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2020年特大洪涝灾害对鄱阳湖区农业生产的影响

2022-05-31黄京平苏海报吴文心陈兴娟

农业技术与装备 2022年3期
关键词:强降水水位降水

黄京平,苏海报,吴文心,陈兴娟,陶 瑶

(1.上饶市气象局,江西 上饶 334000;2.江西省生态气象中心,江西 南昌 330096)

鄱阳湖位于江西省北部、长江中下游南岸,是国家级自然保护区,也是中国最大的淡水湖,被誉为中国的“鱼米之乡”。鄱阳湖湖体与赣江、抚河、信江、饶河、修河等5 大河流尾阊相接,水域面积季节性差异很大[1]。由于鄱阳湖特殊的地理位置、地形条件和地质地貌,气象灾害频繁发生,尤其是每年汛期洪涝灾害尤为凸显,对农业生产造成了很大影响,严重制约了湖区农业的可持续发展。很多学者对鄱阳湖区洪涝灾害及其影响进行了分析和研究,如王海亮等[2]分析了鄱阳湖流域暴雨洪涝灾害分布情况,并提出了风险管理视角下鄱阳湖流域暴雨洪涝灾害防御对策与建议。1998 年6 月中旬开始,江西省接连发生了2次大范围的集中强降雨过程,潘华海等[3]分析了此次暴雨洪水的成因和特征,并论述了其水文情势。傅敏宁等[4]利用鄱阳湖北部70 m气象塔湍流和梯度观测数据,分析了2011 年6 月6 日夜间一次暴雨过程中近地面边界层特征。

目前,关于洪涝灾害对鄱阳湖区农业生产的影响分析鲜见报道。2020 年7 月7 日—10 日,鄱阳湖区出现了一次历史罕见的持续性强降雨天气过程,鄱阳和余干是鄱阳湖区的2个主要的农业生产县,同时也是上饶市主要农业生产县,此次暴雨过程对农业生产造成了严重损失。基于此,文中对该次暴雨过程的天气系统进行了分析,并总结了暴雨对当地农业生产的影响,旨在有效地提高农业生产防洪抗灾能力。

1 天气实况

2020 年7 月7 日—10 日,鄱阳湖区出现的历史罕见的连续性强降水天气过程,具有雨量大、强度强、持续时间长、影响范围广、多项极值均超历史等特点。上饶市鄱阳县降水以肖家岭767 mm 为最大,莲花山乡660 mm 次之。7日—8日强降水主要集中在上饶市北部,普降大暴雨,局部特大暴雨;9日—10日雨带略有南压,南部部分暴雨。短历时1 h强降水以鄱阳县莲花山乡86 mm 为最大,3 h、6 h、12 h、24 h、36 h、48 h降雨量以鄱阳县肖家岭为最大,均突破历史极值。

从水位来看,余干县康山于8 月12 日8 时达最高水位22.5 m,超历史水位0.1 m,超警戒水位3 m;余干县梅港于8月10 日9 时达最高水位27.7 m,超警戒水位1.7 m,未超历史水位;鄱阳县城于8 月12 日07 时达最高水位22.8 m,超历史水位0.2 m,超警戒水位3.3 m;鄱阳县古县渡于8 月9 日19 时达最高水位23.4 m,超历史水位0.2 m,超警戒水位3.9 m。受持续强降水和长江中上游来水共同影响,鄱阳湖区江河湖库水位长期居高不下,造成昌江流域鄱阳境内的问桂道圩和中州圩出现漫决,大片农田、农作物受淹。

2 天气系统影响分析

2.1 形势场

从图1、图2可以看出,2020年7月7日20时—8日20时,江西省中北部在200 hPa 上处于急流辐散区,有利于上升运动的发展;500 hPa 有高空槽逐渐东移,江西省中北部处在高空槽前西南气流当中。而700 hPa、850 hPa和925 hPa的切变线在7日20时位于湖南北部至江苏南部一带,至8 日20时南压至江西省北部地区,切变线两侧风速大,辐合强,为降水的形成提供了有利的动力条件。切变南侧的低空西南气流强盛,强度达急流标准,沿着副高边缘向江西省中北部源源不断的输送水汽和不稳定能量。江西省中北部的850 hPa 比湿达到15 g/kg,温度露点差小于2℃,为持续性强降水和暴雨的形成提供了有利的水汽条件。此外,中层的干冷空气侵入,与925 hPa的温度暖脊在江西省东北部叠加,有利于不稳定能量的蓄积。有利的动力条件和水汽条件与形势场的有机融合,致使上饶市出现了历史罕见的连续性强降水天气过程。

图1 2020年7月7日20时中分析Fig.1 The analysis at 20:00 on July 7,2020

图2 2020年7月8日20时中分析Fig.2 The analysis at 20:00 on July 8,2020

2.2 物理量

2020 年7 月7 日20 时—8 日20 时,江西省的整层湿度一直很深厚,850 hPa的比湿最大值达到17 g/kg、850 hPa的温度露点差维持在2℃左右,能量条件也一直很好,对流有效位能最大值达到3 800 J/kg、K 指数最大值超过39℃,较好的湿度和能量条件,有利于持续性强降水的发生发展。

2.3 雷达回波特征

从2020 年7 月8 日1 时—8 时鄱阳县北部回波演变过程可以看出,自8 日1 时—8 时强回波中心不断移入鄱阳湖地区,产生了列车效应。1 时降水回波呈倒“T”字型分布,回波逐渐移入鄱阳湖地区;2 时回波分裂成南北2 个部分,北部的回波强度明显增强,强度中心达50 dBz 以上,自西向东缓慢移动,覆盖整个鄱阳县;3 时降水回波强度略有北抬,强度进一步增强,鄱阳县北部处于降水回波强中心当中;4 时—5 时回波向南扩展,强度中心持续在50 dBz以上;6时回波进一步南扩,回波中心强度稳定维持,此时鄱阳北部乡镇出现短历时强降水,莲花山乡86 mm/h;7时降水回波继续南移,鄱阳县仍处于强回波带中;8时回波带在南扩的过程中,北缘的强度逐渐减弱。整个降水过程中,大于50 dBz 的强回波中心持续时间达5 h 以上,且自西向东不断移过鄱阳北部,造成了鄱阳北部乡镇的短时强降水,降水最强的持续性时段,肖家岭1时—7时出现了353 mm强降水。

从8 日3 时鄱阳县北部的雷达剖面图中可以看出,回波整体发展高度较高,回波顶在16 km 以上,对流发展旺盛;回波中心强度大于50 dBz,强度较强;大于45 dBz 的强回波带高度在2~6 km,位置较低,说明降水系统以暖云降水为主,有着较高的降水效率。

3 对农业生产的影响

受特大洪涝灾害影响,鄱阳和余干多地出现农田受淹、农业设施受损、农作物受害,灾情严重。据应急管理部门统计,两县受灾面积达到150 264.9 hm2,成灾面积达到92 320.1 hm2,绝收面积达到377 92.3 hm2。

根据农业受灾情况将鄱阳和余干两县乡镇受灾程度划分为重度、中度、轻度和无灾情4 个等级(见图3)。由图3 可以看出,受灾程度严重的乡镇主要集中在鄱阳县北部部分乡镇以及余干县西南部部分乡镇;中度受灾乡镇主要集中在鄱阳县北部偏南的部分乡镇以及余干县大部分乡镇;轻度受灾乡镇主要是余干县中部和南部部分乡镇;而鄱阳县中南部地区基本上没有出现灾情。

图3 鄱阳、余干两县洪涝灾害等级分布图Fig.3 The distribution of flood disaster levels in Poyang and Yugan Counties

据调查,此次连续性强降水主要受灾的农作物为水稻。根据哨兵1号卫星数据并叠加土地利用类型资料,对鄱阳和余干两县水稻种植区洪水淹没面积进行测算显示,鄱阳县7 月14日水稻区被淹面积14 400 hm2,7月26日降为12 933 hm2,8月1 日淹没面积进一步减少,但仍有12 400 hm2水稻种植区被淹;余干县7 月14 日水稻区被淹面积5 067 hm2,7 月26 日增加至7 200 hm2,8月1日减少为5 933 hm2。

4 结论

2020 年7 月7 日—10 日鄱阳湖区出现连续性强降雨过程,这次暴雨天气的主要特点是出雨量大、强度强、持续时间长、影响范围广、多项极值超历史,再加上长江中上游来水共同影响,导致昌江流域、信江流域和饶河流域多条河流超汛限水位、部分超历史水位,造成昌江流域鄱阳境内的问桂道圩和中州圩出现漫决,对农业生产造成了严重影响。

500 hPa 高空槽配合低层切变线,为此次降水的形成提供了有利的环流背景条件;良好的动力条件和水汽条件与形势场的有机融合,致使上饶市出现了历史罕见的连续性强降水天气过程;而较好的湿度和能量条件,有利于持续性强降水的发生发展。

持续性暴雨天气不仅影响早稻生产,还影响晚稻的播种移栽,使中稻分蘖减少,弱苗增多。此外,还增加了动植物疫病流行风险。建议农业生产上要加强思想认识,提前做好防洪抗灾准备;强化基础设施建设和运维,抵御自然灾害;加强退田还湖,保护生态环境;大力发展避洪农业,实现农业可持续发展。

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