2022年黃山市的干旱特征分析

摘 要：黃山市2022年發(fā)生嚴(yán)重伏秋旱，為研究此次干旱的特點(diǎn)和規(guī)律，采用成災(zāi)面積百分比、降水量距平百分率、連續(xù)無雨日、河道來水量距平百分率等研究方法，對(duì)黃山市境內(nèi)的降水、徑流、墑情、蒸發(fā)等水文監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，結(jié)合氣溫?cái)?shù)據(jù)，探討干旱情況，為抗旱減災(zāi)提供科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：干旱；降水量；距平

中圖分類號(hào)：P426.616 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：2095–3305（2024）05–0-03

干旱是一種因降水量減少、徑流量減少、蒸發(fā)量增加等而產(chǎn)生的持續(xù)性水分短缺的自然災(zāi)害，不僅影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境，還對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生重大影響。因此，研究黃山市2022年伏秋旱的發(fā)生、發(fā)展及變化規(guī)律，為當(dāng)?shù)乜购禍p災(zāi)提供更優(yōu)的技術(shù)支持。

1 黃山市的研究區(qū)概況

黃山市位于安徽省南部，地理位置為117°02′E～118°55′E、29°24′～30°24′N，總面積為9 807 km2。

黃山市地處皖南山區(qū)，山高坡陡，高差變化懸殊。屬于亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)氣候，主要特點(diǎn)為四季分明，春秋短，夏冬長(zhǎng)。多年平均氣溫16 ℃，多年無霜期230 d，雨水充沛，日照時(shí)數(shù)和日照百分率偏低，云霧多，濕度大，夏洪秋旱。

2 黃山市的干旱情況

2022年7月11日梅雨期結(jié)束后，呈現(xiàn)降水少、氣溫高、蒸發(fā)大的氣候特征，高溫持續(xù)日數(shù)位列歷史同期首位。受此次極端天氣影響，黃山市發(fā)生嚴(yán)重伏秋旱。全市各區(qū)縣農(nóng)作物嚴(yán)重受災(zāi)，部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)居民飲水困難，各種水體水位下降、水量萎縮，生產(chǎn)生活用水出現(xiàn)不足的情況。據(jù)統(tǒng)計(jì)（表1），全市受災(zāi)人口達(dá)313 105人，因旱需救助人口86 475人，農(nóng)作物受災(zāi)面積29 228余hm2、成災(zāi)15 793余hm2、絕收1 304余hm2，直接經(jīng)濟(jì)損失16 272余萬元。2022年干旱特點(diǎn)：一是持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，出現(xiàn)“夏秋連旱”的現(xiàn)象，7月11日—11月21日這4個(gè)多月晴熱無雨；二是干旱強(qiáng)度高，對(duì)農(nóng)業(yè)和林業(yè)生產(chǎn)乃至人們生活的影響巨大。

3 黃山市的旱情評(píng)估

3.1 成災(zāi)面積占比分析

根據(jù)表1數(shù)據(jù)，計(jì)算各區(qū)縣成災(zāi)面積百分比（表2），并以規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估。SI=AI/A0×100%（SI表示成災(zāi)面積百分比，單位為%；AI表示農(nóng)作物成災(zāi)面積，單位hm2；A0表示農(nóng)作物受災(zāi)面積，單位為hm2）。休寧縣為77.6%，達(dá)特大干旱級(jí)別；屯溪區(qū)、黃山區(qū)、歙縣成分別為55.2%、52.3%、54.2%，已達(dá)嚴(yán)重干旱等級(jí)；徽州區(qū)、黟縣、祁門縣分別為32.4%、31.4%、34.6%，達(dá)中度干旱等級(jí)。

3.2 水文監(jiān)測(cè)要素分析

根據(jù)《旱情等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》（SL 424—2008）中的方法，使用不同層面指標(biāo)對(duì)旱情進(jìn)行分析。采用2022年黃山市境內(nèi)的降水、徑流、蒸發(fā)、墑情等水文監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，選取合適的降水站點(diǎn)作為各區(qū)縣代表站，分析降水量距平百分率和最大連續(xù)無雨日；較大河流上水文站的流量數(shù)據(jù)，分析河道來水量距平百分率。

3.2.1 降水分析

2022年黃山市年平均降水量較多年平均減少15%左右，年內(nèi)分配不均，偏少集中在下半年，甚至整個(gè)9月，黃山市極為罕見地成了雨水“空窗區(qū)”，降水短缺，導(dǎo)致干旱發(fā)生。按照公式DP=（P-P）/P×100%（DP表示降水量距平百分率，單位為%；P表示計(jì)算時(shí)段內(nèi)降水量，單位為mm；P表示多年平均同期降水量，單位為mm）計(jì)算降水量距平百分（表3）。從月尺度來評(píng)估，7月，休寧縣、黟縣、祁門縣輕度干旱，屯溪區(qū)、黃山區(qū)、徽州區(qū)中度干旱，歙縣嚴(yán)重干旱；8月，屯溪區(qū)、黃山區(qū)不干旱，徽州區(qū)、黟縣輕度干旱，歙縣、休寧縣、祁門縣中度干旱；9月，屯溪區(qū)、黃山區(qū)為嚴(yán)重干旱，其余區(qū)縣均為特大干旱。從季尺度來評(píng)估，除歙縣為嚴(yán)重干旱外，其余各區(qū)縣均為中度干旱。

對(duì)7月干旱發(fā)生以來各區(qū)縣至每月最長(zhǎng)連續(xù)無雨日進(jìn)行統(tǒng)計(jì)（表4），按照《旱情等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》（SL 424—2008）中對(duì)南方地區(qū)連續(xù)無雨日旱情等級(jí)劃分表進(jìn)行評(píng)估。7月，休寧縣、黟縣、祁門縣輕度干旱，其余區(qū)縣中度干旱；8月，除黃山區(qū)為特大干旱外，其余區(qū)縣為嚴(yán)重干旱；9—11月，全市均為中度干旱。

3.2.2 徑流分析

2022年徑流與降水量變化一致，平均流量比多年平均偏少20%左右，選取黃山市較大河流上的基本水文站點(diǎn)，且是不同控制面積的代表站，也是不同區(qū)縣的代表站，計(jì)算從7月干旱發(fā)生后各月的河道來水量距平百分率[1]（表5），計(jì)算公式：Ir=[（Rw-R0）/R0]×100%（Ir表示河道來水量距平百分率，單位%；RW表示當(dāng)前江河流量，單位為m3/s；R0表示同期多年平均流量，單位為m3/s），從結(jié)果可知，7月干旱已達(dá)嚴(yán)重干旱級(jí)別；8月特大干旱級(jí)別；9、10月除黃山區(qū)外，所有區(qū)縣Ir均低于-80%，屬特大干旱級(jí)別；11月略有下降，卻仍處于嚴(yán)重干旱等級(jí)；12月中度干旱。

3.2.3 墑情分析

黎陽墑情站為屯溪區(qū)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)，祁山墑情站為祁門監(jiān)測(cè)站點(diǎn)，潛口墑情站為徽州區(qū)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)，桂林墑情站為歙縣監(jiān)測(cè)站點(diǎn)。將四墑情站監(jiān)測(cè)垂線含水率（垂線含水率為10、20、40 cm土層深度含水率的均值）數(shù)據(jù)點(diǎn)繪成圖（圖1），可以直觀看出墑情走勢(shì)，出梅后急轉(zhuǎn)直下，土壤含水率持續(xù)下降。7月中旬出現(xiàn)旱象；8月下旬出現(xiàn)降水，土壤含水率略微上升；9月繼續(xù)干旱，土壤含水率下降；10月上旬出現(xiàn)降水，土壤含水率有所緩和，持續(xù)到11月下旬人工增雨，土壤含水率顯著上升。7月21日—11月21日，黎陽、祁山、潛口、桂林平均垂線含水率分別為19.6%、18.2%、13.8%、12.3%，均低于20%，處于嚴(yán)重缺墑狀態(tài)。最低垂線含水率為桂林站的10.6%（出現(xiàn)在8月11日）。

4 氣候特征分析

4.1 年氣候特征

2022年黃山市平均氣溫17.9 ℃，較常年偏高1.9 ℃，年極端高溫為40.8 ℃，高溫日數(shù)達(dá)58 d，而持續(xù)高溫天氣最直接的反饋就是干旱。7—11月，黃山市出現(xiàn)嚴(yán)重“夏秋連旱”，過程強(qiáng)度等級(jí)達(dá)“特旱”，是1962年以來有完整氣象記錄后最嚴(yán)重的旱情之一。綜合評(píng)價(jià)，2022年暖干氣候特征明顯，階段性干旱持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，屬于“較差”的氣候年景。

4.2 致災(zāi)氣候特征

伏秋旱是黃山市易發(fā)氣象災(zāi)害，2022年特別嚴(yán)重。7月11日—8月28日，平均氣溫30.1 ℃，較常年同期偏高2.3 ℃。氣溫高蒸發(fā)大、降水少，導(dǎo)致土壤含水率降低速率上升，干旱迅速發(fā)展成重旱級(jí)別（圖2）。黃山市干旱過程強(qiáng)度指數(shù)監(jiān)測(cè)表明，屯溪區(qū)、黃山區(qū)、歙縣干旱過程均達(dá)較強(qiáng)等級(jí)。

7—8月全市平均高溫日數(shù)40 d，僅少于1967年（41 d），為歷史同期第二。從空間分布看，東南部地區(qū)超過42 d，其他地區(qū)36～39 d。與常年同期相比，全市高溫日數(shù)均偏多，其中東南部和中部地區(qū)偏多20 d以上。出現(xiàn)三段長(zhǎng)時(shí)間大范圍高溫過程，其中7月8—16日和8月1—27日的兩輪高溫過程影響范圍廣、強(qiáng)度高，依據(jù)《區(qū)域性高溫天氣過程等級(jí)劃分》（QX/T228—2014）的強(qiáng)度判定標(biāo)準(zhǔn)，表明兩次過程的強(qiáng)度級(jí)別均為“強(qiáng)”，且8月份的高溫過程已達(dá)到歷史最強(qiáng)，其中8月23日最高氣溫為40.8 ℃（歙縣、祁門縣）。高溫天氣持續(xù)至11月中旬。

5 致災(zāi)成因分析

5.1 降水少、蒸發(fā)大

2022年梅雨期持續(xù)時(shí)間短，部分站點(diǎn)基本沒有降水，而臺(tái)風(fēng)登陸偏少偏弱，未給黃山市帶來影響，導(dǎo)致最應(yīng)該下雨的7、8月無有效降水。黃山市7—8月平均降水量139.6 mm，與常年同期的314.5 mm相比偏少55.6%，其中8月1—24日直接無雨，9月降水量?jī)H5.4 mm，10月只有30.8 mm，導(dǎo)致干旱一直持續(xù)至11月下旬人工增雨才有所緩解。7—8月平均蒸發(fā)量256.2 mm，較常年同期（207.5 mm）多23.5%，約為降水量的2倍。9—10月平均蒸發(fā)量189.4 mm，是同期降水量的近6倍。

5.2 天氣氣候因素

干旱形成的表面原因是降水減少，根本原因是大氣環(huán)流異常，副熱帶高壓異常強(qiáng)盛是旱情發(fā)生的最直接、最重要的因素[2]。尤其是7月11日出梅后，副熱帶高壓中心強(qiáng)度明顯，增強(qiáng)速率逐步上升，氣溫高于39 ℃的天氣大范圍出現(xiàn)，高溫天氣是干旱發(fā)展并持續(xù)的重要成因。

5.3 地形條件制約

黃山市位于安徽省最南端的皖南山區(qū)，地形地貌類型復(fù)雜，以中、低山地和丘陵居多。山體海拔通常為400～500 m。高海拔區(qū)蓄水和輸水能力相對(duì)有限，易受伏秋旱影響。從地形特點(diǎn)來看，山地較多，土壤保墑能力較差，灌溉補(bǔ)墑條件有限，且成本較高，這是干旱發(fā)生后，無法及時(shí)有效地引水抗旱，導(dǎo)致旱情進(jìn)一步發(fā)展成災(zāi)。

6 結(jié)束語

通過對(duì)7月11日出梅以來各項(xiàng)干旱指標(biāo)進(jìn)行分析，得出以下結(jié)論：以成災(zāi)面積百分比指標(biāo)評(píng)價(jià)，干旱程度已達(dá)嚴(yán)重干旱級(jí)別；以降水量距平百分率指標(biāo)評(píng)價(jià)，旱情達(dá)到嚴(yán)重干旱級(jí)別；以連續(xù)無雨日指標(biāo)評(píng)價(jià)，旱情達(dá)到中度干旱級(jí)別；以河道來水量距平百分率指標(biāo)評(píng)價(jià)，旱情達(dá)到嚴(yán)重干旱級(jí)別。綜合評(píng)價(jià)，黃山市2022年伏秋旱達(dá)到嚴(yán)重干旱級(jí)別。干旱成因是氣候異常導(dǎo)致溫高雨少，蒸發(fā)偏大，土壤含水率持續(xù)走低，致使干旱迅速發(fā)展成災(zāi)。

參考文獻(xiàn)

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[2] 榮艷淑，鞏琳，盧壽德.云南2009—2014年持續(xù)性氣象水文干旱特征及成因分析[J].水資源保護(hù)，2018，34（3）：22-29.

作者簡(jiǎn)介：王康（1988—），男，安徽五河人，工程師，主要從事水文勘測(cè)工作。