广河县主要气象灾害分布规律及防御措施
2018-02-03马学文
马学文
摘要 对广河县自1967年有气象记录以来的主要气象灾害进行统计分析。结果表明,干旱是广河县最主要的气象灾害,其次是冰雹、暴雨洪涝、低温冻害、大风,较少出现沙尘暴、雷电、雪灾、高温灾害,暴雨洪涝是造成危害最为严重的气象灾害;同时提出了对应的防御措施,对广河县农业生产趋利避害、防灾减灾及合理开发、利用气候资源具有一定的参考价值。
关键词 气象灾害;分布规律;防御措施;甘肃广河
中图分类号 P429 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2018)01-0209-03
广河县位于甘肃中西部,兰州市西南部,地处古丝绸之路要道,东经102°36′~103°45′,北纬36°12′~37°07′。在全球气候变暖的大背景下,广河县气候也发生了变化,不仅频频出现各类极端天气事件,而且气象灾害的严重程度和频率都呈现上升趋势,给当地的工农业生产和社会经济发展造成诸多不利影响。影响广河县的气象灾害主要包括大风、冰雹、雷电、高温、干旱、沙尘暴、暴雨洪涝、雪灾、低温冻害等,在一年当中的各个时期对广河县居民的生活和工作造成不利影响。
1 主要气象灾害
1.1 大风
一般而言,当风速等级达到6级以上时,就会危害农作物的生长发育,尤其是大风,即8级以上的风(风速≥17 m/s),对农业产生严重危害[1-3]。广河县大风日分布在2—10月,年平均大风日数为3.4 d,其中4—8月大风日数约占全年的81%,5—7月出现最多,占43%。对大风年际变化趋势进行分析,20世纪60—80年代大风天气发生较多,90年代以后明显减少。强风对农作物和林木造成物理性损害,如吹落花果、折断枝茎,引起倒伏等,直接影响农作物产量。冬季大风使作物冻害加剧,不利于作物越冬。春季和夏季出现大风,则会使旱灾的发生程度更为严重,加速了作物的蒸腾作用,降低光合强度和效率,使作物耗散过多水分。
1.2 冰雹
冰雹是广河县重要灾害性天气之一,其具有影响范围小、来势猛、强度大、持续时间短的特点,还经常伴有大风、暴雨洪涝等灾害[4]。广河县农业生产条件较为脆弱,冰雹灾害极大地影响了人们生产和生活,严重威胁着人们的生命财产安全,经常造成巨大损失。
广河县距雹云源地较近,为冰雹易发区,加之辖区内山地较多,有利于不稳定层结的形成和发展。主要冰雹路径有4条(图1),均由东乡境内侵入。从西往东依次为东乡—阿力麻土乡—买家巷镇—官坊乡—庄禾集镇;东乡—三甲集镇—齐家镇;东乡—祁家集镇—水泉乡;东乡—城关镇—庄禾集镇。
根据广河国家气象站单站资料(1967年以来),统计广河县冰雹发生的时间特点,广河县每年冰雹发生的频率约为2次,近50年来共计79次。此外,结合其他气象站资料,每年广河县境内冰雹发生频率≥6次。冰雹发生的年际变化分析表明,广河县年降雹次数呈减少趋势;雹季长度7个月,最早开始日期为4月9日(1983年),最迟结束日期为10月9日(1968年),主要集中在6—8月,6月和8月为2个双峰期;主要降雹时段为18:00—20:00,占75%,说明降雹对热力条件的要求高。
1.3 雷电
雷电在气象学上称为雷暴,多发于夏季,具有局地性和突发性强的特点。产生于局地强对流中小尺度天气系统中,雷电生命史短则几分钟到十几分钟,长则2~3 h。广河县年平均雷暴日数为32 d,平均初日为4月17日,终日为10月8日;一年中雷暴主要集中在4—10月,其中6—8月占65%;从雷暴年际变化分析,进入21世纪雷暴次数有所减少。
1.4 高温
广河县高温天气出现不多,年平均仅0.8 d,集中在7月下旬至8月上旬;极端最高气温出现在2010年7月30日,为36.2 ℃;从高温日数的年际变化看,仅在1981年后出现了高温天气,2000年、2010年最多。
1.5 干旱
干旱是影响广河县的重要气象灾害,土壤缺水,导致农作物供水不足甚至死亡,人畜饮水困難[5]。广河县干旱出现的频率高(33%),以春旱、春末初夏旱、伏旱危害最为严重。1967年以来,春旱发生频率23%,春末夏初旱17%,伏旱13%,小旱平均3年一次,大旱平均10年一次。干旱灾害的特点:一是持续时间长,春夏连旱占13%的比例,晚秋干旱与冬季或初春相连;二是危害严重,影响大。
对广河县1967年以来的干旱资料进行统计,共出现各类干旱25次,即每2年至少发生一次。其中,1982年5月13日至7月21日70 d无透雨,为最强的一次干旱过程,致使占全县3/4以上面积的农作物遭受灾害;1995年4月至6月4日共计65 d无透雨,全县近1/2面积的农作物受灾,人畜饮水发生困难,为次强的一次干旱过程。
1.6 沙尘暴
沙尘暴天气现象是干旱和沙漠化气候环境的产物,强风卷起大量沙尘,导致地面能见度<1 km。一般来说,地面出现6~9 m/s的风即能将地面沙尘吹到空中,主要影响设施农业及交通运输。广河县沙尘暴的沙源主要在河西,本地裸露的地表提供了重要补充。广河县年平均沙尘暴日数为0.5 d,春季(3—5月)最多,占全年的79%。对当地沙尘暴的年际变化趋势进行分析,结果表明,20世纪60—80年代广河县沙尘暴天气发生较多,1988年以后明显减少。
1.7 暴雨洪涝
洪灾和涝灾统称为洪涝灾害,一般由强降水过程造成水流泛滥,淹没农田和建筑物、设施,引起人员伤亡和财产损失。洪灾是广河县危害严重的一种气象灾害,如2010年8月18日广河县部分乡镇遭受暴雨洪涝灾害造成直接经济损失1 376万元;1999年7月24日庄禾集、官坊等乡镇普降暴雨,境内主要河流暴涨,使沿岸群众遭受洪涝灾害,造成1人死亡,经济损失逾500万元。
广河县暴雨主要集中在6—8月,出现几率为4~5年一次;1991年7月21日日降水量75.5 mm,为气象站出现的最大一次暴雨过程。1976年6月20日官坊乡日降水量达167.8 mm。1979年8月9日至10日庄禾集镇、齐家镇最大降水量分别为110.0、118.9 mm。2010年5月30日庄禾集镇降水量达102.0 mm。
对广河县降雨特点进行分析,全县年平均降水量为466.5 mm,暴雨(日降水量>50 mm)的日数较少,降水过程中大部分降水量产生的时段比较集中且强度较大。因此,短时间内产生的大量降水容易引发洪灾。结合广河县历史记载的山洪灾害情况,区域内8 h内稳定性降水的降水量>30 mm或者雷雨天气2 h内持续降水量>20 mm时,广河县就可能出现洪灾。
1.8 雪灾
长时间大量降雪造成大范围积雪成灾即为雪灾,往往对农业、交通、电力等敏感行业造成巨大损失,极大影响人们出行和生活。广河县年平均降雪日数达36 d,积雪日数31 d。一年中发生降雪的时段主要为10月至次年5月,6月出现过2次。集中发生在11月至次年3月(占83%),尤以2—3月为甚(占45%)。
1.9 低温冻害
低温冷害对工农业生产和人民生活有重大影响,包括寒潮、低温冰冻、倒春寒、霜冻和秋季低温等。在农作物、果树、经济作物等重要生长阶段或者长时间出现低温,超过了作物所能耐受的低温临界值,影响作物生长和后期产量。寒潮、霜冻均为广河县农业生产上的主要气象灾害,对农业生产极为不利。根据低温出现的时间及其对作物的影响,可分为春季低温和夏末初秋(7—9月,也称秋季)低温2种类型,广河县一般春季低温年发生较多,秋季低温年略少。
1.9.1 寒潮。寒潮是强冷空气突发性侵袭的天气过程,一般最低气温<5 ℃、48 h降温12 ℃或24 h降温10 ℃。历史气象资料表明,1967年来广河县寒潮天气过程共计14次,平均为2.5年一遇。寒潮天气在年内的分布上,3—5月发生较多,并且发生时间越晚,造成的损失越大,如2008年4月21—23日的強降温天气,给广河县农业生产造成逾2 900万元的损失。
1.9.2 霜冻。霜冻是指农作物生长季内由于冷空气在短时间内突然入侵,地面附近温度降至0 ℃以下,导致农作物植株冻伤甚至死亡。据历史资料统计,广河县平均初霜冻出现在9月30日,终霜冻发生在5月6日,由于此时正处大气环流调整的季节,强冷空气常伴有大风、降雪等,在农业生产中往往造成重大损失。
2 防御措施
2.1 工程性措施
2.1.1 防雷工程。加强防雷建设,使防雷设施、雷电探测、雷电预警预报装置达到全面覆盖。因地制宜编制防雷方案,考虑建筑物的结构、电子设备的特点,并结合地理、气象条件进行评估,采取相应的防雷措施。同时,建设防雷示范村,有计划地推动示范工程的建设。
2.1.2 防汛抗旱工程。加快水利工程的续建配套和升级改造,完成全县2座小Ⅱ型水库除险加固、继续实施广通河流域险段治理工程以及山洪地质灾害易发地区防洪减灾等治理工程;加大河两岸涵养林、防护林建设力度,努力改善广通河断流现象。
2.1.3 人工影响天气工程。针对广河县气候与环境的变化情况,为综合治理频发的旱灾,加大了人工影响天气工程的投入,积极改善生态环境,提高空中水资源利用效率。此外,注重人影工作能力的提升,尤其是提升大雾、冰雹、干旱、森林草原火灾、环境污染及污染物扩散等方面的应急作业水平。
2.1.4 信息网络工程。建立气象灾害监测资料实时传输网络和基于GIS的气象灾害决策服务系统,完善4级(国家、省、市、县)气象高速宽带网、气象预警信息发布系统、气象会商系统。进一步建设防汛抗旱指挥部信息网络工程,完善突发公共事件应急平台。
2.1.5 城市防洪工程。提升广河县防洪工程标准,目标是达到50年一遇水平;加强地下水管网设施建设,达到20年一遇排涝标准;全面提升县城城关镇、经济开发区工程设施水平。
2.1.6 应急保障工程。为保障应急处置、决策服务有充分的支撑,完善应急保障机制,加强应急保障工程建设,开展跟踪气象服务,全程监测预警,充分发挥公共突发事件应急平台的作用。
2.1.7 应急避险工程。按照相关规定,避险场所要求交通便利、地势较高、防雷设施检测合格、不受山洪和地质灾害影响、能抵御重大灾害性天气(如40 cm以上积雪和12级以上大风),同时具备电力供应、医疗救治条件,还要保证救灾物资充足等。根据村镇实际情况,合理设定气象灾害应急避灾点(公园、广场、学校、空旷高地等)和紧急转移路线,并进行明确标示。
2.2 非工程性措施
2.2.1 气象灾害预测预警。一是综合运用多种手段、多种渠道使气象灾害预警信息及时有效传递给公众,完善突发气象灾害预警信息发布制度,建立和完善气象灾害预警信息发布系统,充分发挥各类现代化媒体、通信工具和通信资源的作用,扩大预警信息公众覆盖面,提高人员密集场所群众的接受灾害信息的及时性和有效性。二是实时发布灾害性天气预警,完善气象预报预警业务流程,提高气象灾害精细化预报警报质量,对气象灾害落区、强度以及种类进行全面警报,开展跨地区、跨部门的气象灾害联防,建立针对不同行业和领域提供专业的气象灾害预警和评估系统。三是加强极端天气气候事件的预测,做好关键性、灾害性、转折性重大天气预警和监测,加强精细化预报能力建设,建立和完善气象灾害监测预警业务系统,实行从灾害性天气预报向气象灾害预报的转变。四是开拓预警信息发布和接收渠道,解决预警信息传递到村到户的及时性问题。在突发公共事件预警信息发布平台的基础上,综合运用多种发布渠道,如“村村通”大喇叭、广播、电子显示屏、电视、手机短信等,提高预警效率。
2.2.2 气象灾害综合探测系统。建立结构合理、布局适当、功能齐备的气象灾害综合探测系统。调整、优化气象站网布局,实现对气象灾害,尤其是对重点区域主要气象灾害的全天候、高时空分辨率、高精度的综合立体性连续监测,通过建设卫星和雷达信息接收处理系统、实时气象报警系统以及多要素区域自动站、远程监控设备的布设,全面提高气象灾害的综合监测能力[6-7]。
2.2.3 防灾减灾指挥系统。一是应急办突发应急平台建设。应急办作为县政府的应急管理机构,统一协调灾害应急管理工作,应建立突发公共事件应急平台,完善应急响应工作机制,形成科学决策、统一指挥、分级管理、反应灵敏、协调有序、运转高效的气象灾害应急救援体系,提高政府应对突发公共事件的能力。应急平台包括应急日常值守、预案管理、信息共享(实现各相关部门间气象灾害信息实时快速交换网络)、应急处置、指挥调度等功能,实现智能化和数据化,确保决策的科学性。二是部门防灾减灾系统建设。 当监测到可能有重大灾情发生时,应及时成立相应的气象灾害防御临时指挥部,临时指挥部办公地点设在气象局、国土局。指挥机构要迅速反应,根据灾害应急预案,及时向有关单位布置防灾减灾工作。气象局应逐步建立气象多灾种预警指挥中心,加强气象灾害防御管理,减少或避免因灾害带来的损失。三是防汛抗旱指挥系统建设。县政府设立防汛抗旱指挥机构,办公室设在水务局,实行统一领导、分级负责,乡镇、村、企事业等基层单位,根据需要设立防汛抗旱办事机构,负责本行政区域或本单位的防汛抗旱和水利工程险情处置工作。出现灾情时及时向县政府领导报告,传达上级的各项指令并按指令对有关防汛抗旱工程进行调度,联络、协调各成员单位和各乡镇防汛、抗旱、抢险、救灾工作。
3 结语
本文利用统计的方法,通过对广河县自1967年有气象记录以来的主要气象灾害进行统计分析,结果表明,干旱是广河县最主要的气象灾害,其次是冰雹、暴雨洪涝、低温冻害、大风,较少出现沙尘暴、雷电、雪灾、高温灾害,暴雨洪涝是造成危害最为严重的气象灾害;同时提出了对应的防御措施,为广河县农业生产趋利避害、防灾减灾及合理开发、利用气候资源具有一定的参考价值。
4 参考文献
[1] 孙霞,俞海洋,孙斌,等.河北省主要气象灾害时空变化的统计分析[J].干旱气象,2014,32(3):388-392.
[2] 吴吉东,傅宇,张洁,等.1949—2013年中国气象灾害灾情变化趋势分析[J].自然资源学报,2014,29(9):1520-1530.
[3] 王炜,权循刚,魏华.从气象灾害防御到气象灾害风险管理的管理方法转变[J].气象与环境学报,2011,27(1):7-13.
[4] 高维霖,徐宝磊.冰雹灾害对黑龙江农业的影响及防御措施[J].黑龙江科技信息,2013(5):7.
[5] 李仁忠,刘海英,李建业,等.浙江省早稻高温热害发生规律及防御措施[J].浙江气象,2011,32(1):23-26.
[6] 韩颖,岳贤平,崔维军.气象灾害应急管理能力评价[J].气象科技,2011,39(2):242-246.
[7] 王春乙,張继权,霍治国,等.农业气象灾害风险评估研究进展与展望[J].气象学报,2015,73(1):1-19.