丰都县伏旱时空分布特征及防御对策
2014-11-08王帮能徐世海谭云廷
王帮能,徐世海,谭云廷
(重庆市丰都县气象局,重庆 丰都 408200)
1 引言
丰都县地处四川盆地东部,重庆市版图中心,三峡库区腹地。地形地貌为系列褶皱山系构成,长江南岸有方斗山、七跃山,北岸有黄草山、蒋家山。山脉和丘陵、山间平坝相间分布,形成“四山夹三槽”的地貌特征。全县幅员面积2 915.3 km2,以山地为主,约占总面积70%,丘陵次之,平坝面积甚小,海拔高度从约150~2 000 m。地形地势是影响丰都气候的重要因素[2]。
每年盛夏季节,受西太平洋副热带高压控制或青藏高压影响,丰都出现伏旱高温的机率很大,有“十年八旱”之说,对社会经济发展带来很大的危害,丰都县被列入川渝最严重的伏旱区域之一[3]。因此,对伏旱分析及其防御成为气象部门研究的重点课题。本文以丰都历史气象资料为依据,分析了伏旱发生的时空分布特征,并依照可持续发展的原则,提出防御伏旱的对策措施,对减轻旱灾造成的损失具有现实意义。
2 资料来源和伏旱分类
气象资料及伏旱高温灾害资料来自丰都县气象局近50 a 整编资料。本文伏旱根据重庆市《气象灾害标准》[4]中有关伏旱的定义,结合丰都县统计习惯,将伏旱分划分为两类,即任意连续30~39 d,R日均≤1.3 mm,统称为一般伏旱;任意连续40 d 或以上,R日均≤1.3 mm,统称为严重伏旱。
3 伏旱时间分布特征
伏旱是丰都县危害最重、范围最广、持续时间最长的干旱。近年来,伏旱已逐渐成为全县农业生产的主要气象灾害之一。例如:2006年丰都遭受百年不遇的严重伏旱,7月8日至9月初,持续干旱达59 d,降水量仅88.7 mm,蒸发量达685.1 mm,极端最高气温达到43.5℃,≥35℃高温日数达53 d。伏旱高温造成全县农作物受灾面积46.2 hm2,绝收面积11.4 hm2,73.5 万人受灾,39.1 万人及37.9 万头牲畜饮水困难。全县蓄水量仅0.13 亿m3,占应蓄水量20%,伏旱高温造成直接经济损失高达2.0 亿元以上,其中农业损失1.4 亿元[5]。
按照丰都伏旱标准,根据1961—2010年气象资料统计:丰都县(县城,海拔高度218 m)伏旱发生频率见图1。从图1 可知:近50 a 共发生伏旱38 a,频率76%;在50 a 中,严重伏旱19 a,频率42%;一般伏旱17 a,频率34%。以年代为单位统计:20世纪60年代伏旱频率为80%;严重伏旱频率为20%,70年代伏旱频率为90%,严重伏旱频率为60%;80年代伏旱频率80%,严重伏旱频率为30%;90年代伏旱频率为50%,严重伏旱频率为30%;21世纪10年代伏旱达80%,严重伏旱频率为70%。由此可见:伏旱频率70年代最高、60年代和21世纪10年代次之,90年代最低,年代分布呈现中—高—中—低—中的特征。严重伏旱频率60年代最低,80年代、90年代较低,70年代较高,21世纪10年代最高,年代分布呈现低—高—中—中—高的特征。一般伏旱呈现下降的趋势,严重伏旱呈现增加趋势。
图1 丰都县伏旱频率年代分布
据资料统计:丰都伏旱开始期最早出现于6月21日,最晚出现于8月17日,平均日期7月14日(两段伏旱以第1 段开始期计算)。伏旱天数(有两段伏旱则相加)平均为37 d,最少20 d,最多72 d(2001年)。历年伏旱天数分布情况见图2。
4 伏旱空间分布特征
丰都县从长江沿岸海拔135 m 到中山区最高2 000 m,相对高差大,立体气候显著,伏旱高温随海拔高度具有明显变化的特点。
图2 丰都县1961—2010年伏旱天数分布
上式中:K 为伏旱强度指数;R7+8为7—8月降雨量之和;H 为海拔高度。
定义:K>1.0 为严重伏旱,0.6≤K≤1.0 为一般伏旱,K<0.6 为无伏旱。一般K 值越大则表明伏旱越严重。
利用丰都县不同海拔高度7—8月降雨量[7],依据公式计算了丰都县不同区域的伏旱强度指数,并统计相应伏旱天数和高温日数,计算结果见表1。由表可见:随拔海高度的升高伏旱强度指数递减,伏旱逐步减轻,1 000 m 以上几乎无伏旱危害,同时,伏旱天数、≥35℃高温日数也随之下降。这表明伏旱危害最大区域是海拔700 m 以下的丘陵及平坝河谷地区。
表1 丰都县伏旱空间分布变化表
5 防御伏旱对策措施
丰都地区夏季伏旱出现的时间长,影响范围大,农业几乎不能避免其危害。防御伏旱关键是要采取科学的态度和方法,遵循“以防为主,防救结合”的原则,坚持长远目标短期目标相结合与标本兼治的防御战略,最大限度地减轻其危害[8]。笔者依据二十多年的观测和研究得出:防御伏旱的有效措施是农田水利建设、科学蓄水保水、实施人工增雨、合理布局播栽期、植树造林。
5.1 加强农田水利基本建设是防御伏旱的基本手段
“水利是农业的命脉”。丰都县虽然水资源比较丰富,但农田水利工程、有效灌溉面积、旱涝保灌面积还难以满足农业生产的需求,仍要加大水利工程建设的力度。针对丰都气候及地形特点、在水利工程建设中,应因地制宜,采取相应的对策措施。
①平坝河谷地区。溪河沟冲较多,田多土少,水电资源丰富。宜在溪沟上游修建小型水库、塘、堰,疏通整治排灌系统,实施蓄水和提灌结合办法,减轻伏旱的危害。
②平行岭谷及丘陵地区。充分利用长江南岸山岭夹槽、山溪河沟多的地形,修建大中型水库,并与塘、堰、渠串联成网,形成自流灌溉和小型提灌的合理格局。
③中高山区。严重伏旱对烤烟等经济作物和人畜饮水存在一定的危害。此区域山高谷深坡陡,耕地分散,适宜以一沟一冲为单位,建设小水库、山坪塘、微型水池、引水堰等小工程,实行蓄、引、提相结合,分散解决旱地灌溉和伏旱期人畜饮水问题。
5.2 科学蓄水保水是防御伏旱的重要措施
蓄水保水的方法主要有:推广节水灌溉农业,尤其要实行滴灌、喷灌、渗灌技术。在丘陵山区推广地膜或秸秆覆盖技术,伏旱期施用化学抗旱剂,提高作物抗旱能力。改造贫瘠坡地,修筑梯田或台地,荒坡挖鱼鳞坑蓄水,增加土地蓄水保水能力。在每年伏旱前的多雨时段(6月至7月初)抓住时机,利用气象信息,做好水库水位调度,充分蓄水保水,为抗御伏旱打下基础。
5.3 人工增雨是减轻伏旱的新途径
随着科学技术的发展,人工影响天气技术越来越成熟。高炮、火箭、飞机等多种人工增雨方式,为抗御伏旱提供了较好的条件。丰都县应在现有的基础上,增设人工增雨防雹火箭炮15 门,分别布置在长江两岸的粮食作物、油料作物、蔬菜、水果、烤烟、肉牛、生猪等种养殖基地,才能基本覆盖全县,充分发挥抗旱威力。当遭遇严重伏旱时,请求上级实施飞机人工增雨,以扩大作业面积,提升增雨效果。
5.4 合理布局作物播栽期,躲避或减轻伏旱危害
丰都县水稻、玉米、甘薯、马铃薯、大豆、烤烟等大春作物都受到伏旱的威胁。伏旱一般从7月中旬开始,但有的年份则提前到6月下旬或7月初,这类早伏旱正值玉米、水稻孕穗抽穗的关键期,危害特别大。因此,需要根据当年的气候预测,合理安排播栽期,使孕穗、抽穗期躲开伏旱高温期。若预测伏旱早的年份,应该采用保温育苗、提早播种期,选择生育期短的品种,玉米、马铃薯、烤烟采取地膜覆盖技术。若预测伏旱正常或偏晚的年份,则可以按常规播种,选择地膜覆盖技术,选择生育期中等的品种,以提高作物产量和质量。
5.5 植树造林调节气候,缓解伏旱高温天气
从长远来看,植树造林是防御伏旱高温一项根本性对策。森林起到保护土地、涵养水分,绿化环境、调节气候的功能。大地蓄水主要靠地表土层,而土层又需要良好的植被保护。如果植被被开垦破坏,土壤失去保护,造成水土流失,愈加引发旱涝灾害。丰都县地处三峡库区,水土保持格外重要,更需要大力植树造林,绿化荒山荒坡,扩大森林面积。对于长江、龙河沿岸地带,应当坚决退耕还林,建议多栽速生丰产林或经济林木,以造福子孙后代。
6 结语
本文通过对丰都伏旱时空分布规律的探讨,提出了防御伏旱的对策措施。但随着全球气候变暖的持续,极端天气事件愈发突出,伏旱、高温等气象灾害也有加重的趋势,而且预测预报难度增加。对此,我们应当引起足够的重视,加强对伏旱等气象灾害的研究,掌握其变化趋势和特点,以便采取相应的对策,最大程度地减轻气象灾害造成的损失。
[1]丰都县气象局. 丰都县50 a 整编气象资料[R].2011.
[2]张昌红,秦飞. 丰都年鉴(2010)[M]. 北京:中国文史出版社,2010.
[3]丰都县农业区划委员会. 丰都县农业资源调查及农业区划资料汇编[R].1985.
[4]刘德,孙信良,汤英英,等. 气象灾害标准[M]. 北京:气象出版社.2008.
[5]谭云廷,王帮能,张一. 丰都县气象灾害防御规划[M].北京:气象出版社,2013.
[6]川东伏旱科研组. 川东伏旱[R].1981.
[7]王帮能,龙中亚,巨辉,等. 从气候角度论农业结构调整[J]. 安徽农业科学,2013,41(2):713-715,735.
[8]霍治国,王石立,等. 农业和生物气象灾害[M]. 北京:气象出版社,2009.