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      江蘇漬澇災(zāi)害影響程度評(píng)估

      2016-11-28 16:40:00張旭暉朱海濤楊洪建張樸何浪
      江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 2016年9期
      關(guān)鍵詞:江蘇模型

      張旭暉+朱海濤+楊洪建+張樸+何浪

      摘要:根據(jù)農(nóng)田水分平衡原理,基于日漬澇災(zāi)害指標(biāo)和權(quán)重指數(shù)構(gòu)建漬澇災(zāi)害過(guò)程指數(shù)模型,使用江蘇歷史農(nóng)業(yè)旱澇災(zāi)情、土壤水分自動(dòng)觀測(cè)資料確定模型參數(shù),建立漬澇災(zāi)害過(guò)程等級(jí)判別指標(biāo)體系,系統(tǒng)分析江蘇省農(nóng)田漬澇時(shí)空分布規(guī)律和氣候變化趨勢(shì)。結(jié)果表明,江蘇漬澇災(zāi)害蘇南西南部最多,淮北西北部最少。1年4季中,夏季漬澇災(zāi)害漬澇災(zāi)害過(guò)程占全年40%~60%,漬澇最為頻繁也最為嚴(yán)重;春季漬澇災(zāi)害南北差異最大,蘇南地區(qū)年均近2次,淮北西部地區(qū)約2年1遇;秋季淮河以南地區(qū)發(fā)生頻率明顯輕于春季,但發(fā)生程度重于春季,淮北地區(qū)發(fā)生頻率和程度略高于春季;冬季漬澇災(zāi)害過(guò)程全年最輕,淮北地區(qū)無(wú)中等程度以上的災(zāi)害。54年來(lái),淮河以南地區(qū)漬澇災(zāi)害過(guò)程呈“W”形波動(dòng),經(jīng)歷了3個(gè)相對(duì)高峰期,分別為20世紀(jì)60年代前期、20世紀(jì)80年代后期至21世紀(jì)前期、2010年至今,以20世紀(jì)80年代后期至21世紀(jì)前期發(fā)生最為頻繁;淮北地區(qū)漬澇災(zāi)害過(guò)程呈“L”形變化,經(jīng)歷了20世紀(jì)60年代初期有1個(gè)相對(duì)高峰期后,年際變化小,基本在3~5次之間波動(dòng)。從氣候變化趨勢(shì)看,蘇南地區(qū)春季漬澇災(zāi)害呈現(xiàn)一定的減少趨勢(shì),江淮之間夏季漬澇災(zāi)害呈現(xiàn)顯著的增多趨勢(shì),淮河以南地區(qū)冬季漬澇災(zāi)害呈現(xiàn)顯著的增加趨勢(shì)。

      關(guān)鍵詞:漬澇災(zāi)害;影響評(píng)估;江蘇;水分平衡;模型

      中圖分類號(hào): S422 文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A

      文章編號(hào):1002-1302(2016)09-0407-05

      洪澇災(zāi)害是世界上發(fā)生頻繁、危害嚴(yán)重的自然災(zāi)害之一。據(jù)統(tǒng)計(jì),目前全球各種自然災(zāi)害所造成的損失,洪澇占40%。近年來(lái),中國(guó)洪澇災(zāi)害的發(fā)生越來(lái)越頻繁,強(qiáng)度越來(lái)越大,對(duì)人類社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境造成的影響和破壞也越來(lái)越嚴(yán)重[1]。江蘇地處亞熱帶與暖溫帶過(guò)渡地帶,受季風(fēng)降水和西太平洋副高變化的顯著影響,旱澇災(zāi)害頻發(fā),對(duì)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)影響巨大。如1991年長(zhǎng)江中下游地區(qū)的特大洪澇災(zāi)害,江蘇連續(xù)暴雨,外洪風(fēng)澇,直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)200億元。有關(guān)洪澇監(jiān)測(cè)與評(píng)估前人已作了大量研究,主要包括對(duì)洪澇風(fēng)險(xiǎn)統(tǒng)計(jì)特征的辨識(shí)、實(shí)時(shí)險(xiǎn)情的監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)、損失的評(píng)估及其警報(bào)發(fā)布范圍與時(shí)機(jī)的判斷等,氣象旱澇指標(biāo)主要有降水距平百分率、SPI指數(shù)、Z指數(shù)等,農(nóng)業(yè)旱澇指標(biāo)主要有土壤相對(duì)濕度、作物水分指數(shù)CMI、供需水關(guān)系指標(biāo)、Palmer指標(biāo)等[2-13]。馬曉群等以相對(duì)濕潤(rùn)度指數(shù)為基礎(chǔ),提出的累積濕潤(rùn)度指數(shù)考慮了前期旱澇程度對(duì)當(dāng)前旱澇狀況的累積影響[14];王新龍采用Z指數(shù)法、數(shù)理統(tǒng)計(jì)法和經(jīng)驗(yàn)正交函數(shù)分解(EOF)研究了淮河流域洪澇時(shí)間分布規(guī)律及空間分布特征[15];盛紹學(xué)等根據(jù)歷年氣候資料,小麥生長(zhǎng)發(fā)育、種植面積和產(chǎn)量資料,建立了包括澇漬脆弱度、氣候風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)、災(zāi)損風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)、澇漬綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系數(shù)等不同的澇漬風(fēng)險(xiǎn)表征模型,并構(gòu)建了澇漬綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系數(shù)作為區(qū)劃指標(biāo)[16]。多年來(lái),江蘇在農(nóng)田旱澇監(jiān)測(cè)與評(píng)估方面也在不斷研究之中,姜愛(ài)軍等針對(duì)不同縣(市、區(qū))旬的旱澇冷熱災(zāi)害度量的客觀性和防抗的有效性,探討農(nóng)田旱澇冷熱災(zāi)害的客觀診斷方法[17];吳洪顏等綜合小麥氣候產(chǎn)量減產(chǎn)率和濕漬害風(fēng)險(xiǎn)指數(shù),構(gòu)建江蘇省冬小麥春季濕漬害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃指標(biāo)[18],這些指標(biāo)大多是以旬為時(shí)間尺度,多年來(lái)在農(nóng)田旱澇監(jiān)測(cè)方面發(fā)揮了重要作用。隨著自動(dòng)站的普及應(yīng)用,逐日氣象觀測(cè)料獲取便利,農(nóng)田漬澇評(píng)估可突破過(guò)去的時(shí)間局限性和區(qū)域局限性。本研究重點(diǎn)針對(duì)江蘇省農(nóng)田漬澇災(zāi)害,基于農(nóng)田水分平衡原理,建立以自動(dòng)站觀測(cè)數(shù)據(jù)為主要參數(shù)的農(nóng)田漬澇災(zāi)害評(píng)估模型,不僅可以客觀評(píng)判歷年漬澇災(zāi)害時(shí)空分布規(guī)律,而且可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和評(píng)估漬澇災(zāi)害發(fā)生發(fā)展情況,有效提高災(zāi)害防范的時(shí)效和防御范圍。

      1 材料與方法

      1.1 資料收集

      氣溫、降水量、日照時(shí)數(shù)、氣壓、風(fēng)速、相對(duì)濕度、飽和水汽壓等氣象資料選取江蘇省67個(gè)觀測(cè)站1961年1月至2014年12月逐日氣象觀測(cè)資料。土壤濕度資料取自土壤水分自動(dòng)觀測(cè)建站(2010—2013年)。

      1.2 評(píng)估模型構(gòu)建

      漬澇對(duì)作物的影響首先表現(xiàn)在生理生長(zhǎng)上,其次表現(xiàn)在外觀上,最終體現(xiàn)在產(chǎn)量上。前人對(duì)小麥、油菜、棉花和玉米漬澇成因及危害的研究作了大量工作,盛紹學(xué)等在研究小麥澇漬災(zāi)害時(shí)認(rèn)為,小麥澇漬災(zāi)害是由降雨、日照因子綜合影響導(dǎo)致的結(jié)果,澇漬災(zāi)害的危害程度還與陰雨寡照的時(shí)間密切相關(guān)[16];蔣尚明等根據(jù)2010年9月初區(qū)域暴雨對(duì)玉米、大豆等主要農(nóng)作物受災(zāi)調(diào)查結(jié)果,綜合分析不同耕地類型不同暴雨強(qiáng)度下的受澇損失率,認(rèn)為最大淹沒(méi)水深及淹沒(méi)歷時(shí)與作物受損率呈正相關(guān)[19]。根據(jù)研究結(jié)論,結(jié)合本試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析結(jié)果,認(rèn)定一個(gè)農(nóng)田漬澇災(zāi)害過(guò)程受災(zāi)程度主要受降水量(P)、漬澇持續(xù)時(shí)間(L)、過(guò)程平均強(qiáng)度(A)、最大強(qiáng)度(M)、溫度(T)、光照條件(S)的綜合影響,因此,設(shè)漬澇害綜合指數(shù)為I,各分項(xiàng)漬澇害指數(shù)為Ix(x=L,T,P,S),則有:

      2 結(jié)果與分析

      2.1 日漬澇指數(shù)模型的構(gòu)建

      日漬澇指數(shù),常用水分盈虧量與標(biāo)準(zhǔn)蒸散量之比[20-21]來(lái)表示,依據(jù)土壤水分平衡,在無(wú)灌排條件下,農(nóng)田水分主要收入項(xiàng)為降水量,支出項(xiàng)為作物耗水量,采用水分盈虧量與土壤最大含水量之比作為漬澇指數(shù):

      式中:CSaver為某地土壤水分的平均狀況,取近3年自動(dòng)站每日20:00土壤含水量的平均值;K為前期降水對(duì)土壤水分的影響系數(shù),根據(jù)土壤水分自動(dòng)站監(jiān)測(cè)的土壤濕度變化規(guī)律,15 d 內(nèi)降水對(duì)底墑的影響最大,因此,只考慮計(jì)算之日前15 d 的降水對(duì)土壤水分影響的累積效果。

      前期降水對(duì)某一特定時(shí)刻的土壤底墑的影響主要有2個(gè)方面,即降水時(shí)間、降水強(qiáng)度,顯然降水越強(qiáng)、時(shí)間越近,影響越大。令:

      2.2.1 持續(xù)時(shí)間影響指數(shù)計(jì)算方法 漬澇災(zāi)害對(duì)農(nóng)作物的影響以其持續(xù)時(shí)間最為重要,一般而言,長(zhǎng)時(shí)間的持續(xù)較大降水比短期暴雨造成的減產(chǎn)損失更大。較小的降水或降水初期不一定形成漬澇災(zāi)害,只有當(dāng)土壤水分供大于求時(shí),才可能形成漬澇災(zāi)害。從成災(zāi)的時(shí)間尺度來(lái)講,漬澇災(zāi)害過(guò)程比降水過(guò)程有一定的延后性,即降水開(kāi)始后一段時(shí)間才會(huì)出現(xiàn)漬澇災(zāi)害,如果降水量較大,降水過(guò)程結(jié)束后的一段時(shí)間內(nèi)漬澇災(zāi)害仍會(huì)持續(xù)。當(dāng)Ip≥0.5持續(xù)2 d以上,作物生長(zhǎng)受到抑制,連續(xù)時(shí)間越長(zhǎng),影響越大,持續(xù)20 d以上,作物生育進(jìn)程延遲,產(chǎn)量和品質(zhì)均受到影響。以Ip≥0.5持續(xù)2 d以上作為漬澇災(zāi)害影響指標(biāo),根據(jù)漬澇災(zāi)害持續(xù)時(shí)間臨界值及對(duì)應(yīng)等級(jí)指數(shù)區(qū)間,設(shè)定漬澇災(zāi)害持續(xù)天數(shù)影響指數(shù)模型如下:

      2.2.2 漬澇強(qiáng)度影響指數(shù)計(jì)算方法 引發(fā)漬澇災(zāi)害的氣象因子主要為降水條件,降雨既有持續(xù)陰雨,又有短時(shí)大暴雨,降雨引發(fā)的漬澇災(zāi)害大概可以分為以下2種類型:(1)當(dāng)日大降水型,即使前期累計(jì)雨量不大,持續(xù)時(shí)間也不長(zhǎng),但是只要當(dāng)日有足夠大的強(qiáng)降雨,漬澇災(zāi)害就可能發(fā)生;(2)持續(xù)降水型,前期降雨持續(xù)時(shí)間長(zhǎng),已經(jīng)使下墊面趨于飽和,漬澇災(zāi)害易發(fā)地帶變得很脆弱,即使當(dāng)日雨量不大,若再出現(xiàn)少量降水也會(huì)發(fā)生漬澇災(zāi)害。

      過(guò)程漬澇災(zāi)害強(qiáng)度可以從平均漬澇值和最大漬澇指數(shù)2個(gè)方面反映,過(guò)程平均漬澇值側(cè)重反映過(guò)程總體漬澇情況,當(dāng)日大降雨型或持續(xù)降水型都可能影響平均漬澇;而最大漬澇指數(shù)側(cè)重反映過(guò)程中最嚴(yán)重程度,日降水量過(guò)大時(shí),排水不暢易造成田間積水,作物受淹成災(zāi);當(dāng)短時(shí)暴雨與較長(zhǎng)期降雨綜合影響下,則易造成長(zhǎng)時(shí)間嚴(yán)重漬澇災(zāi)害。

      對(duì)當(dāng)日大降雨型,主要考慮當(dāng)日的降水量;對(duì)持續(xù)降雨型,考慮前期土壤相對(duì)濕度及當(dāng)日降雨產(chǎn)生的地表徑流深度。選取徑流深度指標(biāo)是為了區(qū)分是漬災(zāi)還是澇災(zāi)。

      普查歷史漬澇災(zāi)害資料,對(duì)比相應(yīng)的災(zāi)害過(guò)程中平均漬澇值、最大漬澇值、平均漬澇值發(fā)現(xiàn)當(dāng)過(guò)程,當(dāng)Iaver≥0.5時(shí),漬澇災(zāi)害發(fā)生,Iaver越大,影響越重,Iaver≥1,作物發(fā)育受阻。當(dāng)Imax≥0.6時(shí),作物生長(zhǎng)受到抑制,Imax≥2.5,降水過(guò)急,農(nóng)田積水,作物受淹嚴(yán)重,有死苗現(xiàn)象,排水不暢的田塊漬澇持續(xù)長(zhǎng),危害重。根據(jù)漬澇災(zāi)害過(guò)程平均漬澇值、最大漬澇值臨界值及對(duì)應(yīng)等級(jí)指數(shù)區(qū)間,設(shè)定漬澇災(zāi)害平均漬澇值、最大漬澇值影響指數(shù)模型分別如下:

      2.2.3 溫度影響指數(shù) 漬澇災(zāi)害發(fā)生時(shí),遇氣溫偏低,易延緩作物發(fā)育,加劇病害發(fā)生;遇氣溫偏高,易發(fā)生高溫煮苗現(xiàn)象。如1999年6月下旬至7月中旬,淮河以南地區(qū)氣溫偏低2~3 ℃;8月下旬,全省比常年偏低3 ℃左右,江淮之間有2~3 d最低氣溫低于20 ℃,低溫嚴(yán)重影響水稻的發(fā)育,抽穗開(kāi)花,造成減產(chǎn)。再如2014年8月6日至9月19日淮河以南地區(qū),持續(xù)低溫陰雨,期間平均氣溫比常年偏低0.9~2.3 ℃,導(dǎo)致水稻產(chǎn)量減產(chǎn)5%左右,嚴(yán)重的地區(qū)減產(chǎn)10%以上。以過(guò)程氣溫距平ΔT≤-1.0和ΔT≥1.0作為溫度對(duì)漬澇災(zāi)害影響指標(biāo),根據(jù)漬澇災(zāi)害氣溫距平臨界值及對(duì)應(yīng)等級(jí)指數(shù)區(qū)間,設(shè)定溫度影響指數(shù)模型如下:

      2.2.4 日照影響指數(shù) 漬澇災(zāi)害發(fā)生時(shí)常發(fā)生持續(xù)陰雨寡照,雨量集中,引起作物根層土壤過(guò)濕,根系缺氧,而日照的量則影響作物光合作用,日照過(guò)少影響作物的正常生長(zhǎng)發(fā)育,導(dǎo)致作物減產(chǎn)的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害。如江蘇春季多陰雨天氣,此時(shí)正值冬小麥孕穗、抽穗、灌漿成熟階段,是產(chǎn)量形成的關(guān)鍵時(shí)期。這段時(shí)期遭受漬澇,可使籽粒灌漿期縮短,籽粒鮮質(zhì)量、干質(zhì)量下降,灌漿速率降低,單穗結(jié)實(shí)粒數(shù)、千粒質(zhì)量及經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量下降,從而導(dǎo)致減產(chǎn)。氣象上通常將日照時(shí)數(shù)≤3 h定義為陰天,以過(guò)程陰天日數(shù)(Cd)、陰天日數(shù)占過(guò)程持續(xù)天數(shù)之比(Cd_p)作為衡量漬澇災(zāi)害過(guò)程日照影響參數(shù),S越大,程度越重,當(dāng)S≥80%時(shí),作物生長(zhǎng)受阻。陰天日數(shù)設(shè)定漬澇災(zāi)害日照影響指數(shù)模型如下:

      根據(jù)公式(14)計(jì)算農(nóng)田漬澇災(zāi)害等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn),結(jié)果詳見(jiàn)表1。

      2.2.6 漬澇災(zāi)害分型 引發(fā)漬澇災(zāi)害的氣象因子主要為降水,有些過(guò)程前期累計(jì)雨量不大,持續(xù)時(shí)間也不長(zhǎng),但是當(dāng)日有足夠大的強(qiáng)降雨引發(fā)漬澇災(zāi)害;有些過(guò)程前期降雨持續(xù)時(shí)間長(zhǎng),下墊面趨于飽和,漬澇災(zāi)害易發(fā)地帶變得很脆弱,即使當(dāng)日雨量不大,若再出現(xiàn)少量降水也會(huì)發(fā)生漬澇災(zāi)害。因此,定義漬澇災(zāi)害過(guò)程中日最大降水量≥50 mm或平均日降水量≥25 mm的漬澇災(zāi)害過(guò)程為強(qiáng)降水型;否則定義為持續(xù)降水型。

      2.2.7 漬澇災(zāi)害過(guò)程區(qū)域分布特征 江蘇漬澇災(zāi)害過(guò)程由南向北遞減,蘇南西南部最多,淮北西北部最少(圖1)。

      1961—2014年的54年間,蘇南地區(qū)漬澇災(zāi)害過(guò)程發(fā)生最多,該區(qū)西部平均每年發(fā)生6.4次(其中高淳7.6次為全省最多),中等強(qiáng)度以上的漬澇災(zāi)害過(guò)程占50.8%,東部平均每年發(fā)生6.1次,中等強(qiáng)度以上的漬澇災(zāi)害過(guò)程只占44.9%,表明蘇南西部比東部更易受到漬澇危害;淮北地區(qū)漬澇災(zāi)害過(guò)程發(fā)生最少,平均每年發(fā)生4.0次,該區(qū)西北部平均每年發(fā)生3.4~3.5次,豐縣、邳州等地嚴(yán)重級(jí)別的漬澇災(zāi)害過(guò)程少有發(fā)生,特別嚴(yán)重等級(jí)的漬澇災(zāi)害過(guò)程從未出現(xiàn)過(guò);江淮之間地區(qū)平均每年發(fā)生5.1次,中等強(qiáng)度以上的漬澇災(zāi)害過(guò)程占47.7%。

      2.3 漬澇災(zāi)害過(guò)程時(shí)間分布特征

      2.3.1 年際變化特征 分析1961—2014年漬澇災(zāi)害過(guò)程發(fā)生次數(shù)時(shí)間變化曲線,總體沒(méi)有明顯的增加或減少趨勢(shì),這與降水時(shí)間變化趨勢(shì)一致,從6次多項(xiàng)式趨勢(shì)曲線看(通過(guò)0.05 信度檢驗(yàn)),淮河以南地區(qū)呈“W”形波動(dòng),淮北地區(qū)呈“L”形變化(圖2)。

      淮河以南地區(qū)漬澇災(zāi)害過(guò)程呈“W”形波動(dòng),經(jīng)歷了3個(gè)相對(duì)高峰期: 20世紀(jì)60年代前期、20世紀(jì)80年代后期至21世紀(jì)前期、2010年至今,以20世紀(jì)80年代后期至21世紀(jì)前期發(fā)生最為頻繁,該區(qū)發(fā)生7次以上漬澇災(zāi)害過(guò)程共有10年,有7年就發(fā)生在該時(shí)段,分別為1985、1987、1989、1991、1993、1998、2002年,最為嚴(yán)重的漬澇災(zāi)害過(guò)程也發(fā)生在其間,即1991年該區(qū)出現(xiàn)百年不遇的特大洪澇災(zāi)害,梅汛期蘇、錫、常及里下河地區(qū)16次大范圍暴雨、大暴雨積澇成災(zāi);1998年長(zhǎng)江全流域性大洪水,沿江蘇南地區(qū)暴雨頻發(fā),外洪內(nèi)澇;2002年春夏2季出現(xiàn)多次長(zhǎng)時(shí)間低溫陰雨,導(dǎo)致夏糧和水稻早熟品種大幅減產(chǎn)。

      淮北地區(qū)漬澇災(zāi)害過(guò)程呈“L”形變化,經(jīng)歷了20世紀(jì)60年代初期的1個(gè)相對(duì)高峰期后,年際變化小,基本在3~5次間波動(dòng)。漬澇次數(shù)最多和災(zāi)害最為嚴(yán)重的是1962年,全年先后出現(xiàn)7次漬澇災(zāi)害,其中7—8月連續(xù)6次大范圍暴雨,形成內(nèi)澇;9月又有7次暴雨過(guò)程,夏秋連澇造成嚴(yán)重減產(chǎn)。其次是1964年,該年9—10月秋雨連綿,田間長(zhǎng)時(shí)間積水,影響稻棉后期成熟與收獲,造成減產(chǎn)。其后該區(qū)漬澇災(zāi)害過(guò)程年際變化小,平均每年3~5次,相對(duì)嚴(yán)重的1980、1985、1998、2008年,分別出現(xiàn)5.1~5.4次。

      2.3.2 季節(jié)變化特征 歷年漬澇災(zāi)害過(guò)程的季節(jié)分布特征 江蘇漬澇災(zāi)害過(guò)程主要集中在夏季,其次是春季或秋季,冬季很少發(fā)生(表2),這與江蘇年降水分布基本一致。蘇南地區(qū)夏季漬澇災(zāi)害過(guò)程占全年42.9%,春季占26.6%,秋季占20.5%,最少的冬季占10.1%;江淮之間夏季漬澇災(zāi)害過(guò)程占全年的50%,春秋2季相當(dāng),春季比秋季多1.5%;而淮北地區(qū)夏季漬澇災(zāi)害過(guò)程占全年62.9%,春季漬澇災(zāi)害過(guò)程為17.1%,比秋季少2.5%,冬季發(fā)生比例不足1%,表明淮北地區(qū)夏季的漬澇災(zāi)害比其他地區(qū)更為突出。

      江蘇春季漬澇災(zāi)害南北差異大,蘇南地區(qū)年均近2次,淮北西部地區(qū)約2年1遇;蘇南地區(qū)呈現(xiàn)一定的減少趨勢(shì),對(duì)當(dāng)?shù)匦←湣⒂筒艘约霸O(shè)施農(nóng)作物生長(zhǎng)極為有利。春季是淮河以南地區(qū)漬澇災(zāi)害第二高發(fā)期,發(fā)生頻率僅次于夏季,其中蘇南地區(qū)發(fā)生頻率占全年27.0%,江淮之間占全年23.0%。除2011年以外,每年均有不同程度的漬澇災(zāi)害發(fā)生,蘇南地區(qū)平均每年發(fā)生1.7次,最多發(fā)生3.1次;江淮之間平均每年發(fā)生1.2次,最多發(fā)生2.9次?;幢钡貐^(qū)春季漬澇發(fā)生頻率占全年17.4%,明顯少于夏季,且比秋季略少,該區(qū)平均每年發(fā)生0.7次,西北部地區(qū)平均每年僅0.5次,約2年1遇,是全省春季漬澇最少的地區(qū)。江蘇省南部春季多綿綿陰雨,80%以上的漬澇災(zāi)害為持續(xù)降水型,發(fā)生程度也以輕度為主,60%~70%的過(guò)程為輕度等級(jí)。蘇南地區(qū)有50%以上的年份發(fā)生過(guò)重度或特別嚴(yán)重的漬澇災(zāi)害,淮北地區(qū)只有7年發(fā)生過(guò)重度漬澇災(zāi)害,特別嚴(yán)重級(jí)別的則沒(méi)有發(fā)生過(guò),此時(shí)正是淮北地區(qū)干旱少雨期,漬澇發(fā)生頻率和發(fā)生程度都明顯輕于淮河以南地區(qū)。從時(shí)間變化趨勢(shì)分析,54年間春季漬澇災(zāi)害過(guò)程淮北及江淮之間沒(méi)有明顯的增加或減少趨勢(shì),蘇南地區(qū)則呈現(xiàn)明顯的減少趨勢(shì)(通過(guò)0.1信度檢驗(yàn)),即該區(qū)漬澇發(fā)生的可能性降低,這對(duì)當(dāng)?shù)匦←?、油菜以及設(shè)施農(nóng)作物生長(zhǎng)極為有利。

      江蘇夏季漬澇最為頻繁也最為嚴(yán)重,漬澇災(zāi)害過(guò)程占全年40%~60%,絕大多數(shù)重度漬澇發(fā)生在此時(shí)段;江淮之間有顯著增多趨勢(shì),防汛形勢(shì)更為嚴(yán)峻。夏季是江蘇省漬澇災(zāi)害南北差異最小的季節(jié),全省各地平均每年發(fā)生2.0~2.8次,蘇南西部及鹽城周邊地區(qū)略高,蘇南東部及淮北西部地區(qū)略低?;幢钡貐^(qū)降水多集中在夏季,夏季降水量占全年50%以上,漬澇災(zāi)害過(guò)程達(dá)到全年60.1%,發(fā)生頻次接近蘇南地區(qū);江淮之間夏季漬澇災(zāi)害過(guò)程占全年46.4%;蘇南地區(qū)只占全年38.5%。受雨季及臺(tái)風(fēng)等影響,夏季為多暴雨和大暴雨,淮河以南地區(qū)55%~60%、淮北地區(qū)60%~65%的漬澇災(zāi)害過(guò)程為強(qiáng)降水型。從漬澇發(fā)生程度看,全年75%以上的重度及特重漬澇災(zāi)害發(fā)生在夏季,其中重度漬澇災(zāi)害過(guò)程淮北西部約3年2遇,蘇南西南部地區(qū)約1年1遇;特重漬澇災(zāi)害過(guò)程災(zāi)害易發(fā)區(qū)在蘇南西部及蘇北里下河地區(qū),約5年1遇,其中高淳區(qū)全省最高,約3~4年1遇。根據(jù)時(shí)間變化趨勢(shì)分析,54年間江淮之間夏季漬澇有顯著的增多趨勢(shì)(通過(guò)0.05信度檢驗(yàn)),說(shuō)明該區(qū)漬澇形勢(shì)趨于嚴(yán)重,尤其是里下河地區(qū),漬澇災(zāi)害易發(fā)且地勢(shì)低,地下水位高不易于排水降漬,防汛形勢(shì)更為嚴(yán)峻。

      全省秋季漬澇災(zāi)害過(guò)程約占全年20%,淮河以南地區(qū)發(fā)生頻率明顯輕于春季,但發(fā)生程度重于春季,淮北地區(qū)發(fā)生頻率和程度略高于春季;全省無(wú)明顯的增加或減少趨勢(shì)。秋季漬澇災(zāi)害過(guò)程蘇南地區(qū)約1.2次,江淮之間約1.1次,淮北地區(qū)平均每年約0.8次。從季節(jié)分布看,蘇南地區(qū)秋季漬澇災(zāi)害過(guò)程占全年19.8%,江淮之間占全年21.7%,淮北地區(qū)占全年20.3%。秋季漬澇以持續(xù)降水型為主,但強(qiáng)降水型比例為25.7%~40.5%,比春季高20.0%左右。從漬澇發(fā)生程度看,秋季輕度漬澇占57.0%~63.6%,中度31.6%~36.4%,重度漬澇災(zāi)害5.3%~8.5%,與春季相比,秋季輕度漬澇過(guò)程比例下降,中度以上比例上升。根據(jù)時(shí)間變化趨勢(shì)分析,全省各區(qū)漬澇災(zāi)害過(guò)程均無(wú)明顯的增加或減少趨勢(shì)。

      冬季漬澇災(zāi)害過(guò)程全年最輕,淮北地區(qū)無(wú)中等程度以上的災(zāi)害,但淮河以南地區(qū)呈顯著增加趨勢(shì),對(duì)設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)較為不利。冬季漬澇災(zāi)害過(guò)程98%以上為持續(xù)降水型,蘇南地區(qū)平均每年約0.9次,江淮之間約0.5次,淮北約0.1次。從季節(jié)分布看,蘇南地區(qū)冬季漬澇災(zāi)害過(guò)程占全年14.7%,江淮之間占全年9.0%,淮北地區(qū)占全年2.3%。江蘇省冬季受冷高壓控制,降水少,漬澇災(zāi)害程度全年最低,蘇南地區(qū)輕度漬澇占72.5%,江淮之間占82.6%,淮北地區(qū)中等以上的幾乎沒(méi)有發(fā)生過(guò)。根據(jù)時(shí)間變化趨勢(shì)分析,54年間淮河以南地區(qū)冬季漬澇災(zāi)害過(guò)程有顯著的增多趨勢(shì)(圖3,通過(guò)0.01信度檢驗(yàn)),即該區(qū)漬澇趨于頻繁,漬澇發(fā)生時(shí)濕度增加,日照減少,設(shè)施大棚的增溫效果降低,極易誘發(fā)病蟲(chóng)災(zāi)害,對(duì)設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不利。

      3 結(jié)論與討論

      江蘇漬澇災(zāi)害由南向北遞減,蘇南西南部最多,平均每年發(fā)生6.4次,淮北西北部最少,每年發(fā)生3.4~3.5次。1年四季中,夏季漬澇災(zāi)害漬澇災(zāi)害過(guò)程占全年40%~60%,漬澇最為頻繁也最為嚴(yán)重,重度以上漬澇災(zāi)害蘇南西南部地區(qū)約1年1遇,最少的淮北西部約3年2遇;春季漬澇災(zāi)害南北差異最大,蘇南地區(qū)年均近2次,淮北西部地區(qū)約2年1遇;秋季淮河以南地區(qū)發(fā)生頻率明顯輕于春季,但發(fā)生程度重于春季,淮北地區(qū)發(fā)生頻率和程度略高于春季;冬季漬澇災(zāi)害過(guò)程全年最輕,淮北地區(qū)無(wú)中等程度以上的災(zāi)害。

      54年來(lái),淮河以南地區(qū)漬澇災(zāi)害過(guò)程呈“W”形波動(dòng),經(jīng)歷了3個(gè)相對(duì)高峰期:20世紀(jì)60年代前期、20世紀(jì)80年代后期至21世紀(jì)前期、2010年至今,以20世紀(jì)80年代后期至21世紀(jì)前期發(fā)生最為頻繁,其間的1985、1987、1989、1991、1993、1998、2002年,每年發(fā)生漬澇災(zāi)害過(guò)程超過(guò)7次;淮北地區(qū)漬澇災(zāi)害過(guò)程呈“L”形變化,經(jīng)歷了20世紀(jì)60年代初期有1個(gè)相對(duì)高峰期后,年際變化小,基本在3~5次之間波動(dòng)。

      從氣候變化趨勢(shì)看,蘇南地區(qū)春季漬澇災(zāi)害呈現(xiàn)一定的減少趨勢(shì),該區(qū)春季漬澇災(zāi)害易發(fā),漬澇災(zāi)害減少對(duì)當(dāng)?shù)卮翰杳劝l(fā)、果樹(shù)開(kāi)花、小麥和油菜及設(shè)施作物正常生長(zhǎng)極為有利;江淮之間夏季漬澇災(zāi)害呈現(xiàn)顯著的增多趨勢(shì),該區(qū)本來(lái)夏季漬澇災(zāi)害高發(fā)且危害重,特別是里下河地區(qū),地勢(shì)低且地下水位高,排水降漬困難,這樣漬澇危害更加嚴(yán)重,防汛形勢(shì)更為嚴(yán)峻;淮河以南地區(qū)冬季漬澇災(zāi)害呈現(xiàn)顯著的增加趨勢(shì),對(duì)設(shè)施農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)較為不利。

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