南平市建陽(yáng)區(qū)高溫干旱災(zāi)害統(tǒng)計(jì)分析及人工增雨對(duì)策

摘 要：利用南平市建陽(yáng)區(qū)氣象局1991—2022年逐月≥35.0 ℃高溫日數(shù)資料及同期干旱災(zāi)害資料，選擇一元線性回歸法對(duì)建陽(yáng)區(qū)高溫干旱災(zāi)害特征進(jìn)行分析，并提出了人工增雨對(duì)策。結(jié)果表明：1991—2022年建陽(yáng)區(qū)≥35.0 ℃年平均高溫日數(shù)為35.9 d，且整體呈上升趨勢(shì)，氣候變化傾向率為6.078 d/10年，上升趨勢(shì)顯著；建陽(yáng)區(qū)年內(nèi)≥35.0 ℃的高溫日數(shù)主要出現(xiàn)在每年的5—10月，高溫天氣具有出現(xiàn)早、結(jié)束晚的特征；除了冬季，建陽(yáng)區(qū)其余三季均有可能出現(xiàn)高溫天氣，夏季≥35.0 ℃的高溫天氣出現(xiàn)頻率最高，占年高溫日數(shù)的85.0%，其次是秋季，占13.6%，春季≥35.0 ℃的高溫天氣出現(xiàn)頻率相對(duì)較低，占1.4%。

關(guān)鍵詞：高溫干旱；特征；人工增雨；建陽(yáng)區(qū)

中圖分類(lèi)號(hào)：S423 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：2095–3305（2024）06–0-03

全球氣候變暖容易導(dǎo)致氣候系統(tǒng)不穩(wěn)定、極端災(zāi)害性天氣頻發(fā)。世界氣候研究計(jì)劃將極端天氣氣候事件列為當(dāng)前七個(gè)重要科學(xué)挑戰(zhàn)之一[1-2]，政府間氣候變化專(zhuān)門(mén)委員會(huì)的第六次評(píng)估報(bào)告中也對(duì)極端事件的變化進(jìn)行了全面系統(tǒng)的評(píng)估[3]。評(píng)估結(jié)果表明，自20世紀(jì)50年代以來(lái)，人類(lèi)影響可能增加復(fù)合極端事件的發(fā)生概率。隨著氣候變暖的加劇，復(fù)合極端事件在不同地區(qū)的發(fā)生概率增加[4]。極端高溫會(huì)嚴(yán)重威脅人體健康，導(dǎo)致死亡人數(shù)增加。干旱是全球糧食減產(chǎn)的主要原因之一，同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致植被退化、森林火災(zāi)，進(jìn)而給人畜飲水帶來(lái)困難[5]。

近年來(lái)，全球極端高溫和干旱災(zāi)害引起了科學(xué)界和社會(huì)大眾的廣泛關(guān)注。應(yīng)對(duì)這些極端天氣事件需要世界各國(guó)和地區(qū)共同努力，減少溫室氣體排放、加強(qiáng)氣象監(jiān)測(cè)和預(yù)警以及增強(qiáng)公眾的氣候意識(shí)等[6]。只有通過(guò)集體行動(dòng)，才能減輕氣候變化對(duì)人類(lèi)和自然環(huán)境所帶來(lái)的負(fù)面影響。建陽(yáng)區(qū)地處武夷山脈南麓，福建省北部，屬于中亞熱帶季風(fēng)氣候，光熱資源豐富，因年內(nèi)降水時(shí)空分布不均，加上受氣候變暖的影響，當(dāng)?shù)馗邷馗珊殿l繁出現(xiàn)，在影響人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活、加重用水短缺、減少農(nóng)業(yè)產(chǎn)量的同時(shí)，還對(duì)自然環(huán)境造成了破壞[7-9]。因此，統(tǒng)計(jì)分析當(dāng)?shù)馗邷馗珊禐?zāi)害，可為防災(zāi)減災(zāi)提供一定依據(jù)。

1 研究資料和方法

利用南平市建陽(yáng)區(qū)氣象局1991—2022年逐月≥35.0 ℃高溫日數(shù)資料及同期干旱災(zāi)害資料，選擇一元線性回歸法對(duì)建陽(yáng)區(qū)高溫干旱災(zāi)害特征進(jìn)行分析，并給出了人工增雨對(duì)策。

2 高溫災(zāi)害的定義與特征

2.1 高溫定義

空氣溫度達(dá)到或超過(guò)35.0 ℃時(shí)稱(chēng)為高溫，達(dá)到或超過(guò)37.0 ℃時(shí)稱(chēng)為酷暑。熱浪是高溫的特定表現(xiàn)形式，而不是所有高溫天氣都可以稱(chēng)為熱浪。高溫天持續(xù)3 d以上的高溫天氣過(guò)程就稱(chēng)之為高溫?zé)崂?，其中溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)當(dāng)?shù)氐拈L(zhǎng)期平均，且持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)[10]。高溫天氣給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)了較大的威脅。持續(xù)的高溫天氣會(huì)影響農(nóng)作物的正常生長(zhǎng)和發(fā)育，對(duì)花粉散播、花粉受精、授粉等關(guān)鍵過(guò)程造成不利影響，從而降低作物的結(jié)實(shí)率和產(chǎn)量。高溫會(huì)加劇作物水分蒸發(fā)，使得農(nóng)作物生長(zhǎng)受限。高溫還可能導(dǎo)致土壤濕度下降，使土壤質(zhì)量下降，進(jìn)而影響作物生長(zhǎng)發(fā)育。

2.2 高溫特征

2.2.1 年際變化

1991—2022年建陽(yáng)區(qū)≥35.0 ℃年平均高溫日數(shù)為35.9 d，其中年高溫日數(shù)的最大值為73.0 d（2022年），最小值只有2.0 d（1997年），最大值將近是最小值的37倍，說(shuō)明建陽(yáng)區(qū)高溫日數(shù)年際變化幅度極大。近32年建陽(yáng)區(qū)≥35.0 ℃的高溫日數(shù)整體呈上升趨勢(shì)（圖1），氣候變化傾向率為6.078 d/10年，且上升趨勢(shì)較為顯著。

結(jié)合平均值，在2002年以前，除了1991年的高溫日數(shù)為50.0 d，其余年份的高溫日數(shù)大都在多年平均值以下，說(shuō)明該時(shí)期屬于高溫日數(shù)偏少期；從2003年往后，除了2004、2007、2012和2015年，其余年份≥35.0 ℃的高溫日數(shù)大都在多年平均值以上，說(shuō)明該階段是高溫日數(shù)偏多期。

1991—1997年建陽(yáng)區(qū)高溫日數(shù)呈現(xiàn)出快速下降的趨勢(shì)，且1997年高溫日數(shù)最少；1997—2003年建陽(yáng)區(qū)高溫日數(shù)以快速上升趨勢(shì)為主，且2003年≥35.0 ℃高溫日數(shù)達(dá)到次大值；2003—2015年以平穩(wěn)下降趨勢(shì)為主，下降幅度小于第一階段；從2015年往后，建陽(yáng)區(qū)高溫日數(shù)呈現(xiàn)出增加趨勢(shì)，且增加趨勢(shì)較為顯著。

2.2.2 月、季變化

1991—2022年建陽(yáng)區(qū)年內(nèi)≥35.0 ℃的高溫日數(shù)主要出現(xiàn)在每年的5—10月（圖2），其余月份沒(méi)有≥35.0 ℃高溫天氣出現(xiàn)。建陽(yáng)區(qū)≥35.0 ℃年平均高溫日數(shù)在35.0 d以上，高溫天氣具有出現(xiàn)早、結(jié)束晚的特征。

其中≥35.0 ℃高溫天氣最早在5月出現(xiàn)，到10月才結(jié)束；每年5月和10月的高溫日數(shù)相對(duì)較少，平均每月≥35.0 ℃的高溫日數(shù)分別為0.5、0.3 d。建陽(yáng)區(qū)年內(nèi)≥35.0 ℃的高溫天氣在7月出現(xiàn)的頻率最高，月平均高溫日數(shù)為14.5 d，占年內(nèi)高溫日數(shù)的41.4%，其次是8月，平均高溫日數(shù)為12.8 d，占35.7%。

通過(guò)對(duì)建陽(yáng)區(qū)四季≥35.0 ℃的高溫日數(shù)進(jìn)行分析，除了冬季，建陽(yáng)區(qū)其余三季均有可能出現(xiàn)高溫天氣，夏季≥35.0 ℃的高溫天氣出現(xiàn)頻率最高，平均高溫日數(shù)為30.5 d，占年高溫日數(shù)的85.0%，尤以7月（14.5 d）高溫日數(shù)出現(xiàn)頻率最高，是夏季高溫日數(shù)的47.5%；其次是秋季，平均高溫日數(shù)為4.9 d，占13.6%，尤以9月（4.6 d）出現(xiàn)頻率最高，是秋季高溫日數(shù)的93.9%；春季≥35.0 ℃的高溫天氣出現(xiàn)頻率相對(duì)較低，平均高溫日數(shù)為0.5 d，占1.4%，且主要出現(xiàn)在5月（0.5 d）。

3 干旱災(zāi)害的定義與特征

3.1 干旱定義

干旱是指長(zhǎng)期無(wú)雨或少雨，使土壤水分不足、作物水分平衡遭到破壞而減產(chǎn)的氣象災(zāi)害。干旱災(zāi)害通常會(huì)導(dǎo)致水資源短缺、農(nóng)作物減產(chǎn)、土壤退化等問(wèn)題，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重影響。在干旱災(zāi)害中，高溫?zé)岷Τ３０殡S其中，干旱會(huì)導(dǎo)致地表植被覆蓋率和土壤濕度下降，太陽(yáng)輻射直接作用于地面，使得地表溫度升高。高溫?zé)岷?duì)農(nóng)作物和生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，如蒸發(fā)作用加劇，植物生長(zhǎng)受限，出現(xiàn)枯萎和死亡等。

干旱氣候則是指某一地區(qū)在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)降水量明顯低于其蒸發(fā)量的氣候現(xiàn)象。在這種情況下，地表和土壤水分會(huì)持續(xù)不足，造成干旱的持續(xù)性。受地理位置和氣候條件的影響，建陽(yáng)區(qū)可能更容易受到干旱和高溫的影響。在面對(duì)干旱災(zāi)害時(shí)，建陽(yáng)區(qū)相關(guān)部門(mén)需要采取相應(yīng)的措施，如提高灌溉效率、選擇抗旱作物品種、科學(xué)管理土地和水資源等。

3.2 干旱特征

建陽(yáng)區(qū)1996年下半年降水偏少，多次出現(xiàn)旱情，受旱作物面積較大；2003年自雨季結(jié)束后持續(xù)高溫少雨，全區(qū)大范圍出現(xiàn)特大夏旱，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、強(qiáng)度大、范圍廣，旱情嚴(yán)重，入秋后旱情未得到緩解，出現(xiàn)有記錄以來(lái)罕見(jiàn)的夏秋冬連旱，對(duì)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活造成了較大影響。

2007年7月18日至8月2日出現(xiàn)持續(xù)16 d的高溫?zé)o雨天氣，由于連續(xù)高溫、降水偏少，建陽(yáng)區(qū)各地相繼出現(xiàn)旱情，一些水庫(kù)山塘的蓄水量不足正常年份的50%，少數(shù)水庫(kù)已處于干涸半干涸狀態(tài)，直接影響了農(nóng)業(yè)的正常生產(chǎn)用水。10月9日至12月17日，日降雨量≤2.0 mm的持續(xù)日數(shù)有70 d，過(guò)程降水量?jī)H5.4 mm，對(duì)水電、農(nóng)林業(yè)、森林防火等造成極為不利的影響。

2022年7月20日至8月31日，建陽(yáng)區(qū)降水異常偏少，城區(qū)過(guò)程累積雨量?jī)H23.1 mm，其間城區(qū)出現(xiàn)氣象中旱，其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)出現(xiàn)氣象輕旱。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全區(qū)6 019人因旱受災(zāi)，直接經(jīng)濟(jì)損失390.06萬(wàn)元，其中農(nóng)林牧漁業(yè)損失390.06萬(wàn)元，農(nóng)作物受災(zāi)面積1 234.20 hm2，其中糧食作物受災(zāi)面積155.10 hm2。針對(duì)此次高溫少雨天氣，氣象局根據(jù)區(qū)政府的安排，共進(jìn)行人工增雨作業(yè)6次，發(fā)射火箭彈24枚，有效緩解了旱情，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效果明顯。

4 人工增雨在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用

4.1 緩解旱情

干旱是指因降水量不足或水資源短缺而引發(fā)的災(zāi)害。若是農(nóng)作物生長(zhǎng)過(guò)程中水分不足，將會(huì)造成植株萎蔫、枯萎甚至死亡，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響較大。降水不穩(wěn)定，季節(jié)性波動(dòng)大極易產(chǎn)生干旱。人工增雨是提高降水量、補(bǔ)充水源的主要手段，可有效保障農(nóng)作物正常生長(zhǎng)所需的用水，避免因干旱而降低糧食產(chǎn)量，將干旱對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的危害降到最低。

4.2 保護(hù)農(nóng)田

若農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中長(zhǎng)期處于干旱，將會(huì)對(duì)耕地植物產(chǎn)生危害，加快土壤內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)成分流失，還會(huì)引發(fā)環(huán)境污染等問(wèn)題。隨著人工增雨在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用，我國(guó)人工增雨從農(nóng)業(yè)抗旱向生態(tài)調(diào)節(jié)和水庫(kù)調(diào)蓄方面轉(zhuǎn)變，這是維持自然生態(tài)環(huán)境和保護(hù)生態(tài)的重要途徑。合理應(yīng)用人工增雨措施，不僅可降低干旱危害，還能保護(hù)農(nóng)田結(jié)構(gòu)，降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)損失，確保農(nóng)作物正常生長(zhǎng)發(fā)育。因此，從經(jīng)濟(jì)層面看，人工增雨是一項(xiàng)具有較大發(fā)展前景的技術(shù)。

4.3 優(yōu)化灌溉

由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)離不開(kāi)充足的水源支持，而水源受氣象和環(huán)境條件的共同影響。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，一旦遇到干旱災(zāi)害，應(yīng)及時(shí)給農(nóng)作物補(bǔ)給水分，同時(shí)充分利用農(nóng)田周?chē)乃矗岣咿r(nóng)田濕度，確保作物根部獲取到足夠的水分。當(dāng)前，我國(guó)的灌溉方式以地面灌溉、噴灌和滴灌為主，將這些灌溉方式與人工增雨進(jìn)行結(jié)合，能夠有效避免水資源浪費(fèi)。

5 人工增雨對(duì)策

5.1 完善人工增雨的工作機(jī)制

建陽(yáng)區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)水資源有較大需求，由于全球氣候變暖不斷加劇，頻繁出現(xiàn)干旱災(zāi)害，嚴(yán)重制約當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。因此，建陽(yáng)區(qū)相關(guān)部門(mén)應(yīng)高度重視人工影響天氣作業(yè)，認(rèn)識(shí)到人工增雨在抗旱減災(zāi)中的重要作用；同時(shí)加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo)，建立健全人影作業(yè)協(xié)調(diào)機(jī)制，明確劃分工作任務(wù)和職責(zé)，以盡快落實(shí)各項(xiàng)措施，促進(jìn)人工增雨作業(yè)順利進(jìn)行。建陽(yáng)區(qū)氣象部門(mén)應(yīng)構(gòu)建常態(tài)化的人工增雨工作機(jī)制，完善現(xiàn)有作業(yè)流程，并總結(jié)人工增雨作業(yè)經(jīng)驗(yàn)，將人工增雨作業(yè)看作是當(dāng)前抗旱減災(zāi)的重點(diǎn)，合理開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)有空中云水資源，進(jìn)一步提升人工增雨作業(yè)水平。

5.2 加大對(duì)人工增雨作業(yè)的支持力度

相關(guān)部門(mén)應(yīng)在民爆信息系統(tǒng)中準(zhǔn)確錄入人工增雨作業(yè)單位信息，確保相關(guān)信息的準(zhǔn)確性和可追溯性；嚴(yán)格按照審批許可要求購(gòu)買(mǎi)和運(yùn)輸人工增雨作業(yè)所需的裝備彈藥，注意對(duì)民爆專(zhuān)庫(kù)的存儲(chǔ)工作，確保裝備的安全；嚴(yán)格按照要求開(kāi)展流向信息的登記工作，加強(qiáng)對(duì)人工增雨作業(yè)的追蹤和監(jiān)管。在實(shí)施空域申請(qǐng)、保護(hù)作業(yè)安全和巡查作業(yè)站點(diǎn)的過(guò)程中，嚴(yán)格按照工作制度要求進(jìn)行，確保作業(yè)規(guī)范、安全。

5.3 加強(qiáng)對(duì)人工增雨作業(yè)的安全管理

加大對(duì)人工增雨作業(yè)的經(jīng)濟(jì)投入力度是必要的。作為一項(xiàng)公益性服務(wù)事項(xiàng)，人工增雨作業(yè)與地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)密切相關(guān)，具有保障作用。為了確保人工增雨作業(yè)的穩(wěn)定開(kāi)展，可以考慮將相關(guān)經(jīng)費(fèi)納入地方財(cái)政預(yù)算，加大經(jīng)濟(jì)投入力度。建陽(yáng)區(qū)相關(guān)部門(mén)需加大資金支持力度，提高人工增雨作業(yè)的能力，確保人工增雨作業(yè)的持續(xù)開(kāi)展。同時(shí)，為了保證經(jīng)濟(jì)投入的穩(wěn)定性和長(zhǎng)效性水平，可以考慮建立穩(wěn)定的投入機(jī)制和資金管理制度。這可以確保經(jīng)費(fèi)的合理分配和有效使用，提升人工增雨作業(yè)的效益，并為當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活提供保障。

5.4 強(qiáng)化人影隊(duì)伍的建設(shè)

為確保人工增雨作業(yè)順利開(kāi)展，相關(guān)部門(mén)需對(duì)人工影響天氣作業(yè)人員加強(qiáng)管理，做好人才隊(duì)伍發(fā)展評(píng)估，與各大院校加強(qiáng)溝通協(xié)作，不斷壯大現(xiàn)有人才隊(duì)伍；做好專(zhuān)業(yè)人才的選拔培養(yǎng)，加大資金投入力度，組建一支綜合素質(zhì)高且專(zhuān)業(yè)能力強(qiáng)的人工影響天氣工作團(tuán)隊(duì)。建陽(yáng)區(qū)相關(guān)部門(mén)應(yīng)調(diào)整薪資、福利待遇，從社會(huì)或各大院校積極引入人才，通過(guò)高薪資方式，聘請(qǐng)復(fù)合型人才，培養(yǎng)骨干隊(duì)伍；定期組織人工影響天氣作業(yè)人員做好技術(shù)培訓(xùn)工作，豐富人員的專(zhuān)業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備，為人工增雨作業(yè)提供人才支持。

6 結(jié)論

（1）1991—2022年建陽(yáng)區(qū)≥35.0 ℃年平均高溫日數(shù)為35.9 d，且整體呈上升趨勢(shì)，氣候變化傾向率為6.078 d/10年，上升趨勢(shì)較為顯著。

（2）建陽(yáng)區(qū)年內(nèi)≥35.0 ℃的高溫日數(shù)主要出現(xiàn)在每年的5—10月，其中高溫天氣具有出現(xiàn)早、結(jié)束晚的特征。

（3）除了冬季，建陽(yáng)區(qū)其余三季均有可能出現(xiàn)高溫天氣，只是夏季≥35.0 ℃的高溫天氣出現(xiàn)頻率最高，占年高溫日數(shù)的85.0%；其次是秋季，占13.6%，春季≥35.0 ℃的高溫天氣出現(xiàn)頻率相對(duì)較低，占1.4%。

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收稿日期：2024-03-02

作者簡(jiǎn)介：劉建明（1981—），男，福建建甌人，助理工程師，主要從事綜合業(yè)務(wù)工作。