东乡县农业气候资源及近30年主要农业气象灾害分析
2014-12-17常全彤常琳燕
常 静,罗 兵 ,常全彤,常琳燕
(1.甘肃省东乡族自治县气象局,甘肃 东乡 731400;2.甘肃省临夏回族自治州农业科学研究所,甘肃 临夏 731100)
东乡族自治县(下称东乡县)处于西北黄土高原和青藏高原的过渡地带,位于甘肃省中部,临夏州东北部,东西长约51 km,南北宽约47 km,总面积1 510 km2,介于东径103°10′~103°44′,北纬 35°30′~35°56′,境内地形复杂,海拔1 694.0~2 577.7m,大部分地方以梁、峁、沟、壑等黄土地貌为主,植被稀少,生态环境脆弱,“山高和尚头、沟深无水流”是东乡县地形的真实写照。气候属大陆性季风气候,具有四季不明,冬长无夏,春秋相连,冬无严寒,夏季温凉,无霜期短,日照丰富,降水量少,分布不均,雨季偏迟的特征。我们通过对近30 a东乡县农业气候资源及主要农业气象灾害的分析,探讨了农业气象灾害的特点和发生规律,以期为东乡县的农业防灾减灾及气候资源利用提供参考依据。
1 农业气候资源
1.1 光照资源
东乡县1981—2010年30 a平均年日照时数为2 511.3 h,其中冬季(12月至翌年2月)平均日照时数为610.2 h,春季(3—5月)平均日照时数为654.9 h,夏季(6—8月)平均日照时数为682.7 h,秋季(9—11月)平均日照时数为563.5 h。从图1可以看出,4—8月日照时数多,平均日照时数在220 h以上,对夏作物的生长发育有利;9月连阴雨期间日照锐减,月日照时数为170.0 h,每天只有5 h左右,也是一年中日照时数最小值出现的月份,对秋作物成熟影响较大;冬季晴天多,日照时数多于秋季。月平均气温稳定通过≥0℃和≥10℃期间一般为农耕期和作物生长旺盛期,这期间平均气温稳定通过≥0℃和≥10℃的年日照时数为1 588.4 h和777.5 h。总体来看,东乡县光照资源较为丰富,有利于农业生产及各种农作物的生长发育。
1.2 热量资源
1.2.1 农业界限温度和积温 东乡县日平均气温稳定通过0℃的初日在3月23日,持续期230 d,期间积温为2 346.4℃,即有230 d的农作物可能生长期和农业活动时间。日平均气温高于5℃时,作物才开始生长发育,全年有176 d,积温为2 130.0℃,或者说农作物能够生长发育的时间有180 d左右。日平均温度稳定在10℃以上时,大多数农作物的生长才能开始活跃,也是玉米等喜温作物开始出苗的农业气候指标温度全年只有117 d,积温为1 593.7℃。日平均温度达到15℃或以上是安全无霜期,积温为421.8℃,东乡县只有27 d,因而不能栽培喜温作物,只能种植春小麦、马铃薯、双垄沟播玉米等作物,仅能一年一作。
图1 1981—2010年平均日照时数
1.2.2 无霜期 无霜期是衡量热量状况的指标之一,东乡县≥0℃的积温平均为2 346.4℃,年平均气温5.6℃,年均无霜期为138 d,80%保证率为131 d。初霜期10月13日,终霜期5月17日。无霜期使作物对积温可以利用的程度受到制约,东乡县的无霜期较长,能保证一年一熟的需求。
1.3 降水资源
东乡县1981—2010年平均年降水量为540.6 mm,降水时空分布不均,冬春降水少,夏秋降水多;北部山区降水少,南部及川区降水多。农作物的生长状况及布局受降水量的影响很大,雨季(7—9月)集中了年降水量的58.5%,主要生产季(4—10月)降水量占年降水量的93%。冬季(12月至翌年2月)30 a平均年降水量为15.5mm,占全年平均降水量的2.9%;春季(3—5月)降水次数和降水量较多,30 a平均年降水量为108.9mm,占年平均降水量的20.1%,可满足春播、夏作物的苗期生长及秋作物的播种。但在少雨或分布不均的年份,会出现不同程度的春旱。夏季(6—8月)是降水最多的季节,多为局地强对流性降水,30 a平均年降水量为301.0mm,占全年平均降水量的55.7%,这时气温高,对作物生长十分有利,但在少雨年份会发生不同程度的伏旱。秋季(9—11月)降水量少于夏季,此时作物进入成熟季节,30 a平均年降水量为115.1mm,占年平均降水量的21.3%。全年夏季降水多,秋季略多于春季,冬季降水少,但降水分布不均、变率大,降水量变化不定也是农业生产的不利因素,易发生干旱、洪涝等,影响农作物产量。
2 主要农业气象灾害
由不利的气象条件所造成的作物减产歉收,称为农业气象灾害。东乡县农业气象灾害主要有干旱、冰雹、暴雨洪涝、寒潮、霜冻、秋季连阴雨。
2.1 干旱
东乡县十年九旱,干旱是主要农业气象灾害[1],出现频率高,一年四季均可发生。最常见的有春旱(发生机率占50.0%)、春末夏初的干旱(发生机率占27.5%)、伏旱(发生机率占20.0%),若干旱持续时间长,易发生春夏连旱(发生机率占22.5%)。春季是春小麦播种、出苗时期及马铃薯和玉米的播种期,春旱不仅影响夏粮产量,还会使秋作物播种基础不好,影响生长和收成。5—6月正值春小麦拔节、灌浆等需水量最大期,又是秋田作物出苗和幼苗生长期,降水的多少直接关系到夏秋作物产量,严重的年份还会造成人畜用水困难。据统计,东乡县1970年以来共出现过各类干旱39次,其中1981—2010年出现各类干旱29次,即每年均有不同程度的干旱出现。
2.2 冰雹
冰雹是东乡县的第二大气象灾害,每年都有不同程度受灾,它影响范围小,持续时间短,但来势猛、强度大,一般都伴有暴雨洪涝、大风等天气,对农作物造成严重危害。东乡县为冰雹易发区,据1970—2010年气象记录统计,共出现冰雹153次,其中1981—2010年出现冰雹123次,平均近4次/a,主要集中在6—9月,降雹时段多在午后和傍晚。
2.3 暴雨洪涝
暴雨和洪涝是两种密不可分的自然灾害,短时或连续的降水引起地面径流并沿坡沟迅速下泻,形成突发性洪水,也会引发泥石流和山体滑坡等次生灾害。东乡县的暴雨主要出现在7—8月,每6 a出现1次。一旦出现,危害较大。
2.4 寒潮
寒潮具有降温幅度大、影响范围广、灾害多样化、致灾严重的特点。东乡县一般春季出现的多(3—5月),自1957年来共出现寒潮过程132次,其中1981—2010年寒潮出现91次,平均3次/a,年内出现越迟,造成的灾害越严重。
2.5 霜冻
春秋季冷空气活动频繁,引起温度骤降,加之常伴有大风,降雪等天气,给作物造成重大损失[2]。东乡县出现初霜冻的平均日期为9月30日,终霜冻为5月6日,每年有发生。特别是4—5月间正值果树开花座果期,又是蔬菜移载定植期,易受霜冻危害。
2.6 秋季连阴雨
8月下旬到10月上旬,东乡县多阴雨天气,这时正值春小麦打碾和秋作物成熟期。如遇连阴雨天气,日照显著偏少,热量欠缺,影响玉米灌浆成熟;马铃薯晚疫病发生蔓延,薯块腐烂;小麦发芽,造成减产并降低质量。这种秋季连阴雨几乎每年都有不同程度发生。
3 小结
东乡县光照资源较为丰富,但农业气象灾害发生比较频繁。东乡县农业气象灾害主要有干旱、冰雹、暴雨洪涝、寒潮、霜冻、秋季连阴雨等,均不同程度威胁着人民生产生活甚至生命财产安全。东乡县1981—2010年以来共出现过各类干旱29次,每年均有不同程度的干旱出现;共出现冰雹123次,平均近4次/a,主要集中在6—9月,降雹时段多在午后和傍晚;寒潮共出现91次,平均3次/a左右。东乡县的暴雨主要出现在7—8月,每6 a出现1次。气象部门应掌握了农业气象灾害的特点和发生规律,为农业生产趋利辟害及合理利用气候资源提供参考依据。同时要努力提高灾害性天气预报准确率,提高预报、预警提前量,为政府部门防灾减灾提供决策依据,为开展防灾减灾赢得时间[3]。
[1] 朱乾根,林锦瑞,寿邵文.天气学原理和方法[M].北京:气象出版社,2000.
[2] 王海岩.青河1961—2008年霜冻的气候特征和变化规律分析[J]. 沙漠与绿洲气象,2009,3(5):33-35.
[3] 赵月兰,何临平.和政县近30 a大(暴)雨气候演变特征及灾害分析[J].甘肃农业科技,2013(10):26-28.