南充地區(qū)旱情特征及土壤墑情成果評價旱情的適應(yīng)性分析

龍澤媛 馮真友

(四川省南充水文水資源勘測局,四川南充 637000)

南充地區(qū)旱情特征及土壤墑情成果評價旱情的適應(yīng)性分析

龍澤媛 馮真友

(四川省南充水文水資源勘測局,四川南充 637000)

通過對降水距平百分率和相對濕潤度指數(shù)兩種成因性旱情指標(biāo)的相關(guān)性和一致性分析,得到兩種指標(biāo)可同時作為南充地區(qū)旱情評價指標(biāo),采用相對濕潤度指數(shù)分析評價了南充地區(qū)旱情特征和時空分布規(guī)律,與南充季風(fēng)氣候比較一致,從而進(jìn)一步探索分析了南充近年土壤墑情監(jiān)測成果應(yīng)用于旱情評價的適應(yīng)性和差異情況。

干旱 旱情特征 土壤墑情

1 概述

南充地區(qū)位于四川省東北部，屬亞熱帶濕潤區(qū)，季風(fēng)氣候顯著，冬暖夏熱，春早夏長。多年平均氣溫17.4℃，極端最低溫度-3.4℃，極端最高溫度41.9℃；多年平均降雨量約在1000mm左右，由于受季風(fēng)環(huán)流影響，降雨年內(nèi)分配不均，5～9月降水量占全年的71%，暴雨多集中于7、9月。由于降水年內(nèi)分配不均，南充幾乎每年都有不同程度的干旱發(fā)生，從南充地區(qū)歷年干旱情況看，春、夏、伏旱交錯出現(xiàn)，是本地區(qū)的干旱主要特點。

干旱的發(fā)生與否和發(fā)生的大小需要用指標(biāo)來定量和判斷，但由于干旱問題十分復(fù)雜，試圖給出一個客觀的干旱指標(biāo)確實存在明顯的困難[1]，經(jīng)過長期的研究和實驗，現(xiàn)形成的評價指標(biāo)主要分為氣象干旱、農(nóng)業(yè)干旱、水文干旱及經(jīng)濟(jì)社會干旱等幾類干旱指標(biāo)。根據(jù)南充地區(qū)特點和資料條件，本次主要選降水距平百分率、相對濕潤度指數(shù)、土壤相對濕度(土壤墑情)等氣象、農(nóng)業(yè)干旱指標(biāo)作為本文的主要分析依據(jù)。

2 相關(guān)定義和計算方法

降水距平百分率，相對濕潤度，土壤相對濕度等干旱指標(biāo)的計算方法和評價等級分級參見文獻(xiàn)[1，2，3]，相關(guān)系數(shù)的計算方法參見文獻(xiàn)[4]，這里略。

本文定義用整數(shù)區(qū)間[0，4]依次代表無旱，輕旱，中旱，重旱和特旱幾個等級，

本文定義干旱指標(biāo)評價不符合率按下式進(jìn)行計算，不難發(fā)現(xiàn)，不符合率越大，兩指標(biāo)旱情評價一致性越差。

(1)式中：

3 南充地區(qū)旱情分析

考慮南充地區(qū)從2005年才開始開展土壤墑情監(jiān)測工作，資料系列短，為分析南充地區(qū)旱情特征及近年土壤墑情監(jiān)測成果評價旱情的適應(yīng)性，選取趙家祠，肖家、蓬安、高坪等水文、氣象站的資料作為本次分析的基礎(chǔ)資料，選取降水距平百分率、相對濕潤度指數(shù)等作為評價輔助指標(biāo)，旱情等級評價采用單因子法。

3.1 旱情指標(biāo)相關(guān)性與一致性

根據(jù)1982年至2011年30年的水文、氣象資料，計算降水距平百分率和相對濕潤度指數(shù)，統(tǒng)計得到兩種指標(biāo)的相關(guān)系數(shù)和旱情評價不符率分別見表3-1和表3-2。

南充地區(qū)相對濕潤度指數(shù)與降水距平百分率相關(guān)系數(shù)表

從表3-1、表3-2看出，降水距平百分率和相對濕潤度指數(shù)兩種指標(biāo)除1月由于降水較小，誤差較大相關(guān)性較弱外，其余月份則具有很強(qiáng)的相關(guān)性，同時在旱情等級評價上兩種指標(biāo)確具有很好的一致性，各月評價不符合率均在20%以內(nèi)。

3.2 土壤墑情適應(yīng)性

利用南充地區(qū)各代表站2006年至2011年具有相對一致性的土壤墑情月統(tǒng)計資料，與同期降水距平百分率、相對濕潤度指數(shù)對照分析，其成果見表3-2。

南充地區(qū)土壤相對濕度與成因性旱情指標(biāo)相關(guān)性表

從表3-1、表3-2 和圖3-1，土壤相對濕度監(jiān)測成果空間和時間變異較大，各地與成因性旱情指標(biāo)相關(guān)性非常弱，旱情評價結(jié)果的不符合率也非常大，評價結(jié)果不具有一致性，旱情發(fā)生頻次總體遠(yuǎn)大于成因性旱情指標(biāo)評價結(jié)果，存在重估，與文獻(xiàn)[5]具有相反的結(jié)果。同時評價的旱情發(fā)生頻次年內(nèi)分布也與成因性旱情指標(biāo)利用長系列資料評價的統(tǒng)計結(jié)果有所不同，不符合南充地區(qū)年內(nèi)季風(fēng)氣候變化規(guī)律，因此現(xiàn)階段直接用土壤相對濕度監(jiān)測成果在南充地區(qū)評價旱情還不適宜?？傮w來講土壤相對濕度反應(yīng)旱情比較敏感[6]，差異原因比較復(fù)雜，可能是南充地區(qū)土壤水循環(huán)規(guī)律復(fù)雜的因素，也可能是監(jiān)測評價手段、方法、分級標(biāo)準(zhǔn)、監(jiān)測環(huán)境等因素、還有可能是現(xiàn)今系列較短，不具有典型等因素。

表3-1 單位

表3-2 單位

圖3-1

4 結(jié)語

降水距平百分率與相對濕潤度指數(shù)同屬成因性旱情指標(biāo)，兩種指標(biāo)在南充地區(qū)具有較強(qiáng)的相關(guān)性和旱情評價一致性，同可作為南充地區(qū)評價旱情指標(biāo)之一。采用相對濕潤度指數(shù)評價的南充地區(qū)旱情主要以春旱、伏旱和冬干為主，多以伏旱為重，旱情年內(nèi)分布和年際變化的基本特征符合南充地區(qū)的氣候變化規(guī)律。而作為結(jié)果性旱情指標(biāo)的土壤相對濕度，根據(jù)近幾年的監(jiān)測成果分析，與成因性旱情指標(biāo)差異較大，評價結(jié)果存在重估，暫不適宜作為南充地區(qū)評價旱情之用，鑒于此，以后根據(jù)資料系列長度增加，需從土壤墑情機(jī)理、水循環(huán)規(guī)律、監(jiān)測手段、方法及環(huán)境、分級標(biāo)準(zhǔn)合理性、整編成果質(zhì)量等等方面進(jìn)行綜合分析和研究，查找南充地區(qū)成因性旱情指標(biāo)與結(jié)果性旱情指標(biāo)間差異原因。

[1]王振龍,等.實用土壤墑情監(jiān)測預(yù)報技術(shù)[M].北京:中國水利水電出版社,2006.12.

[2]中國氣象局.氣象干旱等級[S].北京:氣象出版社,2006.8.

[3]中國水利部.旱情等級標(biāo)準(zhǔn)[S].北京:中國水利水電出版社,2008. 12.

[4]葉守澤,等.水文水利計算[M].北京:中國水利水電出版社,1998. 10.

[5]李龍,等.三種氣象干旱等級評價方法的比較與改進(jìn)[J].中國農(nóng)業(yè)氣象,2009,30.

[6]馮曉晶,等.氣象干旱指標(biāo)在內(nèi)蒙古干旱監(jiān)測評估中的應(yīng)用[J].內(nèi)蒙古氣象,2011,5.