灾害性天气对阜新市农业生产的影响及防灾减灾措施

李 凝，王楚茜，赵 军，孙 可，范 野

(辽宁省阜新市气象局，辽宁 阜新 123000)

0 引言

2014年联合国政府间气候变化专门委员会(简称IPCC)发布了第5次气候变化评估报告，报告指出，1880—2012年，全球海陆表面平均温度呈上升趋势，升高了0.85 ℃(0.65～1.06 ℃)[1-2]。全球气候变暖已成不争的事实，未来可能会进一步变暖。而全球气候变暖，会造成一些极端灾害性事件频繁发生。

我国地域辽阔，地形地貌复杂，是世界上自然灾害最严重的国家之一。我国是农业大国，农业生产与气候条件密切相联，灾害性天气频发会给农业生产带来严重的损失，部分地区甚至会因灾出现贫困状态，每年因灾害性天气带来的农业损失持续增加。积极开展灾害性天气对农业生产的影响研究，不断完善农业气象防灾减灾措施，对于减轻灾害性天气对农作物的危害、减轻农业生产损失具有重要意义。陈文科等[3]认为农业防灾减灾是农业发展绕不开的难题，中国是世界上人口最多、资源相对短缺的发展中大国，经济建设与资源、环境、生态和人口增长的矛盾十分突出。中国能否有效地实现农业防灾减灾，是关系到整个国家能否可持续发展的大问题。刘玲等[4]和杨重玉[5]指出影响我国农业生产的主要灾害天气涉及旱灾、水灾、冷冻害等。房世波等[6]对30年来我国农业气象灾害变化趋势和分布特征进行分析。郝瑛等[7]对农业气象灾害类型及防御对策进行探讨。李晨华等[8]分析了农业气象灾害对作物产量的影响。还有许多学者对地方农业气象灾害及防御措施开展了研究，并取得了系列成果[9-12]。

阜新市位于辽宁省西部低山丘陵区，属于内蒙古高原与东北辽河平原的中间过渡地带，气候为温带大陆性季风气候，灾害性天气类型较多，出现概率较高，特别是冰雹、暴雨、大风、干旱、霜冻和寒潮等灾害性天气对农业生产的影响及危害较大。本文利用2000—2019年阜新市气象观测资料，采用数理统计方法对该地区主要灾害性天气特征进行分析，阐述其对农业造成的影响，提出科学合理的防灾减灾措施，为更好地防御农业灾害性天气提供参考。

1 研究资料与方法

农业气象灾害数据来源于辽宁省阜新市阜新国家基本气象站，主要为2000—2019年的冰雹、暴雨、大风、干旱、霜冻和寒潮气象灾害观测数据资料及农业气象灾情。季节的划分采用常规的划分标准：春季为3—5月、夏季为6—8月、秋季为9—11月、冬季为12月至次年2月。采用数理统计方法对冰雹等主要农业气象灾害特征进行分析，并总结归纳灾害性天气给当地农业造成的危害，提出防灾减灾措施。

2 主要灾害性天气特征及对农业生产的影响

2.1 冰雹

2.1.1 特征

阜新市冰雹灾害具有局地性强、突发性强、持续时间短和破坏力大等特征，在其发生过程中经常伴随着雷电、强降雨、大风等强对流天气。2000—2019年，阜新市累计出现冰雹日数21，年出现冰雹日数0～4，20年平均冰雹出现日数1.05。最大值出现在2008年，为4；最小值出现在2000、2001、2009、2010、2011和2015年，这些年份均未出现冰雹灾害。2000—2019年阜新市月冰雹日数占年冰雹日数的比例如图1所示，从其分布特征来看，冰雹天气通常发生在5—9月及11月，尤其是5—6月出现频率最高，这两个月冰雹天气占年冰雹天气总数的76.19%。

图1 2000—2019年阜新市月冰雹日数占年冰雹日数的比例Fig.1 Ratio of monthly hail days to annual hail days in Fuxin City from 2000 to 2019

2.1.2 对农业生产的影响

阜新市冰雹通常出现于晚春到初夏，这个时间段恰好为农业生产的关键时节，所以对农业带来的危害较大，轻则导致作物受到损伤，严重时导致作物绝收。如2019年6月11日18时左右，阜蒙县于寺镇、太平乡部分村屯出现短时大风冰雹强降雨天气过程，冰雹最长持续时间近20 min，降雨量20 mm/h左右，冰雹最大直径达2 cm。于寺镇于寺村、平安地村、桂林树台村、八里堡村、沙力土村和虎掌沟村受到冰雹灾害影响。其中，平安地村受灾最重，大田玉米、杂粮等幼苗不同程度受灾；冰雹打伤玉米苗面积约1 333.3 hm2，作物后期长势受到影响；被洪水冲毁、水淹地块9处，面积160 hm2；辣椒、谷子等杂粮损毁约333.3 hm2。太平乡大田玉米受雹灾影响面积为1 000 hm2，其中新邱村受灾最为严重。此次雹灾共造成2 826.7 hm2作物受灾。

2.2 暴雨洪涝

2.2.1 特征

暴雨主要是指降水强度较大的雨，雨势倾盆，通常降雨量16 mm/h以上，或连续12 h降雨量20 mm以上，或连续24 h降雨量50 mm以上的降水，局地大到暴雨天气时常会引发洪涝灾害。2000—2019年阜新市月暴雨日数占年暴雨日数的比例如图2所示，阜新市暴雨天气主要发生在4—10月，尤其是集中在7—8月，这两个月暴雨日数占全年暴雨日数的68.00%。暴雨日数出现最多的为8月，出现频率为36%。暴雨天气从9月开始大幅减少，11月至次年3月无暴雨出现，4月暴雨有所增加，6月增加较为明显，一直到8月达到峰值。从季节分布特征来看，阜新市夏季暴雨出现频率最高，占全年暴雨日数的80.00%，春季与秋季暴雨日数接近，出现频率分别为8.00%和12.00%，冬季无暴雨天气出现。

图2 2000—2019年阜新市月暴雨日数占年暴雨日数的比例Fig.2 Ratio of monthly rainstorm days to annual rainstorm days in Fuxin City from 2000 to 2019

2.2.2 对农业生产的影响

阜新市的暴雨天气大多数是由强对流天气带来的，夏季大范围持续性强降水或者短时强降水极易引发涝灾，致使冲毁道路、水利基础设施，淹没农田等，给农业生产造成不利影响。如2019年8月10—14日，受台风“利奇马”影响，阜新市出现强降水天气过程，全市各乡镇平均降水量129.3 mm。其中8月13日降水量最大，全市各乡镇平均降水量为72.2 mm，大部分乡镇出现暴雨，局部出现大暴雨。此次强降水过程造成阜蒙县王府镇、七家子镇、招束沟镇、大五家子镇、紫都台镇、大板镇和伊马图镇堤防损坏9处，长度3 km；损坏护岸3处；冲毁塘坝1座；损坏灌溉设施3处；损坏水文测站2个；损坏机电井15眼。

2.3 大风

2.3.1 特征

大风天气在气象上主要指瞬时风速≥17 m/s(风力达8级或以上)的风，其破坏力较强，常常给农业造成不同程度的危害。2000—2019年阜新市月大风日数占年大风日数的比例如图3所示，20年间，阜新市共出现大风日数为414，年平均大风日数20.7。年大风日数最大值出现在2002年，为54；最小值出现在2016年，为7。阜新市各个月均会出现大风天气，大部分出现在2—5月、10—11月，尤其是3—5月出现频率最高，占年累计大风总日数的60.39%；大风日数出现最少的为7月，出现频率仅为2.66%。从季节分布来看，春季、夏季、秋季、冬季累计大风日数分别为250、42、73、49，分别占年累计大风日数的60.39%、10.14%、17.63%、11.84%。由此可见，大风日数出现频率最高的季节为春季，秋季次之，夏季最低。

图3 2000—2019年阜新市月大风日数占年大风日数的比例Fig.3 Ratio of monthly gale days to annual gale days in Fuxin City from 2000 to 2019

2.3.2 对农业生产的影响

阜新市一年四季均会出现大风天气，大风会导致作物出现倒伏、折枝损叶、断根、授粉不良和落花落果等危害。如2016年5月2日夜间至3日夜间，受强气旋影响，阜新市出现大风强降雨天气，全市平均风速7～8级，部分地区阵风达9～10级。其中，阜蒙县站最大瞬时风速26.3 m/s(10级)，出现在3日12时41分；彰武县站最大瞬时风速达27.2 m/s(10级)，出现在3日14时54分。

受本次大风灾害影响，阜新市部分树木、设施农业、民房和广告牌等受损严重。全市树木倒伏5 764棵，大棚损坏12 368.9栋，房屋损毁7 162间，受灾人口24 759人。其中，阜新市区树木倒伏2 000棵，绿地损毁666.7 hm2，险树近1万株，经济损失4 396万元；阜蒙县树木倒伏2 000棵，大棚损坏5 860栋，民房损毁3 504间，一处蔬菜育苗工厂受损面积0.5 hm2，200万株番茄嫁接种苗受损，经济损失达2 693.7万元；彰武县树木倒伏1 764棵，大棚损坏6 508.9栋，民房一般损坏2 404间，严重损坏1 254间，受灾人口11 637人，直接经济损失7 085万元。此次大风灾害导致全市经济损失14 174.7万元。

2.4 干旱

2.4.1 特征

干旱是在足够长的时期内，降水量严重不足，导致土壤蒸发而水分亏损，河川流量锐减，影响人类生活的正常秩序及农作物正常生长的灾害性天气现象。阜新市降水年际分布不均匀，经常会出现不同程度的干旱天气，主要包括春旱、夏旱、秋旱或者季节连旱，具有波及范围广、发生频率高、灾情严重及危害性大等特征。

阜新市干旱主要发生在春季、夏季、秋季，2000—2019年阜新市干旱灾害发生频率如表1所示。从干旱等级来看，重旱出现次数最多，一共出现13次，其中春季3次、夏季7次、秋季3次；特旱次之，一共出现8次，其中春季4次、夏季2次、秋季2次；中旱出现7次，其中春季2次、夏季3次、秋季2次；轻旱出现3次，其中夏季1次、秋季2次。

表1 2000—2019年阜新市干旱灾害发生频率

2.4.2 对农业生产的影响

干旱是阜新市主要的农业气象灾害之一，干旱对小麦、玉米等作物的生长发育具有较大影响，造成农作物减产甚至绝收，影响农民的经济收入。如2015年7月至8月中旬，全市降水极少，出现两轮严重旱情。7月18日，10～20 cm平均土壤墒情7.4%，中到重度干旱乡镇达90%以上；7月末大部分乡镇迎来有效降水，旱情有所缓解。进入8月，仍未摆脱持续高温少雨困境，再次出现严重旱情，中到重度干旱乡镇达到83.7%，重旱乡镇达60%以上。受旱灾影响，土壤墒情差，土壤供水严重不足，玉米普遍出现植株矮小、无穗、小穗和秃尖秃尾现象，干枯面积不断扩大，粮食产量大幅下降。

2.5 霜冻

2.5.1 特征

霜冻是一类常见的农业气象灾害，主要是空气温度急剧下降，地表温度骤降到0 ℃以下，导致农作物受到损害甚至死亡。2000—2019年，阜新市年平均霜冻日数为191.5，年霜冻日数最大值出现在2011年，为222；最小值出现在2019年，为130。年霜冻日数最大值与最小值相差92，年际间波动起伏较大。阜新市初霜主要出现在9月下旬—10月中旬，终霜主要出现在2月下旬—4月下旬。20年间，最早初霜出现在2011年9月18日，最晚终霜出现在2010年4月30日。

2.5.2 对农业生产的影响

当气温在短时间内下降到农作物生长所需要的最低温度以下时，农作物会遭受霜冻灾害。霜冻强度越大、温度越低，农作物受到危害越大；霜冻持续时间越长、低温时间越长，农作物受到的损害越重。霜冻发生以后，若气温急剧增加，对作物造成的危害更大，甚至导致作物死亡。

2007年3月4日，阜新市出现一次暴风雪天气，降温幅度较大。在这次灾害中，全市共计6 526栋保护地设施受损，造成经济损失5 752.5万元，还有部分民房及牲畜受到不同程度的影响。2014年5月上旬，阜新市出现一次低温冷害天气，导致前期播种的大田作物受到影响，部分幼苗被冻伤或冻死，局部受灾严重地区只能重新播种。

2.6 寒潮

2.6.1 特征

寒潮主要指来自高纬度地区的寒冷空气在特定的天气形势下迅速加强且向中低纬度地区侵入，给沿途区域带来剧烈降温、雨雪、大风等天气的现象。2000—2019年，阜新市寒潮天气主要发生在11月至次年4月，寒潮经常会带来降温、暴雪天气。

2.6.2 对农业生产的影响

寒潮会给农业生产造成不同程度的影响。如2007年3月4日，受强冷空气和江淮气旋共同影响，阜新市普降暴风雪。这次暴风雪风力较大，平均风速在11 m/s以上，最大风力达10级；同时降雪也较集中，全市平均降雪量26.3 mm，最大降雪量52.3 mm，最大积雪深度50 cm以上。这是阜新市自1951年有气象记录以来3月上旬最强的暴风雪天气，造成的降温幅度也较大。在这次雪灾中，阜新市6 526栋设施大棚受损。其中，阜蒙县1 097栋、彰武县2 309栋、太平区85栋、细河区136栋、海洲区317栋、清河门区2 000栋、新邱区582栋，造成经济损失5 752.5万元。还有部分民房及牲畜受到不同程度的影响。

3 防灾减灾措施

3.1 增强监测预报预警服务能力

根据阜新市农业发展及气象灾害实际，建立健全区域自动气象站、农田小气候监测站的建设。在农业生产关键期，密切监视气候变化，加强灾害性天气监测预报预警服务能力，结合农业生产实际，制作并发布有针对性的专题气象服务材料。充分借助电视、电子显示屏、手机短信、广播、微信公众号、电子政务网和微博等各类渠道及时发布农业生产专题气候分析及农事建议等信息，为农业生产及时获取气象信息提供便利，降低灾害性天气给农业造成的危害，确保农业生产安全。

3.2 建立联合防灾减灾机制

阜新市气象、农业、水利及民政等相关部门应加强沟通合作，建立联合防灾减灾机制。各部门要高度重视、明确职责，充分发挥各自的职能和优势，针对农业灾害形势加强联合会商工作，共同推动农业气象防灾减灾能力建设。

3.3 采取针对性灾害防御措施

针对冰雹灾害，气象部门要结合天气条件实施人工防雹措施，指导农户增种抗雹及恢复能力强的农作物，成熟的作物在冰雹到来之前及时抢收。针对暴雨洪涝灾害，各部门应密切监测汛期雨情、水情状况，及时进行预报预警，指导农户采取有效的防灾措施。针对大风灾害，气象部门在发布大风灾害预警的同时，应向公众提供大风防御指南，提醒政府及相关部门做好防御大风天气的相关工作。针对干旱灾害，应加强农业长期预报，调整作物种植品种；出现旱情时，抢抓有利时机适时开展人工增雨作业。针对霜冻灾害，气象部门要加强霜冻灾害预报，特别是中期趋势预报，为采取有效措施争取时间。针对寒潮天气，应提醒农民及时加固棚架设施，并通过加盖草垫等方式给大棚保温增温，做好禽畜棚舍的防寒保温工作，降低灾害损失。

4 结束语

阜新市主要灾害性天气包括冰雹、暴雨、大风、干旱、霜冻和寒潮等类型，利用2000—2019年阜新市的气象观测资料，对各种灾害天气发生特点、分布情况进行总结。干旱是对农业生产影响最大的自然灾害，主要涉及春旱、夏旱、秋旱或者季节连旱，具有波及范围广、发生频率高、灾情严重及危害性大等特征；大风出现频率最高的季节为春季，秋季次之，夏季最少；冰雹天气通常发生在5—9月及11月，尤其是5—6月出现频率最高；暴雨主要发生在4—10月，出现频率最高的为夏季；初霜日主要出现在9月下旬—10月中旬，终霜日主要出现在2月下旬—4月下旬；寒潮天气主要发生在11月至次年4月。

灾害天气对农业生产带来严重危害，给农户造成严重的经济损失。需要根据阜新市灾害性天气实际和农业情况，建立健全区域自动气象站、农田小气候监测站的建设，增强农业气象监测预报预警服务能力；各相关部门应强化沟通合作，建立防灾减灾机制，并采取针对性防御措施，尽可能降低灾害性天气给农业生产造成的损失，推动阜新市农业健康、稳定发展。