1981—2019 年夏季呼倫貝爾牙克石市旱澇急轉時空演變特征

徐 智

（呼倫貝爾市氣象局，內蒙古呼倫貝爾 021008）

近些年來，極端氣候事件頻發，極大地影響了農業生產和糧食安全，在一定程度上威脅著人們的生命財產安全[1]。其中，干旱和洪澇是對農業生產影響最大，也是造成損失最嚴重的氣象災害之一。在我國，干旱是最為常見的自然災害之一，受全球氣候變暖的影響，我國區域性干旱事件發生的頻次、影響的時間較20 世紀呈現出上升的趨勢[2-3]。彭克強[4]研究指出，1978—2006 年間，我國農作物受到旱澇災影響的面積和成災面積均超過65%，這一數據充分說明我國農業深受旱澇災害的影響。近些年國內學者在分析干旱特征時發現，旱澇急轉天氣是伴隨性發生的，并不是單一存在的，有些年份在春季前期呈現出干旱的特征，夏季會轉為洪澇，或者在春季出現洪澇特征，到夏季降水偏少時展現出干旱的特征。這一旱澇急轉現象對于農業生產具有極大的影響。

目前，對于旱澇急轉的研究已經取得了豐碩的成果，但是其研究大多集中在我國長江流域地區，而針對東北地區旱澇急轉的研究則相對較少。吳志偉等[5]利用夏季（5—9月）逐月降水資料分析了我國長江中下游區域的旱澇急轉現象，指出旱澇急轉與大氣環流的相關關系。沈柏竹等[6]利用格點降水數據探討了我國長江流域6月份的旱澇急轉現象。王文等[7]利用CI指數和SPEI指數對我國長江中下游地區的旱澇急轉現象進行了研究。以上研究均以我國長江流域為研究區，而涉及東北地區的旱澇急轉天氣的研究則較少。

呼倫貝爾市位于內蒙古自治區的東部，牙克石市地處呼倫貝爾市的中心區域，其氣候變化特征極具代表性。屬于寒溫帶大陸性氣候，夏秋季節存在旱澇交替、旱澇并存的現象，這對于農作物生產的影響較大。鑒于此，本文以呼倫貝爾牙克石市為研究區，探討1981—2019年夏季旱澇急轉的時間變化特征，并依據各年份旱澇急轉指數值，總結出旱澇急轉特征年。研究選取的旱澇急轉特征年，主要是選取全域均發生旱澇急轉預報年份，以此來分析其空間分布特征。由此得出的結論可為發生旱澇急轉天氣現象預報提供科學依據，也可為今后的農牧業氣象服務提供數據參考。

1 研究區概況

呼倫貝爾市位于內蒙古自治區東部，牙克石市是呼倫貝爾市的縣級市，位于呼倫貝爾市中部，地處大興安嶺山脈中脊中段，屬于寒溫帶大陸性氣候。地勢中高兩側低，地貌復雜多樣，年平均降水量在388.7～477.9 mm，降雨主要集中在5—8月。干旱和洪澇災害是牙克石市最主要的自然災害類型，尤其受旱災的影響最為突出[7]。

2 資料與方法

2.1 數據來源

研究所用數據為中國氣象科學數據共享網提供的牙克石市3個國家觀測站1981—2019年5—8月逐月降水量數據。其中，圖里河站位于牙克石地區北部，牙克石站位于牙克石地區中部，博克圖站位于牙克石地區南部。

2.2 研究方法

本研究采用劉宇峰等[8]提出的旱澇急轉指數（DFAI）進行呼倫貝爾牙克石市旱澇演變特征分析。以5—8 月降水量計算旱澇急轉指數，將牙克石市每個氣象觀測站5—6 月和7—8 月的降水量進行標準差標準化處理，然后利用DFAI 值計算，其公式為：

式中，R78為7—8月標準化降水量；R56為5—6月標準化降水量；R78-R56為旱澇急轉的強度；為旱澇急轉強度項。根據降水距平百分位法與IDFA值的對應關系，得出IDFA指數旱澇強度等級。根據旱澇急轉的研究[2-7]對IDFA旱澇急轉指數值范圍進行定義，當旱澇急轉指數數值大于1.0 時表示由旱轉澇，旱澇急轉指數值越大，旱澇急轉現象越明顯；當旱澇急轉指數值在-1.0～1.0，屬于正常值范圍；當旱澇急轉指數值小于-1.0 時表示由澇轉旱，旱澇急轉指數值越小，澇轉旱現象越明顯。

3 牙克石市旱澇急轉時空演變特征

3.1 牙克石市1981—2019年旱澇急轉時間演變特征

根據旱澇急轉指數值（IDFA）的技術方法，綜合計算分析了1981—2019年圖里河、牙克石、博克圖IDFA指數值的變化情況，其結果見表1。對于全域旱澇急轉指數年5—8 月的降水量進行分析，其結果見表2。

表1 1981—2019年牙克石市IDFA指數值

表2 1983年牙克石市5—8月降水量 單位：mm

由表1 可知，在1983、1985、1997、2005、2008、2016 和2019 年均有旱澇急轉或澇旱急轉的情況發生。其中，1983、1985、1997 和2019 年均為旱轉澇，2005、2008和2016年為澇轉旱年。該結果與本地旱澇災害發生年的數據相一致[8]，說明旱澇急轉指數值分析結果具有一定的可信度。由表2 可知，圖里河、牙克石、博克圖3站1983年5、6月的降水量觀測值較低，在7、8月的降水量大幅增加。其中，圖里河5、6 月降水量的月平均值為34.3 mm，7、8 月降水量的月平均值為157.3 mm；牙克石5、6 月降水量的月平均值為52.4 mm，7、8 月降水量的月平均值為129.6 mm；博克圖5、6 月月降水量的月平均值為38.5 mm，7、8 月月降水量的月平均值為176.2 mm。圖里河7、8 月降水量比5、6 月降水量增長123 mm，牙克石7、8月降水量比5、6月降水量增長77.2 mm，博克圖7、8月降水量比5、6月降水量增長137.7 mm，其前后2 月的降水量月值得到了大幅增長，發生了典型的旱澇急轉，這與旱澇急轉指數計算值得出的結果相符。

3.2 牙克石市1983年旱澇急轉空間演變特征

1983 年牙克石地區全域旱澇急轉指數均大于1.00，說明均發生了旱澇急轉現象，故選取該年為旱澇急轉典型年，對其空間分布特征進行分析。根據1981—2019 年旱澇急轉指數分析結果，通過空間插值的方式得到旱澇急轉結果，牙克石市北部地區的旱澇急轉指數值要高于南部地區。其原因是牙克石地區特殊的地形特點影響。大興安嶺山脈自牙克石中部穿腸而過，使得南部地區的水汽輸送到北部地區需要越過大興安嶺山脈，部分水汽被阻擋無法越過山脈，致使北部地區的前期干旱情況要重于南部地區。而到了7 月份，大氣動力條件和水汽條件均較好，使得牙克石地區的降水豐富，旱轉澇現象明顯。地形因素對于牙克石的旱澇急轉指數的研究影響較為明顯。但是對于其他未出現全域性旱澇急轉現象的區域，由于其大氣環流動力條件不同，表現也不同。今后仍需進一步深入研究呼倫貝爾市全域或內蒙古全域旱澇急轉指數值，結合大氣環流形式變化和氣候特征變化等進行研究。

4 結論與建議

4.1 結論

（1）1981—2019 年，呼倫貝爾牙克石地區在1983、1985、1997、2005、2008、2016和2019年均有旱澇急轉或澇旱急轉的情況發生。其中，1983、1985、1997和2019年均為旱轉澇，2005、2008和2016年為澇轉旱年。

（2）通過典型旱轉澇年份（1983 年）的降水量分析，5、6 月降水量觀測值較低，7、8 月降水量大幅增加，其降水量月值得到大幅增長，發生了典型的旱澇急轉，這與旱澇急轉指數計算值得出的結果相符。

（3）通過分析1983年牙克石地區的空間分布情況可知，牙克石市北部地區的旱澇急轉指數值高于南部地區，其是牙克石地區特殊的地形特點影響。

4.2 建議

（1）對呼倫貝爾市全域或內蒙古全域進行旱澇急轉指數分析，以分析空間變化的變化規律和特征。

（2）除分析降水量外，還應結合大氣環流特征和氣候變化特征，分析旱澇急轉指數的空間分布變化特征。