五寨縣暴雨特征統計分析及對農業的影響

管麗晶

（五寨縣氣象局，山西五寨 036200）

針對山西省五寨縣暴雨分布特征進行統計，分析了暴雨對農業的影響，并在此基礎上提出了有效的防澇減災措施，對于掌握當地暴雨發生規律，盡可能減少暴雨對農業的影響，確保農業安全生產等具有重要意義。

1 資料與方法

1.1 概況

五寨縣位于山西省西北部，管涔山北麓。東接神池縣、西連岢嵐縣、南隔蘆芽山與寧武縣相鄰，西北與偏關縣、河曲縣接壤。總面積1391.3 km2。五寨縣屬溫帶大陸性季風氣候，春季干燥多風、夏無酷暑且雨量集中、秋季天高氣爽及冬季寒冷。1991—2020 年氣候觀測資料顯示，五寨縣年平均氣溫為5.8 ℃，年平均降水量為483.6 mm，年平均日照時數為2579.6 h，無霜期為122 d。

1.2 資料來源

通過對山西省五寨縣1991—2020 年的暴雨日資料進行統計，著重從年際分布、年分布及月分布特征進行分析。

1.3 研究方法

1.3.1 線性趨勢分析

使用n作為樣本數量，yi表示與樣本數量相對應的暴雨日數，ti表示相對應的時間，構建yi與ti之間的方程，可以使用公式（1）表示：

式（1）中：a為回歸常數，b為回歸系數。常數b能夠表示暴雨日數y的變化趨勢［1］。當b＞0 時，表明暴雨日數y隨著時間t的增加而呈增加趨勢；當b＜0 時，表明暴雨日數y隨著時間t的增加而有所減少；b×10 代表暴雨日數變化的氣候傾向率，其單位為d/10 年。

1.3.2 距平法

這一方法指的是暴雨日數與多年平均值之間的偏差，繪制出相應的曲線，依據曲線的變化趨勢，對暴雨日數的變化特征進行分析［2］。與某一時刻t相對應的某一序列y可以使用公式（2）表示：

2 五寨縣暴雨特征統計

2.1 年際變化特征

由表1 可見，近30 年（1991—2020 年）山西省五寨縣暴雨日數呈持續減少的變化趨勢。2011—2020 年暴雨日數最少，有4 次，1991—2000 年暴雨日數最多，為6 次。對比五寨縣各年代暴雨日數的變化趨勢可知，僅1991—2000 年暴雨日數呈下降趨勢，其他各年代均有所增加。其中2001—2010 年暴雨日數的上升趨勢最為顯著，其增幅為1.152 d/10 年，1991—2000 年暴雨日數的變化趨勢最為緩慢，其變化幅度為-0.121 d/10 年。

表1 五寨縣各年代暴雨日數統計表

2.2 年變化特征

據統計圖1 可知，1991—2020 年五寨縣一共出現暴雨日數15 d，年暴雨日數也表現出一定的起伏變化。2007—2017 年暴雨日數距平值的波動變化較為顯著，而1996—2006 年之間暴雨日數距平值波動變化較小，基本都在0 上下浮動。其中1995 年五寨縣暴雨日數距平值最大，表明這一年出現暴雨日數最多，為3 d。而1992—1994 年、1996 年、1998 年、2000—2002 年、2004—2006 年、2008—2009 年、2011 年、2013—2016 年、2018 年 與2020 年暴雨日數距平值最小，表明以上年份暴雨日數較少。整體來看，1991—2020 年五寨縣暴雨日數距平值以-0.076 d/10 年的速率呈緩慢的下降趨勢。

圖1 1991—2020 年五寨縣暴雨日數的年變化圖

2.3 月變化特征

由統計得知，1991—2020 年五寨縣一共出現15 次暴雨過程，主要出現在7—9 月，以7—8 月最為集中，占到93.3%，其中7 月暴雨日數最多，出現8 d，占53.3%。其他月均未出現過暴雨天氣過程。

3 暴雨對農業的影響及防御措施

3.1 暴雨對農業的影響

現如今，氣候異常變化愈演愈烈，各地區暴雨災害頻發，由此造成的影響及危害不容忽視。暴雨天氣有利有弊。雨量大，能夠為暴雨落區提供充沛的水資源。特別是干旱時期，暴雨能夠有效緩解旱情，并為農作物生長補充必需的水分。年暴雨日數與年降水量呈一定的正相關，即暴雨日數越多，年降水量也比較多，由暴雨造成的不利影響也較為突出［3］。暴雨災害發生時極易引發泥石流、山體滑坡及山洪等各種次生災害，不僅會導致農田淹沒、房屋被沖毀，還會導致農業生產、民眾經濟財產遭受巨大損失。尤其是發生持續性的暴雨天氣時，部分農田還會出現澇漬，對作物根部的透氣性產生嚴重影響，甚至還會導致病蟲害滋生。另外，暴雨還極易導致水稻、玉米等農作物出現大面積倒伏，對作物灌漿與正常成熟產生一定的影響。暴雨還會使農作物莖稈被折斷，出現大量的落花落果，導致農作物大幅減產甚至絕收，使民眾的經濟收益大幅下降，甚至還會威脅民眾的生命安全。

3.2 暴雨防御措施

3.2.1 強化監測預警與信息發布

五寨縣氣象部門應加強與農業、水利及應急管理局等部門之間的溝通會商，同時對氣候變化進行密切關注，并據此進行科學研判，進而第一時間發布暴雨災害預警信息，為民眾提前防御暴雨災害提供一定的指導，為及時做好防澇減災工作爭取足夠的時間［4］。五寨縣氣象局還應充分利用多種多媒體手段，綜合運用多種形式，及時將災害預警預報信息發布給廣大民眾。

3.2.2 提供精細化的指導

五寨縣氣象部門應與農業部門相結合，積極選派專業的技術與氣象為農服務工作人員，深入到田間地頭指導民眾如何做好防災減災工作。同時密切關注暴雨發生發展趨勢，及時做好農作物后期的田間管理工作。當預報有暴雨過程發生時，應疏通溝渠，確保能夠及時排澇除濕，防止農作物倒伏及病蟲害滋生。另外，要抓緊對成熟瓜果的采收，同時加固農業設施，做好水肥管理工作，以盡可能減少農業損失。

3.2.3 落實防澇減災對策

五寨縣氣象局應認真總結以往暴雨防御的經驗教訓，針對當地天氣、氣候特點與農業生產狀況，提出有針對性的防澇減災措施。對暴雨洪澇災害發生頻率較高的地區，尤其是針對非耐澇作物與低洼地塊，應及時組織當地民眾開展開溝排水、加固、檢查及修繕農業基礎設施等工作［5］。另外，暴雨災害發生后，應第一時間對排水管道溝渠等進行清理與疏通，并及時對損壞的生產設備進行修繕。此外，縣氣象局應充分發揮第一道防線作用，及時發布天氣預報和預警信號，確保全縣各鄉鎮、各部門及有關單位快速落實應急預案，有效防范安全風險。

4 結論與討論

通過分析1991—2020 年五寨縣暴雨特征及其對農業的影響，得出以下3 點結論。1）1991—2020 年五寨縣暴雨日數持續減少。1991—2000 年暴雨日數呈下降趨勢，其他各年代均有所增加。其中2001—2010 年暴雨日數的上升趨勢最為顯著，1991—2000 年暴雨日數的變化趨勢最為緩慢。2）1991—2020 年五寨縣暴雨日數距平值以-0.038 d/10年的速率呈緩慢的下降趨勢。其中1995年五寨縣出現暴雨日數最多，為3 d，而1992—1994年、1996年、1998 年、2000—2002 年、2004—2006 年、2008—2009 年、2011 年、2013—2016 年、2018 年 與2020 年暴雨日數較少，均未出現過暴雨天氣過程。五寨縣暴雨日數主要出現在7—9 月，以7 月暴雨日數最多。3）暴雨對農業的影響有利又有弊。既能夠有效緩解旱情又會嚴重影響農作物的品質與產量，使民眾的經濟收益大幅下降。因此，應積極開展氣象科普宣傳，提升民眾防災減災意識、強化監測預警與信息發布、為廣大農戶提供精細化的指導及有效落實防澇減災對策等多種措施，做好暴雨災害的氣象服務工作，確保農業生產安全穩定。