南疆喀什地区风灾时空特征及对农业生产的影响

朱晓华，马士剑，张 燕

（1.新疆阿克苏地区气象局，新疆 阿克苏 843000；2.新疆自治区人工影响天气办公室；3.新疆五家渠市气象局）

风灾是新疆的主要气象灾害之一。新疆多山环绕，当冷空气入侵经过山口、河谷及近山口的戈壁时，由于狭管效应和翻山后下滑加速作用等原因，产生大风，大风的平均风力达6 级或以上（即风速大于10.8 m/s以上），瞬时风力达8级或以上（风速大于17.8 m/s）时，对人类的生活和生产产生严重影响，形成风灾。喀什地处新疆西南部，北、西、南三面环山，东临塔克拉玛干大沙漠，整个地势由西南向东北倾斜，特殊的地形和地理位置，形成了严酷的荒漠环境，气候干旱，植被稀少，大风易引发沙尘暴、扬沙、浮尘等天气，使得喀什地区成为新疆重度风灾区之一[1]。喀什是一个以林果、棉花、粮食等相互融合发展的农业产业结构地区，2019 年农作物播种面积103.05 万hm2，其中，粮食播种面积41.72 万hm2，棉花播种面积43.53 万hm2，瓜果类播种面积4.63 万hm2[2]，是新疆重要的粮棉生产基地，但频繁的风沙天气严重影响农业生产，且导致生态环境恶化，因此提高大风灾害特征的认识，对进一步提高农业生产防灾减灾能力和生态环境的治理建设尤为重要。本文利用喀什地区1981—2019 年风灾灾情资料，分析了39年来风灾的时空变化特征以及风灾对农业生产的影响，所得到的结论可为当地农业生产和风沙治理提供决策服务参考。

1 资料来源与分析方法

资料来源于新疆自治区气候中心统计的1981—2019 年喀什地区各县市上报的灾情信息。统计风灾次数时，一般同年同月不同日期不同县市则分别统计为不同的次数，农田受灾面积也分别统计；但如果连续2 d 即日期相连，出现在不同县市，则作为1次风灾过程，农田受灾面积合并统计，如果出现在同一个县市则分别统计次数，农田受灾面积也分别统计。经统计，39年共出现133例风灾过程。

本文主要分析对农业生产的影响，因此灾度指标选取农田受灾面积，并且规定受灾农田面积≥667 hm2时的风灾为重大风灾[3]，在此标准之下的影响较小，文中不做讨论。这样共筛选出81例重大风灾灾情资料，占风灾总次数的60.9%。将所选重大风灾按损失大小分为特级、一级、二级和三级共4个等级，见表1。

2 重大风灾特征分析

2.1 各级风灾发生次数

依据表1的分级指标，1981—2019年喀什地区共发生特级风灾1次，占整个重大风灾的1.2%，平均约40 年发生1 次；发生一级风灾23 次，占重大风灾的28.4%，平均每4年发生1次；发生二级风灾25次，占重大风灾的30.9%，平均每3年发生1次；发生三级风灾32次，占重大风灾的39.5%，平均每3年发生1次。

表1 大风灾害分级指标[6]

2.2 风灾年代际变化和年际变化

从表2 可见，1 次特级风灾出现在20 世纪90 年代，其他各级风灾发生次数90 年代最多，80 年代最少；从80 年代至90 年代，一、二、三级风灾次数均明显增加，其中二级增加最多；进入90年代以来，一级和三级出现次数变化不大，二级呈明显减少趋势。

表2 重大风灾1981-2019年各年代际出现次数统计 次

从1981—2019 年39 年年际变化趋势可以看出（见图1），重大风灾呈略增加趋势，在1997年发生突变性增加（信度α=0.5）（图略），增至2004 年后，出现震荡略减少趋势，因此，重大风灾年际变化过程可分为3 个阶段：第一阶段是1981—1996 年，为重大风灾减少时段，16 年共出现22 次过程，平均每年约1.4 次。除1986 年、1989 年和1994 年为正距平，其他年份为负距平或持平。第二阶段是1997—2004 年，为重大风灾增加时段，8 年共出现31 次过程，平均每年约3.9次，1997年为最多年份，达8次之多。各年份均为正距平或持平。第三阶段是2005—2019 年，为重大风灾震荡略减少时段，15 年共出现28 次过程，平均每年约1.9 次。2009 年、2010年、2015 年和2018 年为正距平，其他年份为负距平或持平。

图1 1981—2019年喀什地区重大风灾年际变化

从以上各时段的分析可以看出，重大风灾出现次数呈一定的周期变化，分别为10 年、6 年和3 年，这与刘海涛[4]等关于喀什地区大风出现次数的周期变化以“10 年的振荡周期较为显著，另外还对应有17年、6年和3年的峰值周期”的结果基本吻合。

2.3 风灾季节变化和月际变化

喀什地区1981—2019 年39 年间重大风灾主要发生在春夏季，为79 次，其中春季66 次，占重大风灾的81.5%，夏季13 次，占重大风灾的16.0%；另秋季2次，占重大风灾的2.5%，冬季没有。

在月际分布上，重大风灾春季主要出现在4月和5月，分别是26次和36次，其次是3月，为4次；夏季主要出现在6月，为10次，其次是8月，为3次。另外，1次特级风灾出现在5 月，一级风灾也主要在4 月和5月，分别出现10次和11次，占一级风灾总数的91.3%。

2.4 风灾的空间变化

将出现重大风灾时影响的县市进行统计后发现，影响次数最多的是岳普湖（36次）和英吉沙（32次），其次是麦盖提（24 次）和莎车（25 次），最后是巴楚（22次）、泽普（20次）、叶城（20次）和喀什（19次）。

从南疆西部地区的地理分布可以看出（图略），喀什地区重大风灾出现的次数北部（岳普湖、英吉沙）多于南部（麦盖提、莎车），且自西北向东南方向递减，与热孜瓦古·孜比布拉[5]等对喀什大风日数的空间分布结果一致。

3 重大风灾对农业生产的影响

上述分析表明，重大风灾主要发生在春夏季，由于各月作物处于不同的生长阶段，发生风灾受损的程度也有明显的差异。3月中下旬至4月，冷空气活动频繁，易产生大风天气，此时农作物开始播种，瞬时强风和长时间的大风沙尘会将薄膜掀起、刚出土的幼苗容易受损等造成风灾；进入5月，大风出现概率最大[5]，正值农作物的幼苗生长阶段，抗风能力弱，因此风灾出现次数最多，受灾程度最重。之后，进入农作物的旺盛生长阶段，株高苗壮，大风不易成灾，所以6月份的风灾较之4月和5月明显减少，7月没有风灾发生。8 月份出现风灾的原因是各种水果开始成熟，一场大风可导致大面积落果，造成风灾损失。秋冬季大风天气少，农事活动趋于结束和停止，也就基本没有影响了。

4 结论与建议

（1）1981—2019 年39 年间喀什地区共发生重大风灾81 次。出现特级风灾1 次，一级风灾23 次，二级风灾25 次，三级风灾32 次。（2）重大风灾从年代际分布看，20 世纪80 年代最少，90 年代最多；从年际分布看，1997 年重大风灾发生突变性增多，出现次数最多，达8 次。（3）从季节分布看，重大风灾主要发生在春夏季，春季最多。从月际分布看，5 月出现重大风灾次数最多，其次是4 月。（4）从空间分布看，喀什地区重大风灾出现的次数北部多于南部，自西北向东南方向递减。（5）对农业生产的影响主要在4 月和5 月，农作物播种、出苗和幼苗生长阶段，瞬时强风和长时间的大风沙尘将薄膜掀起和幼苗受损造成风灾；另外8月果实成熟，大风导致大面积落果造成风灾损失。（6）风灾不可避免，但可以尽量减少灾害造成的损失。对气象部门来讲，做好大风的监测、预报和预警，并将信息及时传达到农户和决策部门，可有效降低风灾造成的损失。