2009—2010年特大干旱特点及影响评估

舒国勇,钟有萍,何历洪

(贵州省铜仁地区气象局,贵州 铜仁 554300)

2009—2010年特大干旱特点及影响评估

舒国勇,钟有萍,何历洪

(贵州省铜仁地区气象局,贵州 铜仁 554300)

利用铜仁地区 10个气象台站 1961年至 2010年 4月的月和旬降水资料,对 2009—2010年夏秋连旱、冬春连旱的持续时间、范围、强度与历史同期进行对比分析,对农业生产的危害和人民生活的影响进行了评估,同时分析了自然地理、生态环境对干旱的影响。分析结果表明,2009年 7月—2010年 4月,铜仁地区降水较常年同期偏少 12.7%～51.7%,出现了严重的夏秋连旱叠加冬春连旱,受旱范围和干旱强度双双突破了该区气象历史记录。干旱严重影响到农作物生长、人畜饮水、水力发电、城镇供水及森林防火等,尤以人畜饮水问题最为突出;但是良好的生态环境能延缓灾情加重的趋势。

特大干旱;灾害影响评估;自然生态环境

1 引言

2009年 7月—2010年 5月,由于大气环流异常,我国西南地区出现大范围的夏秋连旱叠加冬春连旱,铜仁处于西南地区特重旱区域。这次连旱,受旱范围波及全区 10个县、市、特区,146个乡镇、730个村,受旱范围和干旱强度双双突破了历史记录。干旱严重影响到农作物生长、人畜饮水、水力发电、城镇供水及森林防火等,尤以人畜饮水问题最为突出。本文对 2009—2010年铜仁地区特大干旱特征进行分析,对干旱发生程度及影响进行评估,为当地政府和有关部门决策提供科学依据。

2 2009年 7月～2010年 4月干旱概况

2.1 干旱气候特点

2.1.1 降水持续偏少,干旱持续时间长 从 2009年 7月～2010年 4月铜仁地区 10个常规站的 30个旬平均降水量变化情况看 (图 1),全区有 21个旬降雨量低于历史同期平均值,占总旬数的 70%,仅有 4个旬较历史同期偏多。从 2009年 7月～2010年 4月铜仁地区 10个常规站的 10个月平均降水量变化情况看 (图略),除 12月、3月较历史同期偏多外,其余 8个月降水量较历史同期明显偏少,占总月数的 80%。由于降水量持续偏少、温度持续偏高以及水汽蒸发量大,导致此次干旱持续时间之长,历史罕见。

图 1 2009年—2010年各旬雨量与历年同期雨量比较

2.1.2 干旱范围广,强度大 2009年 7月 1日到2010年 4月 30日,铜仁地区干旱总日数为 111(万山)～162(印江)d,其中有 7个县 (市)在 130d以上(见表 1);4月 28日综合气象干旱指数 (CI)监测显示,除万山 ＞-24,其余均≤-24,除万山为重旱外,其余均达特重旱标准,干旱范围和强度均突破了气象历史极值。

表 1 铜仁地区 2009年 7月—2010年 4月各站干旱总日数

图 2 铜仁地区 2009年 7月至 4月综合气象干旱指数 (CI)监测累积图

将 2009年 7月至 2010年 3月各时段雨量与历史同期对比分析可见：①2009年 7月～2010年 3月2日全区的总降雨量各地为 325.8(石阡)～545.3(沿河)mm,平均为 442.3mm,较常年偏少 3成,为近 50年历史同期最低值 (见图 3)。②冬季 (2009年 12月～2010年 3月 2日)总降雨量为 32.2(思南)～101.5(万山)mm,与历年同期相比,这次冬季总降雨量偏少程度仅次于 1995年、1983年、1978年,排在第 4位。③2009年 12月 18日～2010年 3月 2日全区的总降雨量为 9.0～43.1mm(图 4),比常年同期偏少七至九成,各站均为历史同期气象记录以来最低值。

图 3 铜仁地区历年 7月 1日～3月 2日降水量演变图

2.1.3 气温偏高 从铜仁地区 10个代表站的平均气温距平来看：全区 2009年 7月～2010年 4月平均气温较常年同期偏高 0.0～0.4℃,从各月平均气温

图 4 铜仁地区 2009年 12月 18日—2010年 3月 2日降水距平百分率分布图

看,除 11月、12月、4月较常年同期偏低外,其余 7个月较常年偏高。其中 2009年 7月中旬～9月上旬各地平均气温大多在 27.5℃以上,比历史同期偏高1.2～2.1℃,各地大于 35℃高温天气为 14d(德江)～39d(沿河)(详见表 1),比历史同期偏多 6d(德江)～10d(沿河),大于 37℃的高温天气在 3(德江)～19d(沿河)(见表 2),超过历史同期 2～8天。极端最高气温达到 39.8℃(沿河 8月 22日),比历史极端最高气温 (42℃)低 1.2℃。

2.1.4 蒸发量大,土壤墒情严重不足 根据铜仁市大型蒸发皿气象观测,去年 7月到今年 4月蒸发量平均为 853mm,而同期降水量仅 541mm,降水蒸发差为 312mm。由于长时间无有效降雨,加之温度偏高、蒸发量大,土壤失墒严重。

根据水文站 2010年 1～2月的 4个土壤墒情逐日监测资料分析显示 (见表 3)：东部从铜仁市川硐、茶店 2个监测点数据看,土壤含水率没有出现大幅度波动,在平稳中缓慢下降,但 10cm耕作层土壤含水率下降了 19%。西部从印江新寨、思南鹦鹉溪 2个监测点数据看,土壤含水率变化比较大,从 1月开始,土壤含水率下降的比较快,与往年同期数据相比土壤含水率偏少 24～48%,特别是新寨监测点10cm耕作层土壤含水率仅为 7.5%。总体来看,全区按东、西部化分,西部干旱严重,东部旱情相对于西部较轻。

表 2 2009年 7月 1日—9月 14日各县高温日数统计表

表 3 2010年 1—2月各站土壤平均含水率统计表 (单位：%)

2.2 气象干旱演变过程

这次干旱自夏秋连旱到冬春连旱,一直没有中断,只是轻重程度随时间不断变化。从每日综合气象干旱指数监测显示可见,铜仁地区夏旱开始较早 ,2009年 7月 6日开始入旱,至 9月 14日,除 7月25～28日和 8月 28～30日发生局部强降水外,多为连晴高温天气,各地降雨量为 85mm(松桃)～270mm(沿河),较历史同期偏少 3成 (沿河)～8成(松桃),累计出现干旱日数 58～69d,全区出现较严重的夏秋连旱(其中石阡达特重旱标准),为当时贵州省最严重旱区,严重的夏秋连旱为后期冬春旱情的发展加剧的埋下了伏笔。在 10月中旬、11月上旬末到 11月中旬中期各有一次中等强度的降水过程,延缓了夏秋连旱灾害发展趋势,旱情有所减轻,总的来看,秋季降水量明显偏少。

12月下旬—3月上旬初降水持续偏少,总降水量地区东部为 18.3～43.1mm,西部为 8.7～16.9mm,比常年同期明显偏少七至九成,特别是 2月份降水量仅为 0.0(沿河)～19.5(万山)mm,加上气温持续偏高,使得整个地区旱情又发展加剧,出现了严重的冬旱;3月份除 3月 3～9日、23～24日分别出现了小到中雨天气过程,其它时间以晴热少雨天气为主,致使旱情不断发展加剧,全区除万山为重旱外,其余各地均达特重旱标准。4月份降水量仍然偏少,但是各地以阴雨天气为主,气温偏低,蒸发量不大,干旱发展趋势受到抑制,但旱情仍然存在;自 5月上旬中期开始,降水明显增多,强度明显加大,各地旱情逐步解除。

3 干旱影响评估

由于干旱持续时间长,温度偏高,造成山塘水库蓄水严重不足、植被干枯,严重影响到人畜饮水、森林防火、农业生产、水力发电等。部分地区山泉水井枯竭,小溪断流,村民百姓取水用水十分困难,部分乡镇供水水源紧张。此次严重干旱造成全区193多万人受灾 (其中地区东部 62多万人受灾,西部 131万多人受灾),直接经济损失 10.04亿元,其中：农业直接经济损失 5.14亿元,工矿企业损失3.90亿元,基础设施损失 0.4亿元,公益设施损失0.54亿元,家庭财产损失 0.06亿元。总体来说,达严重旱灾等级。

3.1 干旱对水资源的影响

①河流来水水量锐减。铜仁地区多山区雨源性河流,径流主要靠自然降水补给,由于出现严重干旱,气温高、降水持续偏少,致使河流来水锐减,溪河无水补充,导致水资源紧张。据水文部门监测,区内 7个水文站点监测到乌江、锦江、舞阳河、印江河、石阡河、松桃河等主要河流 2009年 12月～2010年 3月中旬水量锐减,比历史同期偏枯 5成,乌江最小流量仅为 108m3/s,松桃河最枯流量为0.7m3/s,舞阳河最枯流量为 1.74m3/s,均为各河流历史最枯水位。全区集雨面积在 10Km2以上的 229条河流,5成见不到明河 (其中 3成干断)。元月至3月,水文监测到 5条河流来水量比上年同期增减变幅为：锦江河减 30.1%,松桃河减 26.2%,舞阳河减 82.5%,思南乌江减 53.8%,石阡河减 60.6%。

②水利工程蓄水严重不足。根据水库管理部门资料,全区水利工程蓄水量 2010年 3月为 6408万 m3,减少幅度为 38.5%左右;按工程类别分,中型水库蓄水仅占应蓄水量的 27%,小 (一)型水库仅占25%,小 (二)型水库仅占 20%,山塘、水窖仅占17%。水利工程蓄水量总体仅为多年同期的 30%左右,主要原因是 2009年夏秋连旱用水后无有效降水补给,加上久旱高温、蒸发,导致蓄不起水,截止 3月中旬末,全区近 400座小 (二)型以上水库已干涸139座,占水库总数的三分之一,近 2600口山塘80%已放干,少量仅有死水位;小水池、小水窖因容积小 (大多在 30m3左右),经受不起连续干旱,90%已干涸,导致无水抗旱和人畜饮水困难面增大。不得不采取调用消防车给水、钻井取水、寻找新水源和实施人工增雨等措施,解决人畜饮水困难。

③人畜饮水困难。由于久旱无雨,井泉干涸,全区最多时因旱发生人饮困难 100.6万人。其中城镇人口 19.27万人、学校师生 9.42万人、农村 71.91万人 (山区 38.67万人,半山区 26.15万人,坝区7.09万人)。全区共计 270万头 (只)畜禽饮水困难,其中大牲畜 71.4万头,因缺水变买屠宰 27万头。沿河县谯家镇所在地停水达 1个多月,印江县刀坝乡集镇停水达 20余天,思南县孙家坝集镇、翁溪镇停水达 10余天。

3.2 干旱对农业生产的影响

由于干旱持续时间长,土壤墒情持续偏差,对农作物生长的影响非常严重。

①农作物受灾严重。2009年夏秋旱影响：由于高温日数长,作物和田土水汽蒸腾快,旱地作物自然生长土层 (20cm)土壤湿度在 50%以下的累计天数大多在 30d以上,导致农作物失水严重,半山及高山地区稻田开裂,刚刚抽穗的水稻干枯、爆杆;红薯和迟包谷卷叶,停止生长,部分烤烟及辣椒等经济作物枯死。全区主要秋粮作物受旱面积 10.83万公顷,其中：受灾面积 5.5余万公顷,占种植总面积的20%;重灾面积 4.45万公顷,占受灾面积的 81%;绝收面积 1.05万公顷,占受灾面积的 19%。主要粮食作物水稻受灾面积 3.91万公顷,占栽插面积的38%;玉米受灾面积 1.71万公顷,占播种面积的23.8%。

2009—2010年冬春旱影响：由于持续干旱,农作物长势差,小麦、油菜、蔬菜、水果、茶叶等受到严重影响,全区蔬菜、油菜、马铃薯、小麦、洋芋等秋冬季作物受旱最多时受旱面积 8.6万公顷,受灾面积占秋冬季作物播种面积的 70%,成灾面积 5.47万公顷,其中轻旱 2.91万公顷,重旱 1.84万公顷,干枯 0.72万公顷;由于干旱持续时间长,土壤墒情较差,田土翻犁困难,对春耕生产造成严重影响,旱地缺墒(主要是春洋芋载种不下和栽种后缺水不发芽)3.6万公顷,春洋芋播种期推迟,已播种的出苗不齐,缺窝断行。玉米、水稻等大春作物的播种期受旱情影响推迟,小麦长势不好,油茶早花,早春蔬菜移栽困难,移栽进度比去年同期迟缓 20d左右。

②经济作物损失较大。茶叶生产方面,全区幼龄茶园面积 2.73万公顷,其中 1.69万公顷受灾,占幼龄茶园面积的 57.3%;去冬今春新植茶园茶苗成活率仅 76%左右;280公顷茶叶苗圃出苗率降低 1～2个百分点。经果林方面,年前完成的 0.07万公顷油茶基地林中,有 400公顷受灾,受灾比例达60%;0.08万公顷生态竹基地有 583公顷受灾,受灾比例达 58%,成活率仅 40%左右。新植果园0.33万公顷,受旱面积达 0.17万公顷,占新植果园总面积的 43.68%。

3.3 干旱对工业的影响

由于河流来水水量锐减,水力发电受到较大影响。工业方面,部分工矿企业因缺水停产、限产。全区有 90%的小水电站因无水而停运已无法发电,区内最大的思林电站因缺水机组出力只有 30%。据调查,铜仁市的 6个水电站 2010年 1～2月总发电量仅为 524.44万 kw.h,较上年同期减少 54.13万 kw.h,特别是 2月份减少了 51.42万 kw.h。

3.4 干旱对林业的影响

全区林业受干旱影响主要表现在新栽和补植苗木受日灼、干旱缺水,苗木死亡严重,全区造林地受灾面积达 4.67万公顷,苗木损失达 1 200万株。生态林苗圃地苗木死亡率达 70%左右,造林成活率不到 60%。

干旱导致空气干燥,植被干枯,林内可燃物富集,森林火险等级高、火灾多发。入冬以来,发现卫星林火监测热点 3处,发生森林火灾 16起,其中：一般森林火灾 14起,较大森林火灾 2起。过火面积33.85公顷,其中过火有林地面积 10.98公顷。

3.4 干旱对农副产品价格的影响。

据贵州农经网监测的数据分析：2009年 7月至2010年 3月,铜仁地区农副产品总体零售价格不断走高,期间月平均涨幅达 11.6%。

4 自然地理、生态环境优势对干旱的影响分析

4.1 森林覆盖率分析

铜仁地区属中亚热带季风气候,热量丰富,雨量充沛,雨热同季,有利于植物的生长繁殖。铜仁地区的森林主要起源于中生代和新生代。根据第 3次森林资源二类调查结果显示,贵州省森林覆盖率达 39.93%,明显高于全国平均水平 (森林覆盖率20.36%),而铜仁地区有林地面积 735 898公顷,森林覆盖率达 44.47%,明显高于全省平均水平,主要分布在地区中部、东部,其中在中部的梵净山森林覆盖率达到了 95.44%。

①梵净山地层古老,植被茂密,原生植被保持较完整,古老而又茂密的植物群落,为山地土壤形成发展提供了良好的环境条件,土壤颜色深,结构好,土质疏松,有机含量高,枯枝落叶层厚。由于生态环境较好,土壤保水率高,失水率降低。从 2009年 7月～2010年 4月干旱期的综合气象干旱指数看 (见图 2),我区除万山为重旱,其他各地均为特重旱,但从干旱灾害影响程度来看,我区西部由于森林覆盖率低,喀斯特地貌典型,水土流失严重,旱情明显重于东部,说明森林覆盖率高,能延缓灾情加重的趋势。

②梵净山区原始森林得到天然保存,庞大的山体很好地维持了局地小气候。由于林冠层是一个粗糙度很大的下热面,增强了大气湍流,具有加强天气系统的作用,所以造成林区降水相对大些。又因为森林能降低其上空大气的凝结高度,促使其成云致雨。另外,林木茂盛的梵净山对保持生态平衡,遏制水土流失起着重要作用。在梵净山区域的河流、小溪的一年四季流水清澈。元月至 3月,水文监测到 5条河流来水量比上年同期增减变幅为：发源于梵净山区的锦江河减 30.1%,松桃河减26.2%,而过境的阳河减 82.5%,思南乌江减53.8%,石阡河减 60.6%,由此可见,发源于梵净山区的河流减幅较小。

4.2 下垫面及土质结构分析

铜仁地区地质结构复杂,地貌类型多样,全区地貌以低中山丘陵为主,其次为中山和河谷盆地。铜仁地区碳酸盐岩类出露广泛,喀斯特地貌典型复杂。辖区内山地、河流、耕地分布比例大体上是“八山 ”、“一水 ”、“一分田 ”。境内水网密布,东部有流入洞庭湖的沅江水系,西部有流入长江流域的乌江水系。以梵净山为分水岭,将我区分为东、中、西三部分,东部以丘陵地带为主,中部以中、高山为主,西部以高原峡谷为主。

东部沅江水系低山丘陵区,地层古老、地势平缓,具有土层深厚、土质粘重等特征;中部中山峡谷区,切割强烈,地形破碎,植被茂密,土壤具有土层薄、质地粗、有机质含量高、结构好、土质疏松的特征;西部低山山原峡谷区,岩溶发育、地形起伏、褶皱紧密、岩层倾角大、水土流失严重,土壤具有土质瘦薄、干旱严重、岩层土多、幼年土多等特征。

从铜仁、松桃、石阡、思南四站 2009年 9月 ～2010年 4月土壤相对湿度监测资料显示,我区西部石阡、思南 2009年 9月和 2010年 1月上、中旬及 2月、3月 20cm以上土壤相对湿度在 30%～50%之间,土壤墒情严重不足,旱情较重,而同期的铜仁、松桃的土壤相对湿度较西部偏高 10%～15%。

由此可见,由于地区西部地质生态环境脆弱,今年西部旱情明显重于东部,和下垫面及土质结构有密切的关系

4.3 地理环境及地形条件分析

①铜仁地区处在冷空气由东北路径入侵贵州的入口处,是冷暖空气交汇的地方,当冷暖空气势力对峙,常形成静止锋造成我区阴雨天气。2010年3月以来,强冷空气主体位置明显偏北,少有南下,对贵州省影响较小,但其前沿的东北回流却多次影响贵州东北部,受其影响,铜仁地区出现多次降水天气过程,虽然降水量级不大,但降水明显多于省的西南部地区,延缓了干旱发展加剧趋势。

②坡向对降水量的影响是明显的。降水量的大小主要取决于山脉的走向与气流的交角,若山脉走向与气流直交时,迎风坡的降水量多于背风坡,而梵净山的山脉走向恰好是呈北北东与南西南走向。从历年降水情况可见,梵净山迎风坡的江口县年降水量在 1 351.0mm,较背风坡的印江 1 113.4mm多 237.6mm,所以梵净山既是铜仁地区乌江与沅江的分水岭,同时也是铜仁地区天气与气候的分水岭。冬季,冷空气多为东北路径影响,从2009～2010年的降水量来看,东部明显多于西部,干旱日数也少于西部。

5 结论及思考

①2009—2010年发生在铜仁地区的夏秋连旱叠加冬春连旱是自 1960年以来降水最少、干旱程度最严重的年份,受旱范围和干旱强度双双突破了历史记录,综合干旱指数显示为特大干旱事件。

②2009—2010年的干旱严重影响到农作物生长、人畜饮水、水力发电、城镇供水及森林防火等,尤以人畜饮水问题最为突出。面对罕见的多季连旱,在充分肯定水利基础设施对抵御严重自然灾害作用的同时,也应该看到一些带普遍性、根本性的问题。由于受旱时间长,土壤失水严重,小水池、小水窖的容量不大,不能承受长时间的干旱,乡镇供水工程抗旱能力不高。因此,优化水利发展规划迫在眉睫,骨干水源工程是根本。

③自然地理、生态环境、下垫面等条件不同,干旱的影响程度不同。生态环境好、森林覆盖率高的区域,能延缓灾情加重的趋势。因此,保护好生态环境,加强生态建设,拓宽森林覆盖率,能调节区域小气候和涵养水源,对减少水份流失,减少水土流失十分重要。

[1] 储昭庆,等 .铜仁地区气象志[M].贵阳：贵州人民出版社,1994.

P458

B

1003-6598(2010)增刊-0111-05

2010-09-10

舒国勇 (1963-),男,工程师,主要从事天气气候、气象灾害评估研究和综合管理工作。