1961—2020年吉安市暴雨時(shí)空分布特征及對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響

摘 要：選取1961—2020年吉安市12個(gè)國(guó)家級(jí)氣象觀測(cè)站逐日降雨資料，對(duì)吉安市暴雨空間分布、隨時(shí)間變化特征及對(duì)農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)影響進(jìn)行分析。結(jié)果表明：吉安市年平均暴雨量、日數(shù)、暴雨的貢獻(xiàn)率分布總體呈現(xiàn)東部、北部多、西部次之，中部、南部少的特征，暴雨的四季分布各不相同；吉安市年平均暴雨量、日數(shù)、暴雨的貢獻(xiàn)率隨年份波動(dòng)變化，對(duì)年平均暴雨量進(jìn)行M-K檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，1961—1996年，年平均暴雨量總體呈下降的趨勢(shì)，但趨勢(shì)不明顯，1996—2020年為增加的趨勢(shì)，2002、2006、2008年發(fā)生了突變；小波分析顯示年平均暴雨日數(shù)存在12年的周期和32年的短周期。

關(guān)鍵詞：暴雨；時(shí)空分布；農(nóng)業(yè)生產(chǎn)

中圖分類(lèi)號(hào)：S162.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：2095–3305（2024）09–0-03

近年來(lái)，隨著全球氣候變暖，暴雨事件頻發(fā)。中國(guó)暴雨的特征具有明顯的地域差異，呈現(xiàn)出集中性、范圍廣、階段性的特點(diǎn)[1]。許多學(xué)者對(duì)暴雨進(jìn)行了研究，并取得了一定成果。張超美等[2]采用多種方法分析了近50年江西不同量級(jí)暴雨的時(shí)空分布特征，得出結(jié)論：暴雨在不同季節(jié)變化特征存在明顯的差異，空間分布呈現(xiàn)“南少北多、東多西少”的特征。

吉安市地處江西省中部，贛江中游，為亞熱帶濕潤(rùn)性氣候。暴雨是影響吉安市的氣象災(zāi)害之一，持續(xù)的暴雨天氣會(huì)引發(fā)洪澇、地質(zhì)災(zāi)害等次生災(zāi)害，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、工程建設(shè)、水利設(shè)施帶來(lái)不利影響，給人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)帶來(lái)巨大損失[3]。基于此，利用1961—2020年吉安市各國(guó)家級(jí)臺(tái)站日降水?dāng)?shù)據(jù)，分析其空間分布及隨時(shí)間變化特征，以期為暴雨預(yù)報(bào)作出指示作用，針對(duì)暴雨對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響提出防范措施，更好地服務(wù)于地方防災(zāi)減災(zāi)工作。

1 資料與方法

選取吉安市12個(gè)國(guó)家級(jí)氣象觀測(cè)站1961—2020年逐日降水資料，根據(jù)《降水量等級(jí)》（GB/T 28592—2012），暴雨日定義為日降水量≥50 mm的日數(shù)，暴雨量為暴雨日內(nèi)的降水量總和。

分析年平均暴雨量、年平均暴雨日數(shù)、暴雨貢獻(xiàn)率、各季節(jié)暴雨量的空間分布特征，采用線(xiàn)性回歸分析暴雨日數(shù)和暴雨量隨時(shí)間變化特征；采用M-K （Mann-Kendall）法對(duì)1961—2020年年平均暴雨量隨時(shí)間突變進(jìn)行檢驗(yàn)；采用小波分析法對(duì)年平均暴雨日數(shù)進(jìn)行分析。結(jié)合吉安市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)情況，對(duì)暴雨造成的影響進(jìn)行分析并提出相關(guān)對(duì)策。

2 暴雨的空間分布特征

2.1 年平均暴雨量分布特征

由吉安市1961—2020年年平均暴雨量分布情況（圖1）可知，全市各縣年平均暴雨量在231.7～398.1 mm，南北差異明顯，具體分布特征為東部、北部多、西部次之，中部、南部少。大值區(qū)暴雨量≥330 mm，其中，東部永豐縣暴雨量（398.1 mm）最大，其次是峽江縣（365.5 mm）；低值區(qū)≤270 mm，其中，南部遂川縣暴雨量（231.7 mm）最小，中部泰和縣次之。暴雨量最大值與最小值差達(dá)166.4 mm。

2.2 年平均暴雨日數(shù)分布特征

吉安市年平均暴雨日數(shù)分布特征與年平均暴雨量相似，全市各縣年平均暴雨日數(shù)在3.3～5.2 d，總體呈現(xiàn)東北至西南遞減的分布趨勢(shì)。大值區(qū)暴雨日數(shù)≥5 d，其中，暴雨日數(shù)最多的為東部永豐縣5.2 d，其次是峽江縣5.0 d；低值區(qū)暴雨日數(shù)≤4 d，暴雨日數(shù)最少的為中部泰和縣與南部遂川縣，均為3.3 d。

2.3 暴雨的貢獻(xiàn)率分布特征

吉安市暴雨貢獻(xiàn)率為年平均暴雨量與年平均降雨量的比值，總體呈現(xiàn)東北至西南遞減的分布趨勢(shì)。大值區(qū)暴雨貢獻(xiàn)率≥21%，其中，暴雨貢獻(xiàn)率最大為東部永豐縣；低值區(qū)暴雨貢獻(xiàn)率≤18%，其中，暴雨貢獻(xiàn)率最小為南部遂川縣。

2.4 暴雨量的季節(jié)分布特征

根據(jù)定義，春季為3—5月，夏季為6—8月，秋季為9—11月，冬季為12—翌年2月。各季累計(jì)暴雨量的計(jì)算方法為各年份某個(gè)季節(jié)暴雨日的降水量之和。

2.4.1 吉安市春季暴雨量分布

吉安市春季累計(jì)暴雨量呈現(xiàn)從東北至西南逐漸遞減的分布形式，大值區(qū)暴雨量≥6 000 mm，主要分布在該市東部、北部和西部、西北部的永豐、新干、峽江等地。其中，春季暴雨量最大值（7 955.2 mm）為永豐縣，其次是新干縣，為7 838 mm；低值區(qū)暴雨量≤4 300 mm，主要分布在該市南部和西南部的遂川、萬(wàn)安、井岡山等地。其中，春季暴雨最小值（2 421.9 mm）為遂川縣，其次是萬(wàn)安縣，為3 442.2 mm。春季暴雨量最大值與最小值的差值達(dá)5 533.3 mm，南北差異較為明顯。

2.4.2 吉安市夏季暴雨量分布

吉安市累計(jì)夏季暴雨量分布不均?？傮w來(lái)看，北部縣多于南部縣。大值區(qū)暴雨量≥11 600 mm，主要分布在該市東部永豐縣、中北部吉水縣、峽江縣，中部吉安縣，西南部井岡山茨坪鎮(zhèn)。其中，夏季暴雨最大值（12 939.4 mm）為永豐縣，其次是吉水縣，為12 109.7 mm；低值區(qū)暴雨量≤9 400 mm，主要分布在該市中部、南部、西部縣。其中，夏季暴雨量最小值（7 500.9 mm）為遂川縣，其次是泰和縣，為8 024.8 mm。夏季暴雨量最大值與最小值的差值達(dá)5 438.5 mm。

2.4.3 吉安市秋季暴雨量分布

吉安市秋季累計(jì)暴雨量分布與年平均暴雨量的分布特征相反，總體呈東北至西南逐漸遞增的特征，但在東北部低值區(qū)永豐縣雨量大于周?chē)骺h，西南部大值區(qū)廈坪鎮(zhèn)降水量比周?chē)h小。大值區(qū)暴雨量≥3 600 mm，其中，秋季暴雨量最大值（3 908.9 mm）為茨坪鎮(zhèn)，其次是遂川縣，為3 620.1 mm；低值區(qū)暴雨量≤1 800 mm，其中，秋季暴雨量最小值（1 642 mm）為新干縣，其次是安?？h，為1 802.1 mm。

2.4.4 吉安市冬季暴雨量分布

吉安市冬季暴雨過(guò)程出現(xiàn)年份有12年，自20世紀(jì)80年代起，平均每個(gè)年代出現(xiàn)冬季暴雨過(guò)程有3次。冬季累計(jì)暴雨量分布特征為西部少，北、東部多。冬季暴雨最大值（836.7 mm）為峽江縣，其次是新干縣，為584.2 mm。冬季暴雨量最小值（164.3 mm）為永新縣，其次是茨坪鎮(zhèn)，為176.3 mm。

2.5 暴雨極值分布特征

吉安市各縣1961—2020年日雨量極值在158.8 ～304.5 mm。日暴雨量最小值為南部遂川縣，最大值為東部永豐縣。雨量極值出現(xiàn)時(shí)間在5—9月，最早出現(xiàn)在5月4日（泰和縣），最晚出現(xiàn)在9月20日（遂川縣）。從年代來(lái)看，1961—2020年，各縣的日雨量極值出現(xiàn)時(shí)間，分布在除90年代以外的其他年代。

3 暴雨的年際變化特征

3.1 年平均暴雨量、日數(shù)、貢獻(xiàn)率隨時(shí)間變化特征

吉安市1961—2020年年平均暴雨量為312.4 mm，各年份年平均暴雨量呈現(xiàn)波動(dòng)變化的特征，不同年份差異明顯，總體呈緩慢上升趨勢(shì)。

在此期間，年平均暴雨量最大值（625.9 mm）出現(xiàn)在2002年，最小值（77.9 mm）出現(xiàn)在1978年，最大值和最小值之差達(dá)548.0 mm；1961—2020年年平均暴雨日數(shù)為4.3 d，暴雨日數(shù)隨年份變化與年平均暴雨量相似，年平均暴雨日數(shù)最大值（8.1 d）出現(xiàn)在2002年，最小值（1.3 d）出現(xiàn)在1978年，兩者相差6.8 d；1961—2020年年平均暴雨貢獻(xiàn)率為19%，暴雨貢獻(xiàn)率最大為2019年的33%，最小為1978年的7%，兩者差值為26%。

3.2 年平均暴雨量的M-K檢驗(yàn)

從1961—2020年年平均暴雨量的M-K檢驗(yàn)圖（圖2）可知：1961—1996，除了1970、1984年，其余年份UF（K）曲線(xiàn)＜0，這表明年平均暴雨量呈下降的趨勢(shì)，但未通過(guò)顯著性檢驗(yàn)，說(shuō)明下降的趨勢(shì)不明顯；1996—2020年，UF（K）曲線(xiàn)＞0，這表明1996—2020年平均暴雨量為增加的趨勢(shì)，2020年超過(guò)臨界直線(xiàn)，表明上升趨勢(shì)顯著；UF（K）和UB（K）曲線(xiàn)的交點(diǎn)為2002、2006、2008年，且交點(diǎn)在置信區(qū)間內(nèi)，表明這三年的年暴雨量發(fā)生了突變。

3.3 暴雨日的小波分析

利用小波分析對(duì)吉安市年平均暴雨日進(jìn)行分析（圖3），1961—2020年平均暴雨日數(shù)存在12年的周期，在1961—1990年期間較為明顯。同時(shí)，還存在32年的短周期，以1990年以后的時(shí)間段較為明顯。

4 暴雨對(duì)吉安市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響及防范措施

4.1 吉安市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)概況

吉安市農(nóng)業(yè)資源豐富，是全國(guó)商品糧生產(chǎn)基地。該市充分發(fā)揮本地優(yōu)勢(shì)，形成了井岡蜜柚、綠色水稻、有機(jī)蔬菜、有機(jī)茶葉、特色藥材、特色竹木六大富民產(chǎn)業(yè)。2023年，吉安市糧食播種面積為64萬(wàn)hm2，總產(chǎn)量373萬(wàn)t，六大富民產(chǎn)業(yè)面積突破46.67萬(wàn)hm2。因此，暴雨防范措施工作顯得尤為重要。

4.2 暴雨對(duì)吉安市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響

暴雨災(zāi)害造成農(nóng)田受災(zāi)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

第一，暴雨會(huì)導(dǎo)致田間漬害，讓作物出現(xiàn)根系缺氧的情況，受淹后土壤易板結(jié)，抑制根系的生理活動(dòng)[4]。

第二，暴雨引發(fā)的洪澇災(zāi)害會(huì)淹沒(méi)農(nóng)田，沖毀水利設(shè)施和設(shè)施農(nóng)業(yè)大棚。

第三，暴雨過(guò)后，田間濕度大，作物容易患上病蟲(chóng)害，對(duì)作物的生長(zhǎng)造成不良的影響，從而造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。

4.3 暴雨防范措施

針對(duì)水稻：在暴雨天氣來(lái)臨前，農(nóng)民應(yīng)及時(shí)檢修水利設(shè)施，疏通溝渠；對(duì)于處苗期的田塊，應(yīng)及時(shí)灌水護(hù)芽；對(duì)于抽穗揚(yáng)花期田塊，雨后及時(shí)做好扶苗、洗苗工作，并追施壯籽肥；對(duì)已沖毀的田塊，農(nóng)民可根據(jù)實(shí)際情況改種其他作物，并做好雨后病蟲(chóng)害防治工作。

針對(duì)果樹(shù)：農(nóng)民應(yīng)及時(shí)清除果園樹(shù)體淤泥、雜枝及殘留的浮渣；剪除傷病果、無(wú)果樹(shù)枝，被折斷的樹(shù)枝傷口易感染病菌，應(yīng)做好病蟲(chóng)害防治；疏松土壤，及時(shí)施肥補(bǔ)充樹(shù)體營(yíng)養(yǎng)，養(yǎng)根生根，促進(jìn)樹(shù)勢(shì)恢復(fù)[5-9]。

針對(duì)蔬菜：農(nóng)民應(yīng)及時(shí)清除爛葉、病葉，追施葉面肥促生長(zhǎng)；待葉片干后立即噴施殺菌劑，減輕病害；針對(duì)已沖毀的田塊，應(yīng)及時(shí)翻耕補(bǔ)種。

針對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖：農(nóng)民應(yīng)加裝網(wǎng)欄設(shè)施，防止暴雨造成水位猛漲，避免出現(xiàn)魚(yú)類(lèi)或蝦蟹等水產(chǎn)逃逸現(xiàn)象。

5 討論

（1）1961—2020年吉安市年平均暴雨量、年平均暴雨日數(shù)、暴雨的貢獻(xiàn)率總體呈現(xiàn)東部、北部多，西部次之，中部、南部少的分布特征。吉安市春季累計(jì)暴雨量呈現(xiàn)從東北至西南逐漸遞減的分布形式；夏季累計(jì)暴雨量分布不均，北部縣多于南部縣；秋季累計(jì)暴雨量分布與年平均暴雨量的分布相反，總體呈現(xiàn)東北至西南逐漸遞增的分布特征；冬季累計(jì)暴雨量呈現(xiàn)西部少，北、東部多的分布特征。

（2）1961—2020年吉安市年平均暴雨量、年平均暴雨日數(shù)及貢獻(xiàn)率隨時(shí)間變化呈現(xiàn)波動(dòng)的特征，總體呈緩慢上升趨勢(shì)。1961—1996年，年平均暴雨量總體呈下降的趨勢(shì)，但趨勢(shì)不明顯；1996年至今平均暴雨量總體為增加的趨勢(shì)，2002、2006、2008年發(fā)生了突變；利用小波分析可以看出，1961—2020年吉安市暴雨日數(shù)存在12年的周期和32年的短周期。

參考文獻(xiàn)

[1] 胡家暉.近40年華南暴雨變化特征及夏秋季暴雨顯著增加成因[D].南京：南京信息工程大學(xué)，2022.

[2] 張超美，黃彩婷，趙冠男.1961—2016年江西不同量級(jí)暴雨的時(shí)空分布特征[J].氣象與減災(zāi)研究，2020，43（4）：249-255.

[3] 雷素芬，彭永泰，王文娟.2014年6月19—20日吉安市的對(duì)流性暴雨分析[J].廣東氣象，2015，37（4）：51-54.

[4] 亓翠蕓.暴雨災(zāi)害特征對(duì)農(nóng)業(yè)的危害及防災(zāi)減災(zāi)措施研究[J].農(nóng)業(yè)災(zāi)害研究，2024，14（1）：292-295.

[5] 陳思濟(jì).郫都區(qū)暴雨災(zāi)害特征對(duì)農(nóng)業(yè)的危害及防災(zāi)減災(zāi)措施[J].南方農(nóng)機(jī)，2022，53（22）：69-71.

[6] 陳家金，林晶，陳惠，等.近44年福建省暴雨的時(shí)空分布及對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2006（12）：278-281.

[7] 王秋京，王春華，馬國(guó)忠，等.近40年黑龍江省冰雹的時(shí)空分布特征及其對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響及防御[J].黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012（10）：43-46.

[8] 付偉，司紅君，程智，等.安徽省極端降水事件的時(shí)空分布特征及其對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的動(dòng)態(tài)影響分析[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)， 2017，33（15）：117-123.

[9] 姜彩蓮.兵團(tuán)第六師2014—2018年大風(fēng)災(zāi)害時(shí)空分布特征及對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響[J].新疆農(nóng)墾科技，2019，42（9）：45-47.

收稿日期：2024-06-11

基金項(xiàng)目：吉安市生態(tài)氣象重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（2021JEM201）。

作者簡(jiǎn)介：胡犁月（1990—），女，江西吉安人，工程師，研究方向?yàn)閼?yīng)用氣象與預(yù)報(bào)服務(wù)。