常 靜,羅 兵 ,常全彤,常琳燕
(1.甘肅省東鄉(xiāng)族自治縣氣象局,甘肅 東鄉(xiāng) 731400;2.甘肅省臨夏回族自治州農(nóng)業(yè)科學研究所,甘肅 臨夏 731100)
東鄉(xiāng)族自治縣(下稱東鄉(xiāng)縣)處于西北黃土高原和青藏高原的過渡地帶,位于甘肅省中部,臨夏州東北部,東西長約51 km,南北寬約47 km,總面積1 510 km2,介于東徑103°10′~103°44′,北緯 35°30′~35°56′,境內(nèi)地形復雜,海拔1 694.0~2 577.7m,大部分地方以梁、峁、溝、壑等黃土地貌為主,植被稀少,生態(tài)環(huán)境脆弱,“山高和尚頭、溝深無水流”是東鄉(xiāng)縣地形的真實寫照。氣候?qū)俅箨懶约撅L氣候,具有四季不明,冬長無夏,春秋相連,冬無嚴寒,夏季溫涼,無霜期短,日照豐富,降水量少,分布不均,雨季偏遲的特征。我們通過對近30 a東鄉(xiāng)縣農(nóng)業(yè)氣候資源及主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的分析,探討了農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的特點和發(fā)生規(guī)律,以期為東鄉(xiāng)縣的農(nóng)業(yè)防災(zāi)減災(zāi)及氣候資源利用提供參考依據(jù)。
東鄉(xiāng)縣1981—2010年30 a平均年日照時數(shù)為2 511.3 h,其中冬季(12月至翌年2月)平均日照時數(shù)為610.2 h,春季(3—5月)平均日照時數(shù)為654.9 h,夏季(6—8月)平均日照時數(shù)為682.7 h,秋季(9—11月)平均日照時數(shù)為563.5 h。從圖1可以看出,4—8月日照時數(shù)多,平均日照時數(shù)在220 h以上,對夏作物的生長發(fā)育有利;9月連陰雨期間日照銳減,月日照時數(shù)為170.0 h,每天只有5 h左右,也是一年中日照時數(shù)最小值出現(xiàn)的月份,對秋作物成熟影響較大;冬季晴天多,日照時數(shù)多于秋季。月平均氣溫穩(wěn)定通過≥0℃和≥10℃期間一般為農(nóng)耕期和作物生長旺盛期,這期間平均氣溫穩(wěn)定通過≥0℃和≥10℃的年日照時數(shù)為1 588.4 h和777.5 h??傮w來看,東鄉(xiāng)縣光照資源較為豐富,有利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及各種農(nóng)作物的生長發(fā)育。
1.2.1 農(nóng)業(yè)界限溫度和積溫 東鄉(xiāng)縣日平均氣溫穩(wěn)定通過0℃的初日在3月23日,持續(xù)期230 d,期間積溫為2 346.4℃,即有230 d的農(nóng)作物可能生長期和農(nóng)業(yè)活動時間。日平均氣溫高于5℃時,作物才開始生長發(fā)育,全年有176 d,積溫為2 130.0℃,或者說農(nóng)作物能夠生長發(fā)育的時間有180 d左右。日平均溫度穩(wěn)定在10℃以上時,大多數(shù)農(nóng)作物的生長才能開始活躍,也是玉米等喜溫作物開始出苗的農(nóng)業(yè)氣候指標溫度全年只有117 d,積溫為1 593.7℃。日平均溫度達到15℃或以上是安全無霜期,積溫為421.8℃,東鄉(xiāng)縣只有27 d,因而不能栽培喜溫作物,只能種植春小麥、馬鈴薯、雙壟溝播玉米等作物,僅能一年一作。
圖1 1981—2010年平均日照時數(shù)
1.2.2 無霜期 無霜期是衡量熱量狀況的指標之一,東鄉(xiāng)縣≥0℃的積溫平均為2 346.4℃,年平均氣溫5.6℃,年均無霜期為138 d,80%保證率為131 d。初霜期10月13日,終霜期5月17日。無霜期使作物對積溫可以利用的程度受到制約,東鄉(xiāng)縣的無霜期較長,能保證一年一熟的需求。
東鄉(xiāng)縣1981—2010年平均年降水量為540.6 mm,降水時空分布不均,冬春降水少,夏秋降水多;北部山區(qū)降水少,南部及川區(qū)降水多。農(nóng)作物的生長狀況及布局受降水量的影響很大,雨季(7—9月)集中了年降水量的58.5%,主要生產(chǎn)季(4—10月)降水量占年降水量的93%。冬季(12月至翌年2月)30 a平均年降水量為15.5mm,占全年平均降水量的2.9%;春季(3—5月)降水次數(shù)和降水量較多,30 a平均年降水量為108.9mm,占年平均降水量的20.1%,可滿足春播、夏作物的苗期生長及秋作物的播種。但在少雨或分布不均的年份,會出現(xiàn)不同程度的春旱。夏季(6—8月)是降水最多的季節(jié),多為局地強對流性降水,30 a平均年降水量為301.0mm,占全年平均降水量的55.7%,這時氣溫高,對作物生長十分有利,但在少雨年份會發(fā)生不同程度的伏旱。秋季(9—11月)降水量少于夏季,此時作物進入成熟季節(jié),30 a平均年降水量為115.1mm,占年平均降水量的21.3%。全年夏季降水多,秋季略多于春季,冬季降水少,但降水分布不均、變率大,降水量變化不定也是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不利因素,易發(fā)生干旱、洪澇等,影響農(nóng)作物產(chǎn)量。
由不利的氣象條件所造成的作物減產(chǎn)歉收,稱為農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害。東鄉(xiāng)縣農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害主要有干旱、冰雹、暴雨洪澇、寒潮、霜凍、秋季連陰雨。
東鄉(xiāng)縣十年九旱,干旱是主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害[1],出現(xiàn)頻率高,一年四季均可發(fā)生。最常見的有春旱(發(fā)生機率占50.0%)、春末夏初的干旱(發(fā)生機率占27.5%)、伏旱(發(fā)生機率占20.0%),若干旱持續(xù)時間長,易發(fā)生春夏連旱(發(fā)生機率占22.5%)。春季是春小麥播種、出苗時期及馬鈴薯和玉米的播種期,春旱不僅影響夏糧產(chǎn)量,還會使秋作物播種基礎(chǔ)不好,影響生長和收成。5—6月正值春小麥拔節(jié)、灌漿等需水量最大期,又是秋田作物出苗和幼苗生長期,降水的多少直接關(guān)系到夏秋作物產(chǎn)量,嚴重的年份還會造成人畜用水困難。據(jù)統(tǒng)計,東鄉(xiāng)縣1970年以來共出現(xiàn)過各類干旱39次,其中1981—2010年出現(xiàn)各類干旱29次,即每年均有不同程度的干旱出現(xiàn)。
冰雹是東鄉(xiāng)縣的第二大氣象災(zāi)害,每年都有不同程度受災(zāi),它影響范圍小,持續(xù)時間短,但來勢猛、強度大,一般都伴有暴雨洪澇、大風等天氣,對農(nóng)作物造成嚴重危害。東鄉(xiāng)縣為冰雹易發(fā)區(qū),據(jù)1970—2010年氣象記錄統(tǒng)計,共出現(xiàn)冰雹153次,其中1981—2010年出現(xiàn)冰雹123次,平均近4次/a,主要集中在6—9月,降雹時段多在午后和傍晚。
暴雨和洪澇是兩種密不可分的自然災(zāi)害,短時或連續(xù)的降水引起地面徑流并沿坡溝迅速下瀉,形成突發(fā)性洪水,也會引發(fā)泥石流和山體滑坡等次生災(zāi)害。東鄉(xiāng)縣的暴雨主要出現(xiàn)在7—8月,每6 a出現(xiàn)1次。一旦出現(xiàn),危害較大。
寒潮具有降溫幅度大、影響范圍廣、災(zāi)害多樣化、致災(zāi)嚴重的特點。東鄉(xiāng)縣一般春季出現(xiàn)的多(3—5月),自1957年來共出現(xiàn)寒潮過程132次,其中1981—2010年寒潮出現(xiàn)91次,平均3次/a,年內(nèi)出現(xiàn)越遲,造成的災(zāi)害越嚴重。
春秋季冷空氣活動頻繁,引起溫度驟降,加之常伴有大風,降雪等天氣,給作物造成重大損失[2]。東鄉(xiāng)縣出現(xiàn)初霜凍的平均日期為9月30日,終霜凍為5月6日,每年有發(fā)生。特別是4—5月間正值果樹開花座果期,又是蔬菜移載定植期,易受霜凍危害。
8月下旬到10月上旬,東鄉(xiāng)縣多陰雨天氣,這時正值春小麥打碾和秋作物成熟期。如遇連陰雨天氣,日照顯著偏少,熱量欠缺,影響玉米灌漿成熟;馬鈴薯晚疫病發(fā)生蔓延,薯塊腐爛;小麥發(fā)芽,造成減產(chǎn)并降低質(zhì)量。這種秋季連陰雨幾乎每年都有不同程度發(fā)生。
東鄉(xiāng)縣光照資源較為豐富,但農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害發(fā)生比較頻繁。東鄉(xiāng)縣農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害主要有干旱、冰雹、暴雨洪澇、寒潮、霜凍、秋季連陰雨等,均不同程度威脅著人民生產(chǎn)生活甚至生命財產(chǎn)安全。東鄉(xiāng)縣1981—2010年以來共出現(xiàn)過各類干旱29次,每年均有不同程度的干旱出現(xiàn);共出現(xiàn)冰雹123次,平均近4次/a,主要集中在6—9月,降雹時段多在午后和傍晚;寒潮共出現(xiàn)91次,平均3次/a左右。東鄉(xiāng)縣的暴雨主要出現(xiàn)在7—8月,每6 a出現(xiàn)1次。氣象部門應(yīng)掌握了農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的特點和發(fā)生規(guī)律,為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)趨利辟害及合理利用氣候資源提供參考依據(jù)。同時要努力提高災(zāi)害性天氣預報準確率,提高預報、預警提前量,為政府部門防災(zāi)減災(zāi)提供決策依據(jù),為開展防災(zāi)減災(zāi)贏得時間[3]。
[1] 朱乾根,林錦瑞,壽邵文.天氣學原理和方法[M].北京:氣象出版社,2000.
[2] 王海巖.青河1961—2008年霜凍的氣候特征和變化規(guī)律分析[J]. 沙漠與綠洲氣象,2009,3(5):33-35.
[3] 趙月蘭,何臨平.和政縣近30 a大(暴)雨氣候演變特征及災(zāi)害分析[J].甘肅農(nóng)業(yè)科技,2013(10):26-28.