南疆喀什地區風災時空特征及對農業生產的影響

朱曉華，馬士劍，張 燕

（1.新疆阿克蘇地區氣象局，新疆 阿克蘇 843000；2.新疆自治區人工影響天氣辦公室；3.新疆五家渠市氣象局）

風災是新疆的主要氣象災害之一。新疆多山環繞，當冷空氣入侵經過山口、河谷及近山口的戈壁時，由于狹管效應和翻山后下滑加速作用等原因，產生大風，大風的平均風力達6 級或以上（即風速大于10.8 m/s以上），瞬時風力達8級或以上（風速大于17.8 m/s）時，對人類的生活和生產產生嚴重影響，形成風災。喀什地處新疆西南部，北、西、南三面環山，東臨塔克拉瑪干大沙漠，整個地勢由西南向東北傾斜，特殊的地形和地理位置，形成了嚴酷的荒漠環境，氣候干旱，植被稀少，大風易引發沙塵暴、揚沙、浮塵等天氣，使得喀什地區成為新疆重度風災區之一[1]。喀什是一個以林果、棉花、糧食等相互融合發展的農業產業結構地區，2019 年農作物播種面積103.05 萬hm2，其中，糧食播種面積41.72 萬hm2，棉花播種面積43.53 萬hm2，瓜果類播種面積4.63 萬hm2[2]，是新疆重要的糧棉生產基地，但頻繁的風沙天氣嚴重影響農業生產，且導致生態環境惡化，因此提高大風災害特征的認識，對進一步提高農業生產防災減災能力和生態環境的治理建設尤為重要。本文利用喀什地區1981—2019 年風災災情資料，分析了39年來風災的時空變化特征以及風災對農業生產的影響，所得到的結論可為當地農業生產和風沙治理提供決策服務參考。

1 資料來源與分析方法

資料來源于新疆自治區氣候中心統計的1981—2019 年喀什地區各縣市上報的災情信息。統計風災次數時，一般同年同月不同日期不同縣市則分別統計為不同的次數，農田受災面積也分別統計；但如果連續2 d 即日期相連，出現在不同縣市，則作為1次風災過程，農田受災面積合并統計，如果出現在同一個縣市則分別統計次數，農田受災面積也分別統計。經統計，39年共出現133例風災過程。

本文主要分析對農業生產的影響，因此災度指標選取農田受災面積，并且規定受災農田面積≥667 hm2時的風災為重大風災[3]，在此標準之下的影響較小，文中不做討論。這樣共篩選出81例重大風災災情資料，占風災總次數的60.9%。將所選重大風災按損失大小分為特級、一級、二級和三級共4個等級，見表1。

2 重大風災特征分析

2.1 各級風災發生次數

依據表1的分級指標，1981—2019年喀什地區共發生特級風災1次，占整個重大風災的1.2%，平均約40 年發生1 次；發生一級風災23 次，占重大風災的28.4%，平均每4年發生1次；發生二級風災25次，占重大風災的30.9%，平均每3年發生1次；發生三級風災32次，占重大風災的39.5%，平均每3年發生1次。

表1 大風災害分級指標[6]

2.2 風災年代際變化和年際變化

從表2 可見，1 次特級風災出現在20 世紀90 年代，其他各級風災發生次數90 年代最多，80 年代最少；從80 年代至90 年代，一、二、三級風災次數均明顯增加，其中二級增加最多；進入90年代以來，一級和三級出現次數變化不大，二級呈明顯減少趨勢。

表2 重大風災1981-2019年各年代際出現次數統計 次

從1981—2019 年39 年年際變化趨勢可以看出（見圖1），重大風災呈略增加趨勢，在1997年發生突變性增加（信度α=0.5）（圖略），增至2004 年后，出現震蕩略減少趨勢，因此，重大風災年際變化過程可分為3 個階段：第一階段是1981—1996 年，為重大風災減少時段，16 年共出現22 次過程，平均每年約1.4 次。除1986 年、1989 年和1994 年為正距平，其他年份為負距平或持平。第二階段是1997—2004 年，為重大風災增加時段，8 年共出現31 次過程，平均每年約3.9次，1997年為最多年份，達8次之多。各年份均為正距平或持平。第三階段是2005—2019 年，為重大風災震蕩略減少時段，15 年共出現28 次過程，平均每年約1.9 次。2009 年、2010年、2015 年和2018 年為正距平，其他年份為負距平或持平。

圖1 1981—2019年喀什地區重大風災年際變化

從以上各時段的分析可以看出，重大風災出現次數呈一定的周期變化，分別為10 年、6 年和3 年，這與劉海濤[4]等關于喀什地區大風出現次數的周期變化以“10 年的振蕩周期較為顯著，另外還對應有17年、6年和3年的峰值周期”的結果基本吻合。

2.3 風災季節變化和月際變化

喀什地區1981—2019 年39 年間重大風災主要發生在春夏季，為79 次，其中春季66 次，占重大風災的81.5%，夏季13 次，占重大風災的16.0%；另秋季2次，占重大風災的2.5%，冬季沒有。

在月際分布上，重大風災春季主要出現在4月和5月，分別是26次和36次，其次是3月，為4次；夏季主要出現在6月，為10次，其次是8月，為3次。另外，1次特級風災出現在5 月，一級風災也主要在4 月和5月，分別出現10次和11次，占一級風災總數的91.3%。

2.4 風災的空間變化

將出現重大風災時影響的縣市進行統計后發現，影響次數最多的是岳普湖（36次）和英吉沙（32次），其次是麥蓋提（24 次）和莎車（25 次），最后是巴楚（22次）、澤普（20次）、葉城（20次）和喀什（19次）。

從南疆西部地區的地理分布可以看出（圖略），喀什地區重大風災出現的次數北部（岳普湖、英吉沙）多于南部（麥蓋提、莎車），且自西北向東南方向遞減，與熱孜瓦古·孜比布拉[5]等對喀什大風日數的空間分布結果一致。

3 重大風災對農業生產的影響

上述分析表明，重大風災主要發生在春夏季，由于各月作物處于不同的生長階段，發生風災受損的程度也有明顯的差異。3月中下旬至4月，冷空氣活動頻繁，易產生大風天氣，此時農作物開始播種，瞬時強風和長時間的大風沙塵會將薄膜掀起、剛出土的幼苗容易受損等造成風災；進入5月，大風出現概率最大[5]，正值農作物的幼苗生長階段，抗風能力弱，因此風災出現次數最多，受災程度最重。之后，進入農作物的旺盛生長階段，株高苗壯，大風不易成災，所以6月份的風災較之4月和5月明顯減少，7月沒有風災發生。8 月份出現風災的原因是各種水果開始成熟，一場大風可導致大面積落果，造成風災損失。秋冬季大風天氣少，農事活動趨于結束和停止，也就基本沒有影響了。

4 結論與建議

（1）1981—2019 年39 年間喀什地區共發生重大風災81 次。出現特級風災1 次，一級風災23 次，二級風災25 次，三級風災32 次。（2）重大風災從年代際分布看，20 世紀80 年代最少，90 年代最多；從年際分布看，1997 年重大風災發生突變性增多，出現次數最多，達8 次。（3）從季節分布看，重大風災主要發生在春夏季，春季最多。從月際分布看，5 月出現重大風災次數最多，其次是4 月。（4）從空間分布看，喀什地區重大風災出現的次數北部多于南部，自西北向東南方向遞減。（5）對農業生產的影響主要在4 月和5 月，農作物播種、出苗和幼苗生長階段，瞬時強風和長時間的大風沙塵將薄膜掀起和幼苗受損造成風災；另外8月果實成熟，大風導致大面積落果造成風災損失。（6）風災不可避免，但可以盡量減少災害造成的損失。對氣象部門來講，做好大風的監測、預報和預警，并將信息及時傳達到農戶和決策部門，可有效降低風災造成的損失。