黑龙江省近30a干旱发生规律及趋势分析

张剑侠，孙彦坤，王晨轶，纪仰慧

（1东北农业大学资源与环境学院，黑龙江哈尔滨 150030；2.黑龙江省人工影响天气办公室，黑龙江哈尔滨 150030；3.黑龙江省气象科学研究所，黑龙江哈尔滨 150030）

黑龙江省近30a干旱发生规律及趋势分析

张剑侠1,2，孙彦坤1，王晨轶3，纪仰慧3

（1东北农业大学资源与环境学院，黑龙江哈尔滨 150030；2.黑龙江省人工影响天气办公室，黑龙江哈尔滨 150030；3.黑龙江省气象科学研究所，黑龙江哈尔滨 150030）

采用干旱指数法分析黑龙江省1976～2005年干旱发生规律的研究，将常规的年干旱指数计算应用到月指数计算中，很好的解释了年降水量不少却仍有干旱发生的现象，揭示干旱的发生规律和趋势。

干旱指数；规律；趋势

1 引言

黑龙江省地处中纬度欧亚大陆东岸，属大陆性季风气候。降水主要集中在夏季，春季降水较少，有“十年九春旱”之称，加之近些年主要降水集中月份出现持续高温少雨天气，导致干旱范围的扩大与干旱化程度的加重。虽然处在半干旱半湿润地区，但常规的分析方法是以年干旱指标来分析干旱程度和规律性，却不能反映干旱的实际情况。各年分析结果显示，干旱发生率不高，但实际发生在春季、夏季或秋季的干旱已严重影响到生活、生产和生态的发展。以月和季度为时段分析干旱的现状及规律性，能够更加真实地揭示干旱的规律性及发生趋势，对认识干旱、防御干旱具有重要作用。

2 资料和方法

2.1 资料来源

文中采用黑龙江省80个气象站1976～2005年逐月降水、逐月蒸发、逐年降水、逐年蒸发两个气候要素4种数据的观测资料以及农业气象灾害统计资料。

2.2 分析方法

不同学科对干旱的定义不尽相同，从气象角度出发，我们定义气象干旱是指降水和蒸发不平衡造成的异常水分短缺现象；从农业的角度出发，农业干旱是指由土壤水和作物需水不平衡造成的异常水分短缺现象；综合多种干旱来看，气象干旱是最基本的类型，无不起源于它，正是由于降水的异常短缺才导致了一系列不同领域对水需求的短缺，形成不同类型的干旱。在此采用如下的干旱指数分析干旱程度：

式中：r为干旱指数；EP为年蒸发能力（ram），采用布迪科公式用E的观测值估算EP=K·E，其中K为折算系数，目前我国多数地区取用K=0.9；P为年降水量（mm）。

3 结果与分析

3.1 干旱规律分析

近些年来，虽然年降水量相对来说比较稳定，基本在450～550 mm，甚至有的年份降水量超过600 mm，但干旱的发生频率却有所增加，春旱尤为明显，主要是因为降水时间分布不均，降水集中的月份高温少雨的概率增加，造成夏旱的形成，因此分析年干旱指数不能很精确的确定干旱的发生。通过分别计算各月的干旱指数，将干旱年精确到干旱月详细的分析干旱的发生，解决了年降水量不少，但仍有干旱发生的矛盾。用月蒸发量与月降水量比值计算出r值，当r＞7时定义为干旱月（见表1），利用黑龙江省80个气象站的1976～2005年逐月降水和蒸发资料，计算出各月的r值，应用到各月来评定干旱程度。通过对照实际发生干旱，通过计算得到的干旱准确率超过95%，可见此法计算的干旱指数应用到各月来确定干旱发生的程度较为合理。

表1 气候干湿分布与干旱指数关系表

3.2 干旱的主要特点

用全省80个站的逐年蒸发和逐年降水资料，计算1976～2005年共30 a的干旱指数r值，计算出的r值范围在2～4之间，说明黑龙江省属于半湿润半干旱地区。用全省80个站的逐月蒸发和降水资料，计算1975～2005年共31 a中1～12月的干旱指数r值，得出黑龙江省的西南部及中部个别市县干旱次数较多，超过100次；其余大部分市县干旱次数在50～100次，极少市县干旱次数低于50次，如图1所示。计算1976～2005年共30 a中3～10月的干旱指数r值，确定r＞7时为干旱月，得出全省春季（3～5月）发生干旱的频率比较高，真可谓是“十年九春旱”；由于夏季是降水较集中的时段，因此干旱的频率相对较低，但有间歇出现的规律（见表2）。并且表现出由东向西干旱次数逐渐增多并交替出现，西南部干旱次数最多。根据干旱次数将其进行区域划分，得到3个干旱程度区，I区干旱次数为70次以上，Ⅱ区干旱次数在40～70次之间，Ⅲ区干旱次数小于40次，如图2所示。

表2 1976～2005年干旱发生月份

图1 1975～2005年共31 a中1～12月的各站干旱总次数分布图

3.3 空间分布规律

如图2所示，根据区域划分结果分析，I区为干旱多发区，240个月中平均有88个干旱月，干旱发生率为36.7%；其次是Ⅱ区，干旱发生率为22.2%；Ⅲ区的干旱次数最少，干旱发生率为13.3%。从行政分区的角度划分：齐齐哈尔大部地区与绥化大部地区为干旱多发区；黑河地区，哈尔滨西部，三江平原大部及牡丹江半山区干旱程度次之；漠河、呼玛、抚远、饶河、虎林干旱程度最低，属于湿润地区。

3.4 周期性变化

图2 1975～2005年共30 a中3～10月的各站干旱总次数分布图

通过对历史实际干旱发生统计，由图3可见1979年，干旱次数最多，依次为2001年、1982年、1989年与1979年比较相当，各年均超过280次；1988年干旱次数最少，为152次，可见全省30 a 80个站发生干旱的总次数都在150次以上。根据图中给出的均值线分析，曲线波动频率逐渐缩短，且振幅越来越短，可见干旱次数显现增加的趋势，干旱的周期性也逐渐缩短。

4 历年旱灾影响

图3 历年发生干旱次数

20世纪50年代黑龙江省旱情异常严重的土地面积为1万hm2，1951～1988年的38 a中构成春早并造成作物显著减产的有22 a,1949～1990年的41 a中，累计旱灾减产粮食239亿kg。1990年增加到22万hm2。70年代全省易旱土地面积225万hm2,1990年增加到400万hm2。1982年全省大旱，耕地受灾面积430.4万hm2，粮食比上年减产20亿kg。1990年以来，黑龙江省春夏持续高温，燥热无雨，干旱更加严重，西部连续13 a大旱，1993、1998、2000、2003年春季发生大旱，松花江哈尔滨段水位分别为111.97、111.62、111.41、110.07 m，特别是2000年春、夏两季遇到百年来未遇大旱，降水量较历史同期减少70%～80%，苗枯死，农业损失惨重。其中拜泉县未下一场雨，肇源县降水量仅25 mm,全县8.7万hm2旱田，受灾受旱面积413万hm2，占耕地总面积的46%，其中严重干旱面积265.3万hm2，主要集中在齐齐哈尔、大庆、哈尔滨、绥化各地区，全省有50多个市县发生旱情。2001年，全省58个县（市）,769个乡镇不同程度遭受旱灾，面积达501万hm2，严重受灾235万hm2，绝产101万hm2。据统计，全省自1996～2000年因早减产粮食136亿kg，直接经济损失163.6亿元[1]。2003年，黑龙江省大气环流出现异常，两个多月几乎滴水未下，自4月上旬开始，底墒较差的西部地区旱情加重，旱区迅速向中东部扩展，5月20日发展为全省性干旱[2],河流几乎全部断流。截止6月12日，松花江哈尔滨段水位下降为110.07 m，创历史最低记录，江上轮流全部断航133 d[1]。2007年从6月中旬初开始，直至8月7日，58 d一直未出现全省性较大的降水天气，使全省大部农区先后出现不同程度的旱象。截止8月7日，全省总受旱面积为506万hm2，其中重旱面积为187万hm2。此外，旱灾还减少工业、城镇、农村人畜等供水量。1975～1980年的严重旱灾，使哈尔滨市10多万居民处于等待夜来水状态。同时，旱灾还减少河道流量，影响环境用水和船运用水[2]。

5 结论

年干旱指数计算得出，黑龙江省属于半湿润半干旱地区；全年月干旱指数计算得出，黑龙江省的西南部及中部个别市县干旱次数较多，超过100次；其余大部分市县干旱次数在50～100次，极少市县干旱次数低于50次；3～10月的干旱指数计算得出全省春季（3～5月）发生干旱的频率比较高，可谓“十年九春旱”；夏季干旱的频率相对较低，但有间歇出现的规律，并且表现出由东向西干旱次数逐渐增多并交替出现，西南部干旱次数最多。

从发生周期分析得出，近年来干旱次数显现增加的趋势，干旱的周期性也逐渐缩短。

[1]孟祥川.黑龙江省近50年干旱趋势的年际变化[J].黑龙江农业科学,2007（6）,37-39.

[2]闫平.2003年黑龙江省主要灾害性天气及其对作物生长发育和粮食产量的影响[J].黑龙江气象,2004（1）,36-38.

S423

A

1002－252X（2010）01－0020－03

2009－10－6

张剑侠（1980-）,女,黑龙江省哈尔滨市人,东北农业大学,在职硕士,工程师.