敦煌市干旱灾害统计分析及防灾减灾对策
2023-03-22刘香萍
刘香萍
摘要 利用敦煌市气象局提供的2005—2022年逐月降水量和年干旱次数资料,选择一元线性回归法对敦煌市降水量和干旱灾害进行统计分析,并提出相应的防灾减灾对策。结果表明:2005—2022年敦煌市年降水量平均值为45.6 mm,整体呈现出下降的趋势,气候变化倾向率为-5.055 mm/10年,下降趋势不显著;四季降水量均呈现出不同程度的下降趋势,气候变化倾向率分别为-3.572、-1.586、-2.297、-0.165 mm/10年,以春季降水量对年降水量下降的贡献最大;近18年敦煌市干旱灾害主要出现53次,其中春旱24次,占45.3%,整体以下降趋势为主,变化倾向率为-5.055 mm/10年,下降趋势不显著;夏旱29次,占54.7%,整体以上升趋势为主,变化倾向率为0.341次/10年,上升趋势较为显著。
关键词 干旱灾害;统计分析;防灾减灾;敦煌市
中图分类号:S423 文献标识码:B 文章编号:2095–3305(2023)12–0-03
Statistical Analysis of Drought Disasters in Dunhuang City and Countermeasures for Disaster Prevention and Reduction
Liu Xiang-ping (Dunhuang Meteorological Bureau, Dunhuang, Gansu 736200)
Abstract This article uses the monthly precipitation and annual drought frequency data provided by the Dunhuang Meteorological Bureau from 2005 to 2022, selects the univariate linear regression method to statistically analyze the precipitation and drought disasters in Dunhuang City, and provides several disaster prevention and reduction strategies. The results show that the average annual precipitation in Dunhuang City from 2005 to 2022 was 45.6 mm, showing an overall downward trend. The climate change trend rate was -5.055 mm/10 a, and the downward trend was not significant; The precipitation in spring, summer, autumn, and winter showed varying degrees of decreasing trends, with climate change tendency rates of -3.572, -1.586, -2.297, and -0.165 mm/10 a, respectively. Especially, spring precipitation contributed the most to the decrease in annual precipitation; In the past 18 years, there have been 53 major drought disasters in Dunhuang City, including 24 spring droughts, accounting for 45.3%. The overall trend was mainly downward, with a trend rate of -5.055 mm/10 a, and the downward trend was not significant; Summer drought occurred 29 times, accounting for 54.7%, with an overall upward trend being the main trend. The trend rate of change was 0.341 times per 10 years, indicating a significant upward trend.
Key words Statistical analysis of drought disasters; Disaster prevention and reduction; Dunhuang City
因長期无雨或相较于往年降水不足而引起水分不足的现象称为干旱。干旱属于长期的天气过程,具有持续时间长、影响范围广、出现频率高等特点。干旱的发生机制和发展过程极为复杂,是灾难性大的自然灾害之一,世界范围内普遍存在[1-3]。近百年来,全球正在经历以气候变暖为主要特征的重大天气变化,同时还改变了降水方式。气候变化最终引发了一系列生态环境问题,如自然灾害危害强度加大、水资源短缺、干旱事件频繁出现、人畜饮水困难等。随着全球气候变暖现象不断加剧,使得不同种类极端灾害性天气事件出现频率不断增加,很多地区出现日益显著的干旱化问题,直接影响了当地农业生产、生态系统和社会经济发展[4-6]。旱灾出现后的恢复是长期的过程,尤其是从20世纪以后,干旱恢复的过程需要经过更长的时间,甚至从上次干旱恢复后部分生态脆弱区再次出现干旱。还有一些气象学家预测,21世纪会出现更多的干旱事件,且造成的损失更加严重[7-10]。
干旱灾害出现前没有任何征兆,出现速度极为缓慢且复杂,同时还具有连续性特征;人们一旦认识到干旱灾害的来临,将无法弥补因干旱而产生的损失。因此,对敦煌市干旱灾害进行统计分析,以了解干旱演变规律,有利于人们合理配置与优化敦煌市水资源,对监测水旱和避免灾害具有十分重要的现实意义[11-15]。
1 研究資料和方法
利用敦煌市气象局提供的2005—2022年逐月降水量和年干旱次数资料,选择一元线性回归法对敦煌市降水量和干旱灾害进行统计分析,并提出了防灾减灾对策。
2 干旱气候灾害及其特点
2.1 干旱气候灾害的界定
在气象学中界定干旱气候灾害属于长期的课题,人们习惯将气象灾害划分为气候灾害和天气灾害,前者是因大范围气候长期异常而引发的灾害,这种异常气候因素包括降水量、气温、风力等,特点是持续时间长、危害范围广,尤其是对于严重的气候灾害,对国民经济相关部门的影响更加显著,同时还会产生巨大的经济损失;后者则是指局地性、短期内的恶劣天气带来的灾害。干旱灾害则是由于长期无雨或降水偏少打破水资源收支或供需平衡而导致水分短缺,可借助实体形状来衡量这种现象,如作物受损、牲畜伤亡、人口受灾数量等[16-19]。
2.2 干旱气候灾害的特点
古往今来,干旱气候灾害是困扰人类生产的自然灾害。与其他种类自然灾害相比,干旱气候灾害具有影响范围广、出现频率高、持续时间长且造成的危害严重。干旱灾害的危害还表现在后延效应方面。针对持续性的干旱灾害,会导致土壤中的水分快速蒸发,即使出现降水,也会出现水分在土层表面集中的情况,温度或风速偏大时均会加快蒸发速度,很难快速恢复深层次土壤水分,再加上干旱期间消耗人畜体力,栽种困难,不能确保短时间内的农业生产得以恢复正常[20]。
干旱灾害的出现与自然、经济和社会发展密切相关,受制于若干个复杂因子,干旱气候灾害问题极为复杂。干旱涉及不同种类学科,如气象、水文、农业、社会经济等,不同学科在定义和理解干旱灾害时也存在一定的差异。例如,气象干旱侧重点在于一段时间内的降水量,农业干旱重点关注作物生长发育中降水量短缺和土壤墒情,水文干旱则涵盖了水库水位下降等。对于同样强度的干旱灾害,由于国情不同,灾害程度也不尽相同。干旱属于“渐变性”灾害,很难准确确定干旱开始和结束的时间,需要经过一段时间后才能表现,需要更长的时间来反映对生态环境和社会经济的间接影响[21]。
3 降水的时空变化特征
3.1 年际变化
2005—2022年敦煌市年降水量平均值为45.6 mm,其中年降水量的高值为88.5 mm(2019年),低值只有11.6 mm(2008年),最大值将近是最小值的8倍,说明敦煌市年降水量的变化波动幅度较大。近18年来,敦煌市年降水量整体呈现出下降的趋势(图1),气候变化倾向率为-5.055 mm/10年,下降趋势不太显著。结合曲线图,可将敦煌市年降水量划分为3个阶段:2005—2008年敦煌市年降水量以直线下降趋势为主,且2008年的降水量达到最小;2008—2019年降水量以波动上升趋势为主,且2019年降水量最大,只是前期的增加幅度要大于后期;2019年以后,敦煌市年降水量以快速下降趋势为主。
3.2 四季变化
2005—2022年敦煌市春季降水量平均值为14.7 mm,占年降水量的32.2%,整体以下降趋势为主,气候变化倾向率为-3.572 mm/10年,下降趋势较为显著。其中,2019年以前,敦煌市春季降水量以波动下降趋势为主,只是前期降水量下降幅度较大,呈现出直线下降趋势,后期下降较为平稳;2019年以后则开始快速上升。
2005—2022年夏季降水量平均值为23.4 mm,占年降水量的51.3%,整体呈现出下降趋势,气候变化倾向率为-1.586 mm/10年,下降趋势不显著。其中2005—2008、2017—2022年敦煌市夏季降水量均呈现出直线下降的趋势,下降幅度极大,而2008—2017年敦煌市夏季降水量呈现出缓慢波动增加的趋势。
2005—2022年秋季降水量平均值为4.3 mm,占年降水量的9.4%,气候变化倾向率为-2.297 mm/10年,下降趋势较为显著。其中,2011年以前,敦煌市秋季降水量以快速下降趋势为主,2011年以后呈现出小幅度增加趋势。
2005—2022年敦煌市冬季降水量平均值为3.2 mm,占年降水量的7.1%,整体呈现出下降趋势,气候变化倾向率为-0.165 mm/10年,只是下降趋势并不显著。其中,2005—2009、2016—2022年敦煌市冬季降水量均呈现出不同程度的下降趋势,且后期降水量减少幅度要大于前期;而2009—2016年敦煌市冬季降水量呈现出较为显著的增加趋势。
4 干旱灾害统计分析
2005—2022年敦煌市春季干旱整体呈现出下降的趋势(图2),变化倾向率为-0.083次/10年,下降趋势不太显著。近18年来,敦煌市春季干旱次数为24次,占总干旱次数的45.3%,其中春季干旱次数的最大值为4次,出现在2014年,还有4年没有干旱灾害出现。其中,2005—2014年敦煌市春季干旱次数整体以波动上升趋势为主,且2014年春季干旱次数达到最大,2014年以后,干旱次数呈现出波动下降趋势。近18年来,敦煌市夏季干旱次数为29次,占总干旱次数的54.7%,出现频率较高,其中夏季干旱次数的最大值为3次,分别出现在2008、2009、2011、2014、2016、2022年,而2005—2008、2019年则没有干旱灾害出现。敦煌市夏季干旱次数整体以上升趋势为主,变化倾向率为0.341次/10年,上升趋势较为显著。
5 干旱灾害的防灾减灾对策
5.1 合理利用水资源
使用科学方法合理利用水资源,可有效减轻或避免干旱灾害造成的危害,而节约用水,将节水意识与社会经济可持续发展进行有效结合。对跨流域的水资源进行科学调度,通过优化配置水资源,做好用水管理工作,不断优化现有环境条件。当地政府要加大资金投入力度,以改造、维修现有水利工程,加强建设人工集雨工程,进一步扩大农田灌溉面积。为合理配置水资源、耕地资源,需优化农业、工业、社会、生态及环境用水,充分发挥水资源的社会效益和经济效益。
5.2 做好人工增雨作业
随着气象科学技术的现代化水平不断提高,在有利天气形势下,人类对气象灾害进行主动防御已经成为现实。在水资源短缺或降水量偏少的情况,通过人工增雨作业则能有效缓解干旱造成的危害。对于敦煌市气象部门来说,须在有利天气时机下做好人工增雨作业,将干旱造成的损失降至最低。将固定和流动作业点相结合,使其形成覆盖范围较广的人工增雨作业网,加大现有配套设施建设力度。尽快组建一支专业化队伍,使其可以胜任从预报指挥到地面作业的全部工作,确保敦煌市可开展常态化的人工增雨作业。若干旱极为严重,可选择立体化作业方式,将飞机、高炮等增雨进行结合,根据有利作业时机,做好局部对流单体的增雨作业。
5.3 加强干旱预测预报
敦煌市气象部门应尽快制作出主要农作物生长发育期内的农业气候预报,若在开展春季播种前提前预报当年夏季干旱出现具体时间、强度、影响范围等方面的信息,则能合理调整播种期,并优先选用耐旱性能强的作物品种,提前蓄水保水,并大力宣传节约用水,以降低干旱危害强度。若在秋播前预测冬季和翌年春季干旱具体出现时间,可以通过推迟或提前播种期时间、增加水库蓄水等方式进行抗旱减灾。若在短期或旬、月预报中做好干旱出现的时段和强度工作,科学调配抗旱物资,为后续制定应急对策提供参考。
6 结束语
敦煌市频繁发生干旱灾害,对农业生产和居民生活造成了严重影响。通过对敦煌市2005—2022年降水量和干旱次数进行统计分析,可以发现敦煌市年降水量平均值为45.6 mm,整体呈现出下降趋势,且近18年来敦煌市干旱灾害主要出现53次,其中春旱24次,占45.3%,整体以下降趋势为主,下降趋势不显著;夏旱29次,占54.7%,整体以上升趋势为主,上升趋势较为显著。为了有效应对干旱灾害,应该通过深入的统计分析和制定相应的防灾减灾对策,有效减少干旱灾害对农业生产和居民生活的影响。同时,加强干旱监测预报预警,也是有效应对干旱灾害的重要举措。
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