黃京平,蘇海報,吳文心,陳興娟,陶 瑤
(1.上饒市氣象局,江西 上饒 334000;2.江西省生態氣象中心,江西 南昌 330096)
鄱陽湖位于江西省北部、長江中下游南岸,是國家級自然保護區,也是中國最大的淡水湖,被譽為中國的“魚米之鄉”。鄱陽湖湖體與贛江、撫河、信江、饒河、修河等5 大河流尾閶相接,水域面積季節性差異很大[1]。由于鄱陽湖特殊的地理位置、地形條件和地質地貌,氣象災害頻繁發生,尤其是每年汛期洪澇災害尤為凸顯,對農業生產造成了很大影響,嚴重制約了湖區農業的可持續發展。很多學者對鄱陽湖區洪澇災害及其影響進行了分析和研究,如王海亮等[2]分析了鄱陽湖流域暴雨洪澇災害分布情況,并提出了風險管理視角下鄱陽湖流域暴雨洪澇災害防御對策與建議。1998 年6 月中旬開始,江西省接連發生了2次大范圍的集中強降雨過程,潘華海等[3]分析了此次暴雨洪水的成因和特征,并論述了其水文情勢。傅敏寧等[4]利用鄱陽湖北部70 m氣象塔湍流和梯度觀測數據,分析了2011 年6 月6 日夜間一次暴雨過程中近地面邊界層特征。
目前,關于洪澇災害對鄱陽湖區農業生產的影響分析鮮見報道。2020 年7 月7 日—10 日,鄱陽湖區出現了一次歷史罕見的持續性強降雨天氣過程,鄱陽和余干是鄱陽湖區的2個主要的農業生產縣,同時也是上饒市主要農業生產縣,此次暴雨過程對農業生產造成了嚴重損失。基于此,文中對該次暴雨過程的天氣系統進行了分析,并總結了暴雨對當地農業生產的影響,旨在有效地提高農業生產防洪抗災能力。
2020 年7 月7 日—10 日,鄱陽湖區出現的歷史罕見的連續性強降水天氣過程,具有雨量大、強度強、持續時間長、影響范圍廣、多項極值均超歷史等特點。上饒市鄱陽縣降水以肖家嶺767 mm 為最大,蓮花山鄉660 mm 次之。7日—8日強降水主要集中在上饒市北部,普降大暴雨,局部特大暴雨;9日—10日雨帶略有南壓,南部部分暴雨。短歷時1 h強降水以鄱陽縣蓮花山鄉86 mm 為最大,3 h、6 h、12 h、24 h、36 h、48 h降雨量以鄱陽縣肖家嶺為最大,均突破歷史極值。
從水位來看,余干縣康山于8 月12 日8 時達最高水位22.5 m,超歷史水位0.1 m,超警戒水位3 m;余干縣梅港于8月10 日9 時達最高水位27.7 m,超警戒水位1.7 m,未超歷史水位;鄱陽縣城于8 月12 日07 時達最高水位22.8 m,超歷史水位0.2 m,超警戒水位3.3 m;鄱陽縣古縣渡于8 月9 日19 時達最高水位23.4 m,超歷史水位0.2 m,超警戒水位3.9 m。受持續強降水和長江中上游來水共同影響,鄱陽湖區江河湖庫水位長期居高不下,造成昌江流域鄱陽境內的問桂道圩和中州圩出現漫決,大片農田、農作物受淹。
從圖1、圖2可以看出,2020年7月7日20時—8日20時,江西省中北部在200 hPa 上處于急流輻散區,有利于上升運動的發展;500 hPa 有高空槽逐漸東移,江西省中北部處在高空槽前西南氣流當中。而700 hPa、850 hPa和925 hPa的切變線在7日20時位于湖南北部至江蘇南部一帶,至8 日20時南壓至江西省北部地區,切變線兩側風速大,輻合強,為降水的形成提供了有利的動力條件。切變南側的低空西南氣流強盛,強度達急流標準,沿著副高邊緣向江西省中北部源源不斷的輸送水汽和不穩定能量。江西省中北部的850 hPa 比濕達到15 g/kg,溫度露點差小于2℃,為持續性強降水和暴雨的形成提供了有利的水汽條件。此外,中層的干冷空氣侵入,與925 hPa的溫度暖脊在江西省東北部疊加,有利于不穩定能量的蓄積。有利的動力條件和水汽條件與形勢場的有機融合,致使上饒市出現了歷史罕見的連續性強降水天氣過程。

圖1 2020年7月7日20時中分析Fig.1 The analysis at 20:00 on July 7,2020

圖2 2020年7月8日20時中分析Fig.2 The analysis at 20:00 on July 8,2020
2020 年7 月7 日20 時—8 日20 時,江西省的整層濕度一直很深厚,850 hPa的比濕最大值達到17 g/kg、850 hPa的溫度露點差維持在2℃左右,能量條件也一直很好,對流有效位能最大值達到3 800 J/kg、K 指數最大值超過39℃,較好的濕度和能量條件,有利于持續性強降水的發生發展。
從2020 年7 月8 日1 時—8 時鄱陽縣北部回波演變過程可以看出,自8 日1 時—8 時強回波中心不斷移入鄱陽湖地區,產生了列車效應。1 時降水回波呈倒“T”字型分布,回波逐漸移入鄱陽湖地區;2 時回波分裂成南北2 個部分,北部的回波強度明顯增強,強度中心達50 dBz 以上,自西向東緩慢移動,覆蓋整個鄱陽縣;3 時降水回波強度略有北抬,強度進一步增強,鄱陽縣北部處于降水回波強中心當中;4 時—5 時回波向南擴展,強度中心持續在50 dBz以上;6時回波進一步南擴,回波中心強度穩定維持,此時鄱陽北部鄉鎮出現短歷時強降水,蓮花山鄉86 mm/h;7時降水回波繼續南移,鄱陽縣仍處于強回波帶中;8時回波帶在南擴的過程中,北緣的強度逐漸減弱。整個降水過程中,大于50 dBz 的強回波中心持續時間達5 h 以上,且自西向東不斷移過鄱陽北部,造成了鄱陽北部鄉鎮的短時強降水,降水最強的持續性時段,肖家嶺1時—7時出現了353 mm強降水。
從8 日3 時鄱陽縣北部的雷達剖面圖中可以看出,回波整體發展高度較高,回波頂在16 km 以上,對流發展旺盛;回波中心強度大于50 dBz,強度較強;大于45 dBz 的強回波帶高度在2~6 km,位置較低,說明降水系統以暖云降水為主,有著較高的降水效率。
受特大洪澇災害影響,鄱陽和余干多地出現農田受淹、農業設施受損、農作物受害,災情嚴重。據應急管理部門統計,兩縣受災面積達到150 264.9 hm2,成災面積達到92 320.1 hm2,絕收面積達到377 92.3 hm2。
根據農業受災情況將鄱陽和余干兩縣鄉鎮受災程度劃分為重度、中度、輕度和無災情4 個等級(見圖3)。由圖3 可以看出,受災程度嚴重的鄉鎮主要集中在鄱陽縣北部部分鄉鎮以及余干縣西南部部分鄉鎮;中度受災鄉鎮主要集中在鄱陽縣北部偏南的部分鄉鎮以及余干縣大部分鄉鎮;輕度受災鄉鎮主要是余干縣中部和南部部分鄉鎮;而鄱陽縣中南部地區基本上沒有出現災情。

圖3 鄱陽、余干兩縣洪澇災害等級分布圖Fig.3 The distribution of flood disaster levels in Poyang and Yugan Counties
據調查,此次連續性強降水主要受災的農作物為水稻。根據哨兵1號衛星數據并疊加土地利用類型資料,對鄱陽和余干兩縣水稻種植區洪水淹沒面積進行測算顯示,鄱陽縣7 月14日水稻區被淹面積14 400 hm2,7月26日降為12 933 hm2,8月1 日淹沒面積進一步減少,但仍有12 400 hm2水稻種植區被淹;余干縣7 月14 日水稻區被淹面積5 067 hm2,7 月26 日增加至7 200 hm2,8月1日減少為5 933 hm2。
2020 年7 月7 日—10 日鄱陽湖區出現連續性強降雨過程,這次暴雨天氣的主要特點是出雨量大、強度強、持續時間長、影響范圍廣、多項極值超歷史,再加上長江中上游來水共同影響,導致昌江流域、信江流域和饒河流域多條河流超汛限水位、部分超歷史水位,造成昌江流域鄱陽境內的問桂道圩和中州圩出現漫決,對農業生產造成了嚴重影響。
500 hPa 高空槽配合低層切變線,為此次降水的形成提供了有利的環流背景條件;良好的動力條件和水汽條件與形勢場的有機融合,致使上饒市出現了歷史罕見的連續性強降水天氣過程;而較好的濕度和能量條件,有利于持續性強降水的發生發展。
持續性暴雨天氣不僅影響早稻生產,還影響晚稻的播種移栽,使中稻分蘗減少,弱苗增多。此外,還增加了動植物疫病流行風險。建議農業生產上要加強思想認識,提前做好防洪抗災準備;強化基礎設施建設和運維,抵御自然災害;加強退田還湖,保護生態環境;大力發展避洪農業,實現農業可持續發展。