烏海市主要農業(yè)氣象災害特征及防御對策分析

白 鑫

烏海市氣象局，內蒙古烏海 016000

在全球變暖的大背景下，各類極端天氣增加，為農業(yè)生產帶來了較大影響。烏海位于西北地區(qū)，地處大陸深處，分別與庫布齊沙漠、烏蘭布和沙漠、毛烏素沙地邊緣連接，屬于典型的溫帶大陸性氣候，降水量少，日照充足，蒸發(fā)量大，無霜期較長。春季干旱少雨，大風天氣多；夏季降水集中，氣溫較高；秋季天氣晴朗，氣溫適宜；冬季干燥少雪，灰霾天氣多。

氣象災害對農作物的影響是顯著的。農作物的生長和氣候變化有著直接關系，烏海主要農作物是玉米、小麥，經濟作物為果樹和葡萄。烏海農業(yè)氣象災害種類多、發(fā)生頻率高，同時季節(jié)性較強，主要農業(yè)氣象災害有干旱、霜凍、大風沙塵，冰雹等。

1 資料與方法

本文的氣象數(shù)據(jù)來源于烏海市國家一般氣象站，主要為1991—2021年的干旱、霜凍、寒潮和大風等氣象觀測數(shù)據(jù)資料。季節(jié)的劃分采用常規(guī)劃分標準：春季為3—5月、夏季為6—8月、秋季為9—11月、冬季為12月—翌年2月。采用數(shù)理統(tǒng)計方法對影響烏海的主要農業(yè)氣象災害特征進行分析，總結歸納災害性天氣給農業(yè)造成的危害，并提出了一些防災減災措施。

2 烏海的主要農業(yè)災害

2.1 干旱

干旱是指在無灌溉條件下，長期無有效降水、空氣干燥、土壤及大氣供水不足導致農作物受害的現(xiàn)象。春季是作物播種和牧草返青的關鍵季節(jié)，因此有“春雨貴似油”的說法。夏季干旱對農作物的危害一般比春季干旱大。夏季是作物生長旺盛的時期，農作物抗旱能力差，尤其是對作物的品質和產量有著決定性的影響，還容易引發(fā)病蟲害。2015年7月25—31日烏海連續(xù)7 d出現(xiàn)35℃以上的高溫天氣，7月27—29日連續(xù)3 d最高氣溫在39℃以上，烏海市支柱產業(yè)的葡萄種植園區(qū)在此輪高溫天氣中受災嚴重，僅海勃灣區(qū)漢森葡萄園區(qū)內120多hm2大田葡萄受災面積達13.33多hm2，很多葡萄葉片枯黃脫落，有些漿果出現(xiàn)日灼病和皺縮。

烏海市受地理位置和氣候類型的影響，年平均降水量158.6 mm，年平均蒸發(fā)量2 971.3 mm，蒸發(fā)量為降水量的18倍，降水季節(jié)分配不均，按照干旱等級劃分標準[1]，對1991—2021年（近30年）降水量進行統(tǒng)計（圖1），分析得出烏海一年四季都有干旱現(xiàn)象發(fā)生，其中，春季發(fā)生中旱的頻率為13%、夏季發(fā)生中旱的頻率為37%、特旱的頻率為10%、秋季發(fā)生輕旱的頻率為13%、冬季發(fā)生輕旱的頻率為30%。

圖1 1991—2021年烏海干旱發(fā)生頻率

王旭東等[2]研究表明，烏海年及四季氣溫的上升趨勢極為顯著，氣候變暖現(xiàn)象明顯。20世紀80年代中期之前，烏海處于偏冷時期，之后年平均氣溫升幅明顯加大，處于偏暖時期，特別是1990—2009年有17年的年平均氣溫突破10℃，其中，2000—2003年連續(xù)突破11℃。烏海年平均氣溫的升幅遠遠超過我國年平均氣溫升幅，氣候變暖趨勢極為明顯。

從年代分布看（表1），90年代干旱程度較輕，進入2000年以來，干旱呈上升趨勢，基本以夏季的中度干旱和冬季的輕度干旱為主，其中2002年干旱嚴重，一年四季都發(fā)生不同程度的干旱，春夏為農作物生長發(fā)育的關鍵時期，干旱對農作物的影響較大。

表1 1991-2021年烏海旱災發(fā)生的年份

按照季節(jié)統(tǒng)計無降水日數(shù)，得出春季無降水天數(shù)占比85%，夏季無降水天數(shù)占比68%，秋季無降水天數(shù)占比83%，冬季無降水天數(shù)占比93%。將1991—2021年無降水天數(shù)做散點圖（圖2），可以看到，2006年最低值無降水日數(shù)為260 d，2016無降水日數(shù)達345 d。

圖2 1991—2021年烏海的無降水天數(shù)

2.2 霜凍

霜凍是指土壤表面或植物株冠附近最低氣溫下降至0℃以下，作物遭受凍害的現(xiàn)象。霜凍是烏海市主要的農業(yè)氣象災害之一，其危害僅次于旱災。2020年4月19日，烏海市最低氣溫開始下降，20—21日出現(xiàn)了霜凍天氣，22—24日連續(xù)3 d最低氣溫降至0℃以下，最低氣溫為-3.9℃，出現(xiàn)冰凍天氣，為1961年有氣象記錄以來4月下旬第二低值。葡萄受凍較為嚴重，對產量的影響較大，玉米有地膜保護的受災程度較小，完全祼露玉米有70%～80%被凍死。

在早春時節(jié)，蔬菜大多已經定植，葡萄剛剛出土上架，極易受到霜凍的危害，在秋霜凍出現(xiàn)時，正處于秋菜后期生長的關鍵時期，也是新植葡萄枝條老化成熟階段，因此，秋霜凍對秋菜生產和新植葡萄的老化越冬有很大的影響[3]。

根據(jù)內蒙古自治區(qū)地方標準霜凍災害等級（DB15/T 1008—2016）初霜凍和終霜凍災害等級指標劃分，依據(jù)王鳳琴等[4]的研究表明，烏海輕度初霜凍日開始的平均日期為10月8日，烏海市輕度霜凍終日結束的平均日期為4月29日。對1991—2021烏海最低地面溫度進行統(tǒng)計分析，根據(jù)表2和表3得到，初霜凍發(fā)生以重霜凍為主，頻率為33%；中霜凍次之，頻率為20%。終霜凍發(fā)生以重霜凍為主，頻率為26%；發(fā)生中霜凍的頻率為23%。

表2 1991—2021年烏海初霜凍發(fā)生的年份和頻率

表3 1991—2021年烏海終霜凍發(fā)生的年份和頻率

2.3 寒潮

寒潮是來自高緯度地區(qū)的寒冷空氣，在特定的天氣形勢下迅速加強并向中低緯度地區(qū)侵入，造成沿途地區(qū)大范圍劇烈降溫、大風和雨雪天氣。氣象定義為24 h降溫10℃以上，或48 h降溫12℃以上，同時最低氣溫低于4℃。若寒潮發(fā)生在冬春季常常伴有大風、降雪天氣，對農牧業(yè)生產的影響很大。對1991—2021年間10月—翌年5月寒潮出現(xiàn)次數(shù)進行統(tǒng)計，由表4可以看出，寒潮天氣發(fā)生頻率以4月和3月最高，按照季節(jié)劃分，春季發(fā)生寒潮的頻率最高。5月正是作物的播種季節(jié)，由表看出10年間發(fā)生寒潮次數(shù)為20次，對作物的影響較大。

表4 1991—2021年10月—翌年5月寒潮出現(xiàn)次數(shù)

2.4 大風

大風指瞬間風速≥17 m/s，其破壞力較強，常常給農業(yè)造成不同程度的危害，2009年5月26—27日，烏海市6級大風持續(xù)時間長達20余h，短時風力達8～9級，大風導致360多hm2葡萄、果樹受損。沙塵暴會造成溫室、大棚、葡萄架材等農業(yè)設施嚴重受損，大面積小麥被風吹倒，嚴重影響農作物的生長。此外，沙塵暴還會吹走土壤中的有機物質，降低土壤肥力。30年間，烏海共出現(xiàn)大風日數(shù)為578 d，年平均大風日數(shù)19.3 d，各個月均會出現(xiàn)大風天氣，5月出現(xiàn)頻率最高。從季節(jié)分布看，大風日數(shù)出現(xiàn)頻率最高的季節(jié)為春季。1991—2021年間發(fā)生沙塵暴的日數(shù)為71 d，沙塵暴的造成危害更為嚴重。

2.5 冰雹

除上述主要的農業(yè)氣象災害外，對農業(yè)影響較大的氣象災害還有冰雹等強對流天氣。根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計得出，夏末秋初發(fā)生冰雹的可能較大，1991—2001年間有記錄的冰雹發(fā)生天數(shù)為14 d，夏末初秋是北方農作物生長的結果，成熟時期，冰雹的出現(xiàn)對農業(yè)生產影響主要體現(xiàn)在冰雹輕者可造成減產歉收，重則可造成絕產或嚴重減產。農作物的枝葉、莖干、果實受到冰雹的砸傷，會因損葉、折稈、脫粒而減產。2020年6月烏海突降暴雨并伴有短時冰雹，受暴雨和短時冰雹影響，大片的麥田出現(xiàn)了倒伏現(xiàn)象，部分村民的小麥幾乎80%受損。

3 防災減災對策

3.1 提高監(jiān)測預報預警服務能力

根據(jù)烏海市的農業(yè)結構特點和實際，在農業(yè)生產關鍵期，密切監(jiān)視氣候變化，加強災害性天氣監(jiān)測預報預警服務能力，結合農業(yè)生產實際，制作并發(fā)布針對性的專題氣象服務材料。充分借助電視、電子顯示屏、手機短信、廣播、微信公眾號等各類渠道，及時發(fā)布農業(yè)生產專題氣候分析及農事建議等信息，提供精細化氣象服務，為農業(yè)生產及時獲取氣象信息提供便利，提高信息傳播時效，及時響應，減輕災害性天氣給農業(yè)造成的危害，確保農業(yè)生產安全。

3.2 建立聯(lián)合防災減災機制

相關部門應加強溝通合作，建立聯(lián)合防災減災機制，明確職責，針對農業(yè)災害形勢加強聯(lián)合監(jiān)測、會商工作，對墑情、災情和氣象條件實施精密監(jiān)測評估，及時會商分析氣象災害發(fā)生、發(fā)展及影響，共同推動農業(yè)氣象防災減災能力建設。

制定農業(yè)氣象防災減災預案，針對不同種類的氣象災害，制定精細化的防災減災預案，確保災害性天氣發(fā)生時能夠有效、及時應對與防范。共建基層農業(yè)防災減災隊伍，在關鍵農時和災害多發(fā)季節(jié)，深入田間，指導科學抗災救災。積極發(fā)揮人工影響天氣作用，抓住有利時機，適時組織開展人工增雨（雪）等作業(yè)。開展農業(yè)氣象災害風險普查，進行農業(yè)氣象災害風險評估，推進農業(yè)天氣保險的普及。開展農業(yè)氣象災害致災機理、業(yè)防災減災技術等方面的科學研究，推進科研成果轉化應用。

3.3 增強防災減災意識

有針對性地進行防災減災宣傳，加強人們對自然災害的認知，了解氣象災害對農業(yè)的影響，采取相應措施規(guī)避，增強防災意識和環(huán)境保護意識。

4 結論

通過對烏海市主要的農業(yè)氣象災害進行統(tǒng)計分析得出，近年來，烏海升溫明顯，一年四季都有干旱現(xiàn)象發(fā)生，按季節(jié)劃分，發(fā)生頻率依次為夏季＞春季＞冬季＞秋季。烏海初霜凍發(fā)生以重霜凍為主，頻率為33%；中霜凍次之，頻率為20%。終霜凍發(fā)生以重霜凍為主，頻率為26%，發(fā)生中霜凍的頻率為23%。春季發(fā)生寒潮、大風天氣的頻率最高。