來地區(qū)不同階段的干旱狀況和災(zāi)情波動(dòng)特征。賀晉云等[1]研究表明，西南地區(qū)在20世紀(jì)80-90年代極端干旱的發(fā)生頻率明顯減少，但進(jìn)入21世紀(jì)后，極端干旱呈大幅增加趨勢。郝成元等[7]對中國氣候變化敏感區(qū)降水變化過程和波動(dòng)特征對比分析發(fā)現(xiàn)，西藏自治區(qū)降水量自20世紀(jì)80年代至今呈明顯增多趨勢，干旱有所緩解?！狙芯壳腥朦c(diǎn)】西南地區(qū)是干旱發(fā)生頻率較高的地區(qū)之一，鮮見關(guān)于其近30年農(nóng)業(yè)干旱災(zāi)害變化特征的研究報(bào)道，利用1978-2008年西南地區(qū)干旱受災(zāi)面積、干旱成災(zāi)面積、農(nóng)作物受災(zāi)總面積和農(nóng)作物總播種面積等數(shù)據(jù)，探究其農(nóng)業(yè)干旱災(zāi)害的變化特征。【擬解決的關(guān)鍵問題】探明1978-2008年西南地區(qū)農(nóng)業(yè)干旱災(zāi)害變化特征，以期為該地區(qū)農(nóng)業(yè)干旱災(zāi)害的預(yù)測及防御提供歷史借鑒與科學(xué)依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 資料

1978-2008年西南地區(qū)(四川-重慶、云南、貴州和西藏)的干旱受災(zāi)面積、成災(zāi)面積和農(nóng)作物受災(zāi)總面積、農(nóng)作物總播種面積數(shù)據(jù)均來自新中國農(nóng)業(yè)60年統(tǒng)計(jì)資料[8]。

1.2 方法

1.2.1 災(zāi)害面積統(tǒng)計(jì) 同一地塊如果先后遭受幾種或幾次災(zāi)害，只計(jì)算受災(zāi)面積最大(最重)的1次，不重復(fù)計(jì)算；成災(zāi)面積指在遭受自然災(zāi)害影響時(shí)農(nóng)作物較正常年產(chǎn)量減少30%以上的播種面積，所有指標(biāo)面積均為平均值。

1.2.2 干旱受(成)災(zāi)率計(jì)算 利用整理出的干旱受災(zāi)面積、成災(zāi)面積和農(nóng)作物受災(zāi)總面積、農(nóng)作物總播種面積計(jì)算四川、云南、貴州、重慶和西藏等省(市、區(qū))干旱受災(zāi)率和 干旱受災(zāi)率和干旱成災(zāi)率，其中省與市整合為“ - ”(因1978-1996年的19年間重慶屬于四川省)；用統(tǒng)計(jì)對比分析與線性擬合等方法，從時(shí)間與空間尺度分析近30年西南地區(qū)農(nóng)業(yè)干旱災(zāi)害的變化特征。

干旱受災(zāi)(成災(zāi))率=[農(nóng)作物干旱受災(zāi)(成災(zāi))面積/農(nóng)作物種植總面積]×100%。

2 結(jié)果與分析

2.1 西南地區(qū)農(nóng)作物干旱受災(zāi)面積及其占比

從圖1看出，1978-2008年西南地區(qū)5個(gè)省(市、區(qū))農(nóng)作物干旱受災(zāi)面積及干旱受災(zāi)面積占比的變化。受災(zāi)面積：四川最大，為2 687.6萬hm2；西藏最小，為58.6萬hm2；云南、重慶和貴州受災(zāi)面積分別為1 192.3萬hm2、1 180.6萬hm2和1 024.3萬hm2。

注：重慶的數(shù)據(jù)為1997-2008年。

受災(zāi)面積占比：西藏最大，占65.83%；貴州最小，為45.96%；四川、重慶和云南分別為53.10%、50.83%和49.69%。

2.2 西南地區(qū)每 10年農(nóng)作物干旱受災(zāi)率及成災(zāi)率的變化

從圖2看出，1978-2008年西南地區(qū)的貴州、云南、西藏和四川-重慶每10年農(nóng)作物干旱受災(zāi)率和成災(zāi)率的變化，其在全球氣候變化背景下，四川-重慶和云南農(nóng)業(yè)干旱的受災(zāi)率和成災(zāi)率呈明顯上升趨勢，尤其在最后10年，干旱受災(zāi)率與干旱成災(zāi)率上升速率擴(kuò)大；貴州和西藏農(nóng)業(yè)干旱的受災(zāi)率和成災(zāi)率呈逐漸下降趨勢。

圖2 1978-2008年每 10 年西南地區(qū)農(nóng)作物干旱受災(zāi)及成災(zāi)率的變化

2.2.1 干旱受災(zāi)率 貴州：30年間每10年農(nóng)作物干旱受災(zāi)率呈下降趨勢，第1個(gè)10年、第2個(gè)10年和第3個(gè)10年分別為16.12%、14.57%和7.76%。云南：30年間每10年農(nóng)作物干旱受災(zāi)率呈先降后升趨勢，第1個(gè)10年、第2個(gè)10年和第3個(gè)10年分別為13.42%、11.89%和12.00%，第2個(gè)10年較第1個(gè)10年降低1.53%，第3個(gè)10年較第2個(gè)10年升高0.11%。西藏：30年間每10年農(nóng)作物干旱受災(zāi)率呈明顯下降趨勢，第1個(gè)10年、第2個(gè)10年和第3個(gè)10年分別為22.80%、17.73%和8.04%。四川-重慶：30年間每10年農(nóng)作物干旱受災(zāi)率呈增長趨勢，第1個(gè)10年、第2個(gè)10年和第3個(gè)10年為27.12%、35.68%和52.39%。

2.2.2 干旱成災(zāi)率 西南地區(qū)各省(市、區(qū))農(nóng)作物干旱成災(zāi)率的變化趨勢與受災(zāi)率基本一致。貴州：30年間每10年農(nóng)作物干旱成災(zāi)率呈明顯下降趨勢，第1個(gè)10年、第2個(gè)10年和第3個(gè)10年分別為9.21%、6.92%和3.80%。西藏：30年間每10年農(nóng)作物干旱成災(zāi)率呈明顯下降趨勢，第1個(gè)10年、第2個(gè)10年和第3個(gè)10年分別為11.01%、6.21%和2.53%。云南：30年間每10年農(nóng)作物干旱成災(zāi)率呈先降后升趨勢，第1個(gè)10年、第2個(gè)10年和第3個(gè)10年分別為6.32%、4.39%和6.26%，第2個(gè)10年較第1個(gè)10年降低1.93%，第3個(gè)10年較第2個(gè)10年升高1.87%。四川-重慶：30年間每10年農(nóng)作物干旱成災(zāi)率呈先降后升趨勢，第1個(gè)10年、第2個(gè)10年和第3個(gè)10年分別為7.24%、6.89%和8.78%。

2.3 西南地區(qū)農(nóng)作物的干旱受災(zāi)率與成災(zāi)率

2.3.1 四川-重慶 從圖3看出，1978-2008年四川-重慶農(nóng)作物干旱受災(zāi)率與成災(zāi)率的變化趨勢。受災(zāi)率：1978-1996年低于1997-2008年，呈加重趨勢。其中，2001年最高，為71.27%；2006年其次，為68.75%；1982年最低，為0。成災(zāi)率：干旱成災(zāi)率變化趨勢與干旱受災(zāi)率變化一致，其中，2006年最高，為44.60%；2001年其次，為35.58%；1982年最低，為0.23%。經(jīng)一元線性回歸擬合發(fā)現(xiàn)，四川-重慶農(nóng)作物干旱受災(zāi)率與成災(zāi)率隨時(shí)間的變化大體一致，呈明顯上升趨勢，表明其干旱災(zāi)害呈加重趨勢。

圖3 1978-2008年四川及重慶農(nóng)作物干旱受災(zāi)及成災(zāi)率的年變化

2.3.2 云南 從圖4看出，1978-2008年云南省農(nóng)作物干旱受災(zāi)率與成災(zāi)率的變化趨勢較為一致，其變幅較小且較為集中。受災(zāi)率：2005年最高，為33.92%；1979年其次，為29.42%；1978年最低，為2.63%。成災(zāi)率：2005年最高，為19.69%；1979年其次，為13.55%；1990年最低，僅0.64%。經(jīng)一元線性回歸擬合發(fā)現(xiàn)，云南省農(nóng)作物干旱受災(zāi)率與成災(zāi)率隨時(shí)間的變化呈上升趨勢，表明其干旱災(zāi)害呈加重趨勢。

圖4 1978-2008年云南省農(nóng)作物干旱受災(zāi)及成災(zāi)率的變化

2.3.3 西藏 從圖5看出，1978-2008年西藏自治區(qū)農(nóng)作物干旱受災(zāi)率與成災(zāi)率的變化趨勢。受災(zāi)率：近30年的受災(zāi)率，1983年最高，為61.97%；1980年最低，僅1.22%。由于受災(zāi)率的計(jì)算中缺失6年(1989年、1991年、1999年、2000年、2003年和2008年)數(shù)據(jù)，圖中變化年份分為3段，第1階段為1978-1988年，這9年西藏自治區(qū)干旱受災(zāi)率較大，變化明顯；第2階段為1993-1998年，此階段相對第1階段受災(zāi)率減小，變幅減弱；第3階段為2001-2007年，這7年(僅缺失2003年)的干旱受災(zāi)率已降至最低。高峰與低谷都集中在第1階段。成災(zāi)率：近30年的成災(zāi)率，1982年最高，為25.02%；1980年最低，僅0.59%。由于受災(zāi)率的計(jì)算中缺失15年(1981年、1988年、1989年、1991年、1994年、1996年、1998年、1999年、2000年、2002年、2003年、2005年、2006年、2007年和2008年)數(shù)據(jù)，圖中斷點(diǎn)較多，其變化趨勢明顯，但能大體看出1978-1987年的干旱成災(zāi)率較以后年份大得多。經(jīng)一元線性回歸擬合發(fā)現(xiàn)，西藏自治區(qū)農(nóng)作物干旱受災(zāi)率與成災(zāi)率隨時(shí)間的變化呈明顯下降趨勢，表明其干旱災(zāi)害呈減輕趨勢。

圖5 1978-2008 年西藏自治區(qū)農(nóng)作物干旱受災(zāi)及成災(zāi)率的變化

2.3.4 貴州 從圖6看出，1978-2008年貴州省農(nóng)作物干旱受災(zāi)率與成災(zāi)率的年變化趨勢。受災(zāi)率：1978-1992年變化較大，1993-2008年相對變化較小，其中，1979年最高，為33.21%；2008年最低，為2.64%。成災(zāi)率：1981年最高，為20.30%；2008年最低，僅1.09%?？傮w看，貴州省農(nóng)作物干旱受災(zāi)率與成災(zāi)率隨時(shí)間的變化呈下降趨勢，說明其旱災(zāi)災(zāi)情減輕。經(jīng)一元線性回歸擬合發(fā)現(xiàn)，貴州省農(nóng)作物干旱受災(zāi)率與成災(zāi)率隨時(shí)間的變化呈下降趨勢，且降幅較大，表明其干旱災(zāi)害呈減輕趨勢，且基本得到有效控制。

圖6 1978-2008年貴州省農(nóng)作物干旱受災(zāi)及成災(zāi)率的變化

3 討論

隨著全球氣候的持續(xù)變暖，極端天氣氣候事件的發(fā)生頻率和強(qiáng)度都在迅速增加，嚴(yán)重影響了人類的生存和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，引起了國內(nèi)外學(xué)者的普遍關(guān)注。農(nóng)業(yè)干旱是自然災(zāi)害之一，其中極端干旱發(fā)生頻率正在不斷增加，并且從我國北方開始向西南地區(qū)蔓延[1]。賀晉云等[1]研究表明，西南地區(qū)在20世紀(jì)80-90年代極端干旱的發(fā)生頻率明顯減少，但進(jìn)入21世紀(jì)后，極端干旱呈大幅增加趨勢。郝成元等[7]對中國氣候變化敏感區(qū)降水變化過程和波動(dòng)特征對比分析發(fā)現(xiàn)，西藏自治區(qū)降水量自20世紀(jì)80年代至今呈明顯增多趨勢，干旱有所緩解。研究結(jié)果表明，西南地區(qū)農(nóng)作物干旱受災(zāi)面積依次為四川(2 687.6萬hm2)>云南(1 192.3萬hm2)>重慶(1 180.6萬hm2)>貴州(1 024.3萬hm2)>西藏(58.6萬hm2)，分別占農(nóng)作物種植總面積的53.10%、49.69%、50.83%、45.96%和65.83%；四川-重慶和云南農(nóng)作物干旱受災(zāi)率與成災(zāi)率隨時(shí)間的變化呈明顯上升趨勢，其災(zāi)情越來越重；西藏和貴州農(nóng)作物干旱受災(zāi)率與成災(zāi)率隨時(shí)間的變化呈明顯下降趨勢，其災(zāi)情越來越輕。史風(fēng)梅等[9]研究認(rèn)為，黑龍江省西南部是干旱高危害區(qū)，須同時(shí)做好春旱和夏旱的防治工作。王明田[10]認(rèn)為，2006年四川省年干旱站次比達(dá)歷史最大值，夏旱站次比也是歷史最大值，而相對濕潤度指數(shù)卻是最低值。

4 結(jié)論

旱災(zāi)是西南地區(qū)對農(nóng)業(yè)影響最大的氣象災(zāi)害之一；四川-重慶和云南農(nóng)作物干旱受災(zāi)率與成災(zāi)率隨時(shí)間的變化呈明顯上升趨勢，其災(zāi)情越來越重，西藏和貴州農(nóng)作物干旱受災(zāi)率與成災(zāi)率隨時(shí)間的變化呈明顯下降趨勢，其災(zāi)情越來越輕。