西双版纳干季气候变化趋势及人工增雨对农业生产的作用分析

2024-02-19郑晓泽洪群艳高婷婷字冉

农业灾害研究 2024年11期

摘要：选取西双版纳1963—2023年国家基本气象站干季逐日降水和日最高气温数据，通过线性趋势分析西双版纳干旱气候变化特征。结果显示：（1）西双版纳干季降水量整体呈增加趋势，其中，景洪呈减少趋势，勐腊、勐海呈增加趋势；（2）1963—2023年，景洪和勐腊≥35 ℃的高温天数总体呈上升变化趋势；（3）景洪、勐海、勐腊日平均最高气温总体呈上升变化趋势，但上升趋势不明显。同时，阐述了干季干旱对西双版纳最具区位优势的农业产品的影响，分析了人工增雨在农业抗旱减灾中的应用，并提出了人工增雨在农业生产中的应用发展建议。

关键词：西双版纳；干季；气候变化趋势；人工增雨

中图分类号：P467 文献标志码：B 文章编号：2095–3305（2024）11–0-03

云南省西双版纳傣族自治州（以下简称西双版纳）地处热带北部边缘，北有哀牢山、无量山作为屏障，阻挡了南下的寒流；南面东西两侧靠近印度洋和孟加拉湾，夏季受印度洋西南季风和太平洋东南气流的影响，造成了高温多雨、干湿季分明而四季不明显的气候特点，干季从11月—翌年4月，湿季从5—10月。西双版纳干季由于降水量少且时空分布不均，气象干旱影响范围广且持续时间长，每年都会造成农作物不同程度减产，给当地经济、社会发展带来了不利影响。据统计，干旱是主要气象灾害之一，占气象灾害总量的50%左右。干旱对农业的危害尤为严重，对农业生产活动造成的负面影响约占全部灾害的70%[1-3]。基于此，分析了西双版纳干季气候变化趋势和人工增雨在西双版纳农业抗旱减灾中的应用，为其他地区合理利用水资源、有效缓解农业气象干旱提供参考。

1 资料与方法

选取1963—2023年西双版纳景洪、勐海、勐腊国家气象站的干季逐日降雨量、日最高气温、≥35 ℃高温天数相关数据，通过计算线性趋势分析西双版纳干季干旱变化特征，由此得出研究时段的气候变化趋

势[4-6]。即：

y（t）=bt+a（1）

式（1）中，y表示待分析时间序列对应的某气象要素值，t表示待分析的某气象要素样本总数，b为线性趋势项。10b为气候倾向率，即每10年的变化率，用于定量分析的线性趋势。

2 分析与结果

2.1 干季降水量特征分析

1963—2023年西双版纳干季年平均降水量为215.5 mm，降水量线性变化总体呈上升趋势（图1a），但上升幅度较小，气候倾向率为0.3 mm/10年，其中最大降水量为432.7 mm，出现在1973年；最小降水量为59.1 mm，出现在1980年；从5年滑动平均曲线来看（图1a），降水呈波动式减少又增加的趋势，1990—2015经历是相对平稳的一个阶段。从累计距平变化曲线上看（图1b），干季降水量为增加趋势，但趋势不明显，气候倾向率为3.0 mm/10年。

从图2可看出，景洪干季降水量线性变化呈减少趋势，气候倾向率为4.0 mm/10年；勐海、勐腊干季降水量线性变化呈增加趋势，气候倾向率分别为5.0 mm/10年和7.4 mm/10年。

2.2 干季气温特征分析

气温作为影响农作物生产的主要因素之一，决定着农作物的生长与品质。如图3所示，1963—2023年干季景洪市≥35 ℃高温天数累计为918 d，勐腊342 d，勐海3 d；在此60年间，景洪和勐腊≥35 ℃的高温天数总体呈上升变化趋势，气候倾向率分别为1.2 d/10年和1.6 d/10年，勐海≥35 ℃高温天数气候倾向率为0.8 d/10年；一年中景洪干季≥35 ℃高温天数最多为67 d（2023年），最少为2 d（1974年），景洪从2012年开始≥35 ℃高温天数的上升趋势明显；一年中勐腊干季≥35 ℃高温天数最多为22 d（2020、2023年），有10个年份没有出现≥35 ℃的高温天气，勐腊从2010年开始≥35 ℃高温天数的上升趋势明显。

如图4所示，西双版纳三县市干季日最高平均气温总体呈上升变化趋势，但上升趋势不明显，景洪、勐海、勐腊气候倾向率分别为0.2 d/10年、0.2 d/10年和0.3 d/10年。景洪日平均最高气温出现在2020年（30.1 ℃），最低出现在1968、1972年（26.8 ℃）；勐海日平均最高气温最高出现在2013年（26.8 ℃），最低出现在1968、2016年（23.2 ℃）；勐海日平均最高气温最高出现在2013年（26.8 ℃），最低出现在1968年（23.2 ℃）；勐腊日平均最高气温出现在2020年（29.9 ℃），最低出现在1972（26.3 ℃）；景洪和勐腊2010年后日平均最高气温上升趋势明显。

3 干旱对西双版纳农业生产的影响

西双版纳的干季经常出现持续高温、少雨的情况，此季节正是西双版纳橡胶树开割、春茶采摘的关键时期，而茶树和橡胶是当地最具区位优势的农业产品，其生产过程易受干旱的影响，一旦出现灾害，产量会剧烈缩减，从而严重影响西双版纳的社会经济发展。例如，3—4月橡胶树干旱胁迫会延缓橡胶树的生长，使橡胶树萌抽新叶延缓，导致推迟割胶，缩短了可割胶时间。同时，高温干旱还使橡胶树排胶受阻并加速死皮的发生，严重干旱甚至会导致植株枯死。此外，高温干旱季节还容易引起红蜘蛛的暴发[7-10]。

不仅如此，干旱胁迫使茶树芽叶、新梢长度、百芽重等均明显下降，植物光合作用减弱，光合产物减少，植物生长受阻，导致茶叶减产，茶业的产量和品质受到严重影响[11-14]。例如，2020年受干旱气候影响，西双版纳茶区出现不同程度的干旱甚至特旱，茶园受灾面积约906.08 hm2，茶叶较常年晚萌发10～15 d，相比2019年农业产值减幅52.4%。

4 人工增雨在西双版纳农业抗旱减灾中的应用

针对西双版纳干季高温少雨、局地强对流的气候特征和农业生产的时间特点，干季人工增雨可以消除或缓解极端天气事件如干旱、冰雹对当地橡胶、茶叶生长和产量带来的不利影响，避免其造成较大的农业损失，稳定农业生产，促进地方经济发展。

4.1 人工增雨抗旱在农业生产中的优势

人工增雨相对于灌溉来说具有诸多优势。第一，水源来自大气，不受各地水源条件、设施和劳动力差异的影响；第二，降水面积大，雨水相对均匀，雨后田间不易板结，农田小气候较灌溉好；第三，人工增雨是开发潜在的云水资源，不破坏地下水资源，有利于保护生态平衡。

4.2 人工增雨抗旱的效益分析

当前，西双版纳州橡胶、茶树依然是“天时”农业，大部分农户缺少足够的风险意识，对气候条件影响农业生产机理的认识不足，对相关防范措施不够重视，甚至不了解。而利用人工增雨有利于促进当地农业发展。例如，万亩胶林的农场，平均可产干胶50 kg/667 m2，一年可产干胶500 t，按每年割胶天数200 d计算，每天可产干胶2.5 t；按乳胶收购价格11 000元/t计算，则每天干胶产值为2.75万元。适时开展一次人工增雨过程可减少一天停割的损失2.75万元，10 d可减少损失27.5万元，人工增雨带来的经济效益极为显著。

5 人工增雨在农业生产中的应用发展建议

5.1 加强宣传，增强防灾减灾意识

当前，大部分农户对人工增雨相关知识的了解较少。相关部门应加强对农户防灾减灾意识的培养，在干旱、冰雹等灾害多发季节，可以印发农业安全手册，组织开展极端天气安全讲座等，切实增强广大农户的安全防范意识，真正做到防患于未然，最大限度地减轻气象灾害对农业生产带来的影响。

5.2 加大对人工增雨的技术研究力度

人工增雨对农作物的生长发展有十分重要的作用，相关部门要加强对人工增雨作业过程和效果的定性和定量研究，提高人工增雨科技水平和管理能力，使科研成果在实际工作中得到更好的应用，不断提高作业效益。

6 结束语

随着全球气候变暖趋势不断加剧，西双版纳的高温、干旱极端灾害性天气也随之增多。1963—2023年西双版纳≥35 ℃的高温天数、干旱次数总体呈上升变化趋势，尤其是景洪上升趋势明显。为应对这一情况，人工增雨作业是抗旱减灾的一项重要举措，采取科学的人工增雨措施能够为农作物的生长提供必要的水分。未来，相关部门及人员应不断优化人工增雨抗旱策略，推动西双版纳人工增雨作业水平再上新台阶，切实发挥人工增雨抗旱实效。

参考文献

[1] 孙宝利，孙可，张旭，等.人工增雨对缓解阜新市农业干旱的作用[J].农业工程，2022，12（8）：44-50.

[2] 张洪芬，王劲松，黄斌.中国西北干旱区和东部季风影响区冬季气温变化特征对比分析[J].干旱区资源与环境， 2011，25（2）：93-97.

[3] 黄群玲，刘芳，吴量，等.农业气象灾害影响评估和防御措施探究[J].南方农业，2021，15（3）：199-200.

[4] 陈睿，李婧，付锡南，等.1973—2022年广昌县气候变化趋势分析[J].现代农业科技，2024（8）：102-105，114.

[5] 程晓辉，张庆广.邢台市近57年来气候变化趋势分析[J].安徽农业科学，2012，40（2）：978-980.

[6] 刘和平，王秀颖，梁凤国，等.辽西北地区45年来降水量变化趋势及其空间差异[J].水电能源科学，2014，32（3）：5-9，33.

[7] 刘琰琰，韩冬，杨菲，等.气象灾害对橡胶树的影响及风险评估综述[J].福建林业科技，2016，43（3）：244-252.

[8] 张慧君，华玉伟，徐正伟，等.巴西橡胶树产胶量与气象因子的相关性分析[J].热带农业科学，2014，34（3）：1-3.

[9] 刘金河.巴西橡胶树的水分状况与生长和产胶量的关系[J].生态学报，1982（3）：217-224.

[10] 曾宪海，林位夫，谢贵水.橡胶树旱害与其抗旱栽培技术[J].热带农业科学，2003（3）：52-59.

[11] 饶文光.气象条件对茶叶种植的影响与防治措施研究[J].中国农业信息，2015（15）：104.