北方农业气象灾害的时空分布特征研究

王 磊，白 杨

(辽宁省长海县气象局，辽宁长海 116500)

我国是气象灾害频发的国家之一，由于地处东亚季风区，各地区的水热条件在时空分布上呈现周期的波动性，如干旱、洪涝、冰雹等农业气象灾害也是时常发生，给当地的农业生产和社会生活带来重大损失。因此，研究农业气象灾害的时空分布特征就显得格外重要，能为完善预警机制提供可靠的理论分析[1-3]。

东北和华北地区以温带季风气候为主，局部地区为高原气候，西北地区为温带大陆性气候，气候的多样性造就了农业气象灾害与南方地区气象灾害发生的差异性[4-6]。一些专家学者针对北方某些省份或局部地区的气象灾害已经有了相应的分析，但并没有形成一个对北方大范围内的宏观统计和分析[7-10]。基于此，笔者利用北方各省区多年的统计数据，采用地学统计以及GIS相结合的方法，对我国西北、东北和华北3个地区的干旱、洪涝、风雹以及低温冰冻等主要农业气象灾害的发生频率、损失进行了简析，并着重对灾害的时空分布特征进行了分析，了解各种农业气象灾害发生的特征规律和变化趋势，以期为这些地区农业气象灾害预警机制的建立和完善提供依据。

1 农业气象灾害频率和损失特征分析

1.1频率特征从图1可以看到，北方遭受洪涝灾害的频率最高，达53%；其次为风雹灾害，占总频次的34%；低温冷冻和旱灾的发生频率分别为7%和6%。

图1 2011—2015年北方主要农业气象灾害的频率分布Fig.1 Frequency distribution of major agricultural meteorological disasters in Northern China during 2011-2015

1.2损失特征由表1可知，华北地区的受灾面积和成灾面积均最大，其次为东北地区和西北地区；从受灾率和成灾率来讲，3个地区相差不是很大。

表11978—2010年北方农业气象灾害的受灾面积和成灾面积统计

Table1DisasterareaandhazardareastatisticsofagriculturalmeteorologicaldisastersinnorthernChinaduring1978-2010

地区Area受灾面积Disasterarea万hm2/a成灾面积Hazardarea万hm2/a受灾率Disasterrate%/a成灾率Hazardrate%/a华北NorthernChina735.93412.6035.819.0西北NorthwestChina453.78250.9334.619.2东北NortheastChina674.15360.3739.721.7

2 农业气象灾害的时空分布特征分析

2.1年际变化特征由图2可知，干旱灾害的受灾面积排名前五的年份为2000、1978、2001、1960和1961年，成灾面积最大的前五年份为2000、2001、1997、1961和1978年；干旱受灾和成灾面积有逐年递增的趋势，1950—2010年共有32个年份超过平均值，其中有28个集中于1971—2010年，占此阶段的87.5%。

注：a.干旱；b.洪涝；c.风雹；d.低温冷冻Note：a.Drought；b.Floods；c.Hailstorms；d.Low temperature freezing图2 北方主要农业气象灾害受灾面积、成灾面积年变化Fig.2 Annual changes of disaster area and hazard area of major agricultural meteorological disasters in northern China

洪涝灾害的受灾和成灾面积依然呈逐年递增的趋势，最大值出现在1991年；1950—2010年共有35个年份的洪涝受灾、成灾面积超过平均值，且有27个主要集中于1981—2010年。可见，近年来洪涝灾害增加较为明显。

风雹灾害的受灾和成灾面积最大值出现在2002年，其次为1993和1980年；受灾面积超过多年平均值的次数为17次，占总统计年份的51%；与其他灾害不同的是，风雹的受灾面积和成灾面积呈逐年降低的趋势。

低温冷冻受灾面积最大值出现在2008年，超过平均值的次数为13次，占总统计年份的39%；近年来，低温冷冻灾害的受灾和成灾范围呈逐渐增加趋势。

2.2年代变化特征从图3可以看到，旱灾的最大受灾面积出现在20世纪70年代，最大成灾面积出现在20世纪60和90年代；洪涝的最大受灾面积和成灾面积均出现在20世纪90年代；风雹的最大受灾和成灾面积均出现在20世纪80年代，而低温冷冻的最大受灾和成灾面积均出现在2000—2010年，最小值则为20世纪80年代。

注：a.旱灾；b.洪涝；c.风雹；d.低温冷冻Note：a.Drought；b.Floods；c.Hailstorms；d.Low temperature freezing图3 北方主要农业气象灾害受灾和成灾面积的年代变化Fig.3 Decadal changes of disaster area and hazard area of major agricultural meteorological disasters in northern China

2.3空间分布特征从表2可以看到，旱灾受灾率最大的为山西省，其次为内蒙古自治区；成灾率最大的则为内蒙古自治区，其次为山西省；从整体上看，华北地区的受灾率和成灾率最大，其次为西北和东北地区。洪涝灾害受灾率最大的为黑龙江省，其次为天津市和吉林省；成灾率最大的为天津市，达8%；从整体上讲，东北区的洪涝受灾和成灾率最大。风雹受灾和成灾率最大的均为青海省，西北和华北区的风雹受灾和成灾率较高。低温冷冻受灾和成灾率最大的均为宁夏回族自治区，整体而言，西北五省(自治区)的低温冷冻受灾和成灾率最高。对比各种农业气象灾害可知，北方地区旱灾为主要气象灾害，其次为洪涝、风雹和低温冷冻，对比总体受灾和成灾率从大到小依次为华北区、东北区、西北区。

表2 北方各地区农业气象灾害的受灾率和成灾率统计

3 结论

该研究对北方各地区近年来的农业气象灾害数据进行了统计分析，发现不同的农业气象灾害具有明显的时空分布特征，20世纪80年代受干旱和风雹影响较大，90年代以洪涝灾害为主，2000—2010年则以洪涝和低温冷冻为主；从整体受灾率和成灾率上讲，北方各地区从大到小依次为华北区、东北区、西北区。

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