1978-2008年西南地區農業干旱災害的變化特征

支 詢， 沙 莉， 李 施， 張藝萌， 朱明宇

(遼寧省氣象裝備保障中心， 遼寧 沈陽 110166)

0 引言

【研究意義】隨著全球氣候的持續變暖，極端天氣氣候事件的發生頻率和強度都在迅速增加，嚴重影響人類的生存和社會的可持續發展，已引起國內外學者的普遍關注。農業干旱是自然災害之一，其中極端干旱發生頻率正在不斷增加，并且從我國北方開始向西南地區蔓延[1]。我國西南地區主要包括四川、云南、貴州、重慶和西藏等省(市、區)，其氣候類型主要為四川盆地濕潤熱帶季風氣候、云貴高原低緯高原中南亞熱帶季風氣候和高山寒帶氣候與立體氣候。近年來的幾次異常干旱災害都發生在西南地區，如2006年夏季西南地區東部大部分地區遭受有氣象資料記錄以來最嚴重的干旱事件，此次干旱持續時間長、范圍廣，給該地區造成了非常嚴重的經濟損失[2]；2009年10月至2010年4月，西南地區遭受的秋冬春三季連旱，是該地區近10年來最嚴重的干旱災害，造成耕地受旱面積636.87萬hm2，作物受旱面積501.01萬hm2，其中重旱面積164.27萬hm2，干枯面積109.60萬hm2，待播耕地缺水缺墑面積135.80萬hm2，以云南災情最為嚴重，其受災面積和成災面積均最大，有888.5萬人和486萬頭牲畜出現臨時飲水困難[3]。因此，弄清西南地區的農業干旱災害變化特征具有重要意義。【前人研究進展】干旱的時空分布很大程度上決定于降水量的時空分布。我國西北和青藏高原地區屬于常年干旱區，東部地區屬于季節性干旱區[4]。李克讓等[5]利用1951-1991年全國160個站點的氣象資料，分析了我國干旱(多旱、重旱和持續干旱)的區域分布，指出我國主要有四大干旱中心，全國多數地區干旱隨時間的變化呈線性增長趨勢，其受災和成災面積有3個高值期，且總體線性增長趨勢明顯。張強等[4,6]以農業災害統計資料為基礎，較為系統地分析和探討了建國以來地區不同階段的干旱狀況和災情波動特征。賀晉云等[1]研究表明，西南地區在20世紀80-90年代極端干旱的發生頻率明顯減少，但進入21世紀后，極端干旱呈大幅增加趨勢。郝成元等[7]對中國氣候變化敏感區降水變化過程和波動特征對比分析發現，西藏自治區降水量自20世紀80年代至今呈明顯增多趨勢，干旱有所緩解。【研究切入點】西南地區是干旱發生頻率較高的地區之一，鮮見關于其近30年農業干旱災害變化特征的研究報道，利用1978-2008年西南地區干旱受災面積、干旱成災面積、農作物受災總面積和農作物總播種面積等數據，探究其農業干旱災害的變化特征。【擬解決的關鍵問題】探明1978-2008年西南地區農業干旱災害變化特征，以期為該地區農業干旱災害的預測及防御提供歷史借鑒與科學依據。

1 資料與方法

1.1 資料

1978-2008年西南地區(四川-重慶、云南、貴州和西藏)的干旱受災面積、成災面積和農作物受災總面積、農作物總播種面積數據均來自新中國農業60年統計資料[8]。

1.2 方法

1.2.1 災害面積統計 同一地塊如果先后遭受幾種或幾次災害，只計算受災面積最大(最重)的1次，不重復計算；成災面積指在遭受自然災害影響時農作物較正常年產量減少30%以上的播種面積，所有指標面積均為平均值。

1.2.2 干旱受(成)災率計算 利用整理出的干旱受災面積、成災面積和農作物受災總面積、農作物總播種面積計算四川、云南、貴州、重慶和西藏等省(市、區)干旱受災率和 干旱受災率和干旱成災率，其中省與市整合為“ - ”(因1978-1996年的19年間重慶屬于四川省)；用統計對比分析與線性擬合等方法，從時間與空間尺度分析近30年西南地區農業干旱災害的變化特征。

干旱受災(成災)率=[農作物干旱受災(成災)面積/農作物種植總面積]×100%。

2 結果與分析

2.1 西南地區農作物干旱受災面積及其占比

從圖1看出，1978-2008年西南地區5個省(市、區)農作物干旱受災面積及干旱受災面積占比的變化。受災面積：四川最大，為2 687.6萬hm2；西藏最小，為58.6萬hm2；云南、重慶和貴州受災面積分別為1 192.3萬hm2、1 180.6萬hm2和1 024.3萬hm2。

注：重慶的數據為1997-2008年。

受災面積占比：西藏最大，占65.83%；貴州最小，為45.96%；四川、重慶和云南分別為53.10%、50.83%和49.69%。

2.2 西南地區每 10年農作物干旱受災率及成災率的變化

從圖2看出，1978-2008年西南地區的貴州、云南、西藏和四川-重慶每10年農作物干旱受災率和成災率的變化，其在全球氣候變化背景下，四川-重慶和云南農業干旱的受災率和成災率呈明顯上升趨勢，尤其在最后10年，干旱受災率與干旱成災率上升速率擴大；貴州和西藏農業干旱的受災率和成災率呈逐漸下降趨勢。

圖2 1978-2008年每 10 年西南地區農作物干旱受災及成災率的變化

2.2.1 干旱受災率 貴州：30年間每10年農作物干旱受災率呈下降趨勢，第1個10年、第2個10年和第3個10年分別為16.12%、14.57%和7.76%。云南：30年間每10年農作物干旱受災率呈先降后升趨勢，第1個10年、第2個10年和第3個10年分別為13.42%、11.89%和12.00%，第2個10年較第1個10年降低1.53%，第3個10年較第2個10年升高0.11%。西藏：30年間每10年農作物干旱受災率呈明顯下降趨勢，第1個10年、第2個10年和第3個10年分別為22.80%、17.73%和8.04%。四川-重慶：30年間每10年農作物干旱受災率呈增長趨勢，第1個10年、第2個10年和第3個10年為27.12%、35.68%和52.39%。

2.2.2 干旱成災率 西南地區各省(市、區)農作物干旱成災率的變化趨勢與受災率基本一致。貴州：30年間每10年農作物干旱成災率呈明顯下降趨勢，第1個10年、第2個10年和第3個10年分別為9.21%、6.92%和3.80%。西藏：30年間每10年農作物干旱成災率呈明顯下降趨勢，第1個10年、第2個10年和第3個10年分別為11.01%、6.21%和2.53%。云南：30年間每10年農作物干旱成災率呈先降后升趨勢，第1個10年、第2個10年和第3個10年分別為6.32%、4.39%和6.26%，第2個10年較第1個10年降低1.93%，第3個10年較第2個10年升高1.87%。四川-重慶：30年間每10年農作物干旱成災率呈先降后升趨勢，第1個10年、第2個10年和第3個10年分別為7.24%、6.89%和8.78%。

2.3 西南地區農作物的干旱受災率與成災率

2.3.1 四川-重慶 從圖3看出，1978-2008年四川-重慶農作物干旱受災率與成災率的變化趨勢。受災率：1978-1996年低于1997-2008年，呈加重趨勢。其中，2001年最高，為71.27%；2006年其次，為68.75%；1982年最低，為0。成災率：干旱成災率變化趨勢與干旱受災率變化一致，其中，2006年最高，為44.60%；2001年其次，為35.58%；1982年最低，為0.23%。經一元線性回歸擬合發現，四川-重慶農作物干旱受災率與成災率隨時間的變化大體一致，呈明顯上升趨勢，表明其干旱災害呈加重趨勢。

圖3 1978-2008年四川及重慶農作物干旱受災及成災率的年變化

2.3.2 云南 從圖4看出，1978-2008年云南省農作物干旱受災率與成災率的變化趨勢較為一致，其變幅較小且較為集中。受災率：2005年最高，為33.92%；1979年其次，為29.42%；1978年最低，為2.63%。成災率：2005年最高，為19.69%；1979年其次，為13.55%；1990年最低，僅0.64%。經一元線性回歸擬合發現，云南省農作物干旱受災率與成災率隨時間的變化呈上升趨勢，表明其干旱災害呈加重趨勢。

圖4 1978-2008年云南省農作物干旱受災及成災率的變化

2.3.3 西藏 從圖5看出，1978-2008年西藏自治區農作物干旱受災率與成災率的變化趨勢。受災率：近30年的受災率，1983年最高，為61.97%；1980年最低，僅1.22%。由于受災率的計算中缺失6年(1989年、1991年、1999年、2000年、2003年和2008年)數據，圖中變化年份分為3段，第1階段為1978-1988年，這9年西藏自治區干旱受災率較大，變化明顯；第2階段為1993-1998年，此階段相對第1階段受災率減小，變幅減弱；第3階段為2001-2007年，這7年(僅缺失2003年)的干旱受災率已降至最低。高峰與低谷都集中在第1階段。成災率：近30年的成災率，1982年最高，為25.02%；1980年最低，僅0.59%。由于受災率的計算中缺失15年(1981年、1988年、1989年、1991年、1994年、1996年、1998年、1999年、2000年、2002年、2003年、2005年、2006年、2007年和2008年)數據，圖中斷點較多，其變化趨勢明顯，但能大體看出1978-1987年的干旱成災率較以后年份大得多。經一元線性回歸擬合發現，西藏自治區農作物干旱受災率與成災率隨時間的變化呈明顯下降趨勢，表明其干旱災害呈減輕趨勢。

圖5 1978-2008 年西藏自治區農作物干旱受災及成災率的變化

2.3.4 貴州 從圖6看出，1978-2008年貴州省農作物干旱受災率與成災率的年變化趨勢。受災率：1978-1992年變化較大，1993-2008年相對變化較小，其中，1979年最高，為33.21%；2008年最低，為2.64%。成災率：1981年最高，為20.30%；2008年最低，僅1.09%。總體看，貴州省農作物干旱受災率與成災率隨時間的變化呈下降趨勢，說明其旱災災情減輕。經一元線性回歸擬合發現，貴州省農作物干旱受災率與成災率隨時間的變化呈下降趨勢，且降幅較大，表明其干旱災害呈減輕趨勢，且基本得到有效控制。

圖6 1978-2008年貴州省農作物干旱受災及成災率的變化

3 討論

隨著全球氣候的持續變暖，極端天氣氣候事件的發生頻率和強度都在迅速增加，嚴重影響了人類的生存和社會的可持續發展，引起了國內外學者的普遍關注。農業干旱是自然災害之一，其中極端干旱發生頻率正在不斷增加，并且從我國北方開始向西南地區蔓延[1]。賀晉云等[1]研究表明，西南地區在20世紀80-90年代極端干旱的發生頻率明顯減少，但進入21世紀后，極端干旱呈大幅增加趨勢。郝成元等[7]對中國氣候變化敏感區降水變化過程和波動特征對比分析發現，西藏自治區降水量自20世紀80年代至今呈明顯增多趨勢，干旱有所緩解。研究結果表明，西南地區農作物干旱受災面積依次為四川(2 687.6萬hm2)>云南(1 192.3萬hm2)>重慶(1 180.6萬hm2)>貴州(1 024.3萬hm2)>西藏(58.6萬hm2)，分別占農作物種植總面積的53.10%、49.69%、50.83%、45.96%和65.83%；四川-重慶和云南農作物干旱受災率與成災率隨時間的變化呈明顯上升趨勢，其災情越來越重；西藏和貴州農作物干旱受災率與成災率隨時間的變化呈明顯下降趨勢，其災情越來越輕。史風梅等[9]研究認為，黑龍江省西南部是干旱高危害區，須同時做好春旱和夏旱的防治工作。王明田[10]認為，2006年四川省年干旱站次比達歷史最大值，夏旱站次比也是歷史最大值，而相對濕潤度指數卻是最低值。

4 結論

旱災是西南地區對農業影響最大的氣象災害之一；四川-重慶和云南農作物干旱受災率與成災率隨時間的變化呈明顯上升趨勢，其災情越來越重，西藏和貴州農作物干旱受災率與成災率隨時間的變化呈明顯下降趨勢，其災情越來越輕。