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临夏县气象灾害特征及成因分析

2017-03-24张淑芳邓吉录韦伯龙刘洪

现代农业科技 2016年22期
关键词:冰雹低温气象

张淑芳++邓吉录++韦伯龙++刘洪++杨文月++张锦泉++文慧

摘要 通过1968—2008年气象灾害资料,分析临夏县气象灾害的主要特征,具有多样性、高频次、重叠性。灾害分布具有季节性、区域性突出的特点,整个县成灾面积不是很大,但累积损失较大。地理位置、当地气候、人文环境是形成临夏县气象灾害的主要原因。特殊的地形地貌、山高坡陡、降雨集中是形成临夏县气象灾害的地理环境因素。临夏县地处内陆,大陆性气候显著,气候因素随地势高度变化十分明显,是决定临夏县气象灾害的主要气候背景。人口逐增、植被分布不均、北部水土流失严重是加剧临夏县气象灾害频繁发生和损失严重的主要人为因素。同时,总结了临夏县气象灾害的防灾减灾对策。

关键词 气象灾害;地理环境;人文环境;特征;成因;甘肃临夏

中图分类号 P429 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2016)22-0184-02

Abstract The major characteristics of meteorological disasters in Yunnan Province were analyzed by using weather disaster data during 1968-2008.The weather disasters in Linxia County showed characteristics of diversity,high frequency and overlaps,the seasonality and regionality of its distribution were prominent. The inundated area of whole county was not large,but the cumulative loss was great. The main reasons for the meteorological disasters formation of Linxia County were geographical location,local climate and the human environment. The geographical environment factors of formation of meteorological disaster were the special landform,high mountain steep and rainfall concentrated. The main climate background of meteorological disasters was the inland location,significant continental climate,and changes of climate factors with the terrain height change were obvious.Human factors of meteorological disasters were increasing population,uneven vegetation distribution and the serious soil erosion in the north. Meanwhile,prevention and mitigation measures of meteorological disasters in Linxia County were also summarized.

Key words meteorological disasters;geographical environment;human environment;characteristics;causes;Linxia Gansu

临夏县气象灾害种类多,尤其是干旱、暴雨、洪涝、低温冷害所造成的危害最严重,是临夏州气象灾害频繁的县份之一。由于临夏县地处内陆地带,属温带大陆性季风气候,气候因素随地势高度变化明显,临夏县海拔高度及地形的影响造成气候在水平方向和垂直方向上的依次变化和光、热、水明显的地域性差异,形成了鲜明的区域气象灾害特征[1-2]。

1 临夏县气象灾害的特征

临夏县气象灾害具有多样性、高频次、重叠性的特点,其种类繁多,主要有干旱、暴雨、洪涝、冰雹(表1)。同时,还伴发与气象因素有关的衍生灾害,如滑坡、泥石流、山洪、农作物病虫害等,临夏县是临夏州自然灾害较严重的县份之一,每年受气象灾害面积占全州种植面积的12%左右,在各种自然灾害造成的损失中,气象灾害超过地震灾害和地质灾害。各类气象灾害在临夏县发生频率较高(表1)。气象灾害在临夏县可分别出现在不同地区和不同季节,有时甚至是同一灾种连续几年或在一年内连续几次在同一地区发生,只是影响的范围和各地区出现的灾害种类各异,对农业的影响轻重程度不同而已。

2 临夏县灾害的种类

2.1 干旱

2.1.1 干燥度变化。一般在农业气候分析中采用干燥度来评价各地气候的干湿程度。临夏县地处黄河上游,甘肃省中部,临夏回族自治州西南部。干燥度计算公式:

式中,K为干燥度,ΣT≥0 ℃为≥0 ℃期间的活动积温,0.22和0.18分别为系数。由于蒸发力难以直接测得,故用ΣT≥0 ℃代替蒸发力;R为≥0 ℃期间的降水量。用该公式计算的结果,接近临夏县的实际情况。同时,利用临夏县干燥度與海拔高度的关系,经回归计算,求出回归方程,说明水分收支基本平衡,K>1.0说明水分不足,K<1.0说明水分有余。干燥度的具体分级标准:<1.0为湿润,1.00~1.49为半湿润,1.50~1.99为半干燥,2.0~3.0为干燥,>3.0为特干燥。

按照上述标准,临夏县西南部K<1.0以下,为湿润区;南部区域K≤0.5,为特湿润区;中南部K值为1.00~1.49,是半湿润区;水库沿岸K值为1.50~1.99,是半干旱区;东南部大片地区K≥2.0,是干旱区;北部K>3.0,是临夏县的特旱区。

2.1.2 干旱的气候特征。干旱出现几率北部大、南部小。临夏县干旱几率为53%~56%,从这里看出干旱几率与年降水量的多寡成反相关关系,经计算相节系数为-0.912,信度 <0.01,干旱几率可用下述表达:

P=148.8-0.208 58R

式中,P为干旱几率(%),R为年降水量。

根据土壤储水性和降水量分析,临夏县中东部干旱几率为50%~70%,临夏中部为30%~50%;其他地区在20%以下。

北部地区不但干旱几率大,而且强度较强。从资料来看,临夏县重旱年占总年数的38%,占干旱年的67%,说明干旱几率大的地区干旱强度也大(表2)。

2.2 暴雨

2.2.1 大(暴)雨的地理分布。临夏县南部是全县降水量多的地区,容易出现暴雨;是全县防洪防汛重点地区。除暴雨外,大雨也会造成损失,临夏县北部的地表径流量大,极易造成水土流失,甚至出现滑坡现象。

大面积暴雨标准:日雨量≥25.0 mm为大雨,日雨量 ≥50.0 mm为暴雨。按大面积暴雨标准统计,临夏县各地大、暴雨日数南部多,北部少。平均大雨日数3.3 d,最多处7 d;暴雨平均每10年2~3次,临夏各县市月平均降水量分布如图1所示。

预警级别划分:临夏县山洪、泥石流灾害预警级别是根据已发生的历史山洪、泥石流灾害资料、本地暴雨特征、地形地貌条件,考虑到前期降雨等因素,将山洪、泥石流灾害预警强度分为3级(表3)。

2.2.2 大(暴)雨发生的原因。临夏县大(暴)雨出现的概率相对较高,因其突发性强、强度大、雨量集中、来势猛,故危害较大。由于临夏县森林植被较少、土壤蓄水性差、地质环境脆弱、防洪基础设施薄弱,一旦出现暴雨,就会造成河水泛滥,引发山洪、地质灾害,冲毁堤坝、农田、房屋建筑、交通设施、淹没庄稼并造成人畜伤亡等。

2.2.3 大(暴)雨的季节分配。临夏县大雨一般出现在5—9月,以7—8月最多,2个月的多年平均天数为2.1 d,占64%;暴雨出现时间更集中,均出现在7—8月。

2.3 冰雹

2.3.1 冰降雹年变化。临夏县降雹时间主要分为午后型和傍晚型。其中13:00—17:00出现的概率为35.1%(27/77),17:00—20:00出现的概率为55.8%(43/77)。午后,大型山谷风向山区和高原辐合,出现强烈的补偿下沉,相对湿度猛降,有效抑制了午后热对流的发展。当北方或西北方地形强迫的切变线将山区积云发展成对流系统或飑线后,在高空偏西北气流的引导下,向东南方向移动,影响本县降雹。从图2临夏县冰雹日数年变化可以看出,1968—2008年降雹频次逐年降低。

临夏县处于高原边坡地区,同时与海拔高度、地形地貌、地理位置等密切相关,冰雹天气一般发于春、夏、秋季节。全年冰雹出现最多的季节是春、夏季,出现最多的月份是5月,占29.3%;其次是6月,占24.4%;7月占17.1%;8月9.8%;最少的是4月和10月,分别占4.9%和2.4%。季节总的分布,春季临夏县平均降雹日数为0.8 d,夏季一般为1.5 d,秋季最少为0.4 d。从月份来看,5—6月占全年降雹日53.7%。分析其原因,主要是初夏少雨期近地面气温升高,本地位于青藏暖高压前部,高空盛行西北气流,多冷空气活动,使大气层结不稳定,易降雹。

2.3.2 雹灾造成的经济损失。从图3可以看出,降雹次数和经济损失并不成正比,因为这与当地的地形和农作物的种植区划都有一定的关系。但总的来说,每次降雹都能带来灾害,给农作物造成一定的经济损失,尤其1983年和2008年损失最严重。

2.3.3 冰雹的影响分析。冰雹的产生主要与中、小尺度天气系统有关,同时受盛行气流、海拔、地形及下墊面状况的影响,而且各个因素之间关系复杂。就临夏县而言,主要受新疆正涡度云系和青藏高原地形积云影响,故对流云在山区出现最早。

青藏高原源地的对流系统向东南移动,生命史最长9 h,最短仅1 h,大多数持续2~8 h,是高空西北气流下地形强迫(主要是热力强迫)产生的,产生地点和移动路径具有较高的准定常性。地形条件仍是影响临夏县冰雹落区的主要因子,山区平均海拔在2 000 m左右的区域相对多雹。根据冰雹产生的灾害分析,主要对农业生产影响最大,其次是城乡的基础设施,伴随强对流冰雹天气同时出现雷暴大风、局地暴洪等,造成人员伤亡、损坏通讯设施等。

2.4 低温冻害

2.4.1 空间分布。低温冻害是指虽然没有寒潮或霜冻发生,但是由于旬平均气温比历年旬平均气温低0.3~1.6 ℃ 而引起的农作物受冻减产现象。

临夏县从初霜冻出现时间看,最早出现于南部一带,然后为中部一带,最后为北部一带;终霜冻结束时间则相反。

2.4.2 时间分布。临夏县初霜冻平均日期在9月下旬;终霜冻平均日期一般在5月下旬至6月初。寒潮一般春季3—5月是寒潮的多发季节,冬季和秋季次之。临夏县的寒潮一般发生在3—5月,时间越迟造成的灾害越严重。强降温的时间分布与寒潮相似。根据低温出现的时间及其对作物的影响,可分为春季(3—5月)低温和夏末初秋(7—9月)低温2种类型。在3—5月或7—9月的9个旬中,凡6个旬以上或连续4个旬出现低温或4个旬出现强低温者,则称为春季或秋季低温年,临夏县一般春季低温年发生较多,秋季略少。

3 结论与讨论

(1)临夏县气象灾害主要特征是种类多,具有多样性、高频次、重叠性。灾害分布具有季节性、区域性突出。整个县成灾面积不是很大,但累积损失较大。

(2)临夏县特殊的地形地貌、山高坡陡、降雨集中是形成临夏县气象灾害的地理环境因素。由于地理环境的因素,干旱、暴雨洪涝、冰雹、低温冻害等气象灾害引发的灾害经济损失也是不同的[3-6]。

(3)临夏县地处内陆,大陆性气候显著,气候因素随地势高度变化明显,这是决定临夏县气象灾害的主要气候背景。人口逐增、植被分布不均(南多北少)、北部水土流失严重是加剧该县气象灾害频繁发生和损失严重的主要人为因素。

4 参考文献

[1] 王景来,杨子汉.云南自然灾害与减灾研究[M].昆明:云南大学出版社,1998.

[2] 秦剑,琚建华,解明恩.低纬高原天气气候[M].北京:气象出版社,1997.

[3] 简海燕,龚乃弘,张秋跃.宜春地区主要气象灾害分布规律及成因分析[J]. 气象与减灾研究,2011(3):57-63.

[4] 黎清才,邹瑾,吴炜.2000年山东省主要气象灾害及成因分析[J].山东气象,2001(1):46-47.

[5] 解明恩,程建刚.云南气象灾害特征及成因分析[J].地理科学,2004(6):721-726.

[6] 张庆云,陶诗言,彭京备.我国灾害性天气气候事件成因机理的研究进展[J].大气科学,2008(4):815-825.

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