





摘 要:黃山市2022年發生嚴重伏秋旱,為研究此次干旱的特點和規律,采用成災面積百分比、降水量距平百分率、連續無雨日、河道來水量距平百分率等研究方法,對黃山市境內的降水、徑流、墑情、蒸發等水文監測數據進行分析,結合氣溫數據,探討干旱情況,為抗旱減災提供科學依據。
關鍵詞:干旱;降水量;距平
中圖分類號:P426.616 文獻標志碼:B 文章編號:2095–3305(2024)05–0-03
干旱是一種因降水量減少、徑流量減少、蒸發量增加等而產生的持續性水分短缺的自然災害,不僅影響農業生產和生態環境,還對社會經濟發展產生重大影響。因此,研究黃山市2022年伏秋旱的發生、發展及變化規律,為當地抗旱減災提供更優的技術支持。
1 黃山市的研究區概況
黃山市位于安徽省南部,地理位置為117°02′E~118°55′E、29°24′~30°24′N,總面積為9 807 km2。
黃山市地處皖南山區,山高坡陡,高差變化懸殊。屬于亞熱帶季風濕潤氣候,主要特點為四季分明,春秋短,夏冬長。多年平均氣溫16 ℃,多年無霜期230 d,雨水充沛,日照時數和日照百分率偏低,云霧多,濕度大,夏洪秋旱。
2 黃山市的干旱情況
2022年7月11日梅雨期結束后,呈現降水少、氣溫高、蒸發大的氣候特征,高溫持續日數位列歷史同期首位。受此次極端天氣影響,黃山市發生嚴重伏秋旱。全市各區縣農作物嚴重受災,部分鄉鎮居民飲水困難,各種水體水位下降、水量萎縮,生產生活用水出現不足的情況。據統計(表1),全市受災人口達313 105人,因旱需救助人口86 475人,農作物受災面積29 228余hm2、成災15 793余hm2、絕收1 304余hm2,直接經濟損失16 272余萬元。2022年干旱特點:一是持續時間長,出現“夏秋連旱”的現象,7月11日—11月21日這4個多月晴熱無雨;二是干旱強度高,對農業和林業生產乃至人們生活的影響巨大。
3 黃山市的旱情評估
3.1 成災面積占比分析
根據表1數據,計算各區縣成災面積百分比(表2),并以規范標準評估。SI=AI/A0×100%(SI表示成災面積百分比,單位為%;AI表示農作物成災面積,單位hm2;A0表示農作物受災面積,單位為hm2)。休寧縣為77.6%,達特大干旱級別;屯溪區、黃山區、歙縣成分別為55.2%、52.3%、54.2%,已達嚴重干旱等級;徽州區、黟縣、祁門縣分別為32.4%、31.4%、34.6%,達中度干旱等級。
3.2 水文監測要素分析
根據《旱情等級標準》(SL 424—2008)中的方法,使用不同層面指標對旱情進行分析。采用2022年黃山市境內的降水、徑流、蒸發、墑情等水文監測數據,選取合適的降水站點作為各區縣代表站,分析降水量距平百分率和最大連續無雨日;較大河流上水文站的流量數據,分析河道來水量距平百分率。
3.2.1 降水分析
2022年黃山市年平均降水量較多年平均減少15%左右,年內分配不均,偏少集中在下半年,甚至整個9月,黃山市極為罕見地成了雨水“空窗區”,降水短缺,導致干旱發生。按照公式DP=(P-P)/P×100%(DP表示降水量距平百分率,單位為%;P表示計算時段內降水量,單位為mm;P表示多年平均同期降水量,單位為mm)計算降水量距平百分(表3)。從月尺度來評估,7月,休寧縣、黟縣、祁門縣輕度干旱,屯溪區、黃山區、徽州區中度干旱,歙縣嚴重干旱;8月,屯溪區、黃山區不干旱,徽州區、黟縣輕度干旱,歙縣、休寧縣、祁門縣中度干旱;9月,屯溪區、黃山區為嚴重干旱,其余區縣均為特大干旱。從季尺度來評估,除歙縣為嚴重干旱外,其余各區縣均為中度干旱。
對7月干旱發生以來各區縣至每月最長連續無雨日進行統計(表4),按照《旱情等級標準》(SL 424—2008)中對南方地區連續無雨日旱情等級劃分表進行評估。7月,休寧縣、黟縣、祁門縣輕度干旱,其余區縣中度干旱;8月,除黃山區為特大干旱外,其余區縣為嚴重干旱;9—11月,全市均為中度干旱。
3.2.2 徑流分析
2022年徑流與降水量變化一致,平均流量比多年平均偏少20%左右,選取黃山市較大河流上的基本水文站點,且是不同控制面積的代表站,也是不同區縣的代表站,計算從7月干旱發生后各月的河道來水量距平百分率[1](表5),計算公式:Ir=[(Rw-R0)/R0]×100%(Ir表示河道來水量距平百分率,單位%;RW表示當前江河流量,單位為m3/s;R0表示同期多年平均流量,單位為m3/s),從結果可知,7月干旱已達嚴重干旱級別;8月特大干旱級別;9、10月除黃山區外,所有區縣Ir均低于-80%,屬特大干旱級別;11月略有下降,卻仍處于嚴重干旱等級;12月中度干旱。
3.2.3 墑情分析
黎陽墑情站為屯溪區監測站點,祁山墑情站為祁門監測站點,潛口墑情站為徽州區監測站點,桂林墑情站為歙縣監測站點。將四墑情站監測垂線含水率(垂線含水率為10、20、40 cm土層深度含水率的均值)數據點繪成圖(圖1),可以直觀看出墑情走勢,出梅后急轉直下,土壤含水率持續下降。7月中旬出現旱象;8月下旬出現降水,土壤含水率略微上升;9月繼續干旱,土壤含水率下降;10月上旬出現降水,土壤含水率有所緩和,持續到11月下旬人工增雨,土壤含水率顯著上升。7月21日—11月21日,黎陽、祁山、潛口、桂林平均垂線含水率分別為19.6%、18.2%、13.8%、12.3%,均低于20%,處于嚴重缺墑狀態。最低垂線含水率為桂林站的10.6%(出現在8月11日)。
4 氣候特征分析
4.1 年氣候特征
2022年黃山市平均氣溫17.9 ℃,較常年偏高1.9 ℃,年極端高溫為40.8 ℃,高溫日數達58 d,而持續高溫天氣最直接的反饋就是干旱。7—11月,黃山市出現嚴重“夏秋連旱”,過程強度等級達“特旱”,是1962年以來有完整氣象記錄后最嚴重的旱情之一。綜合評價,2022年暖干氣候特征明顯,階段性干旱持續時間長,屬于“較差”的氣候年景。
4.2 致災氣候特征
伏秋旱是黃山市易發氣象災害,2022年特別嚴重。7月11日—8月28日,平均氣溫30.1 ℃,較常年同期偏高2.3 ℃。氣溫高蒸發大、降水少,導致土壤含水率降低速率上升,干旱迅速發展成重旱級別(圖2)。黃山市干旱過程強度指數監測表明,屯溪區、黃山區、歙縣干旱過程均達較強等級。
7—8月全市平均高溫日數40 d,僅少于1967年(41 d),為歷史同期第二。從空間分布看,東南部地區超過42 d,其他地區36~39 d。與常年同期相比,全市高溫日數均偏多,其中東南部和中部地區偏多20 d以上。出現三段長時間大范圍高溫過程,其中7月8—16日和8月1—27日的兩輪高溫過程影響范圍廣、強度高,依據《區域性高溫天氣過程等級劃分》(QX/T228—2014)的強度判定標準,表明兩次過程的強度級別均為“強”,且8月份的高溫過程已達到歷史最強,其中8月23日最高氣溫為40.8 ℃(歙縣、祁門縣)。高溫天氣持續至11月中旬。
5 致災成因分析
5.1 降水少、蒸發大
2022年梅雨期持續時間短,部分站點基本沒有降水,而臺風登陸偏少偏弱,未給黃山市帶來影響,導致最應該下雨的7、8月無有效降水。黃山市7—8月平均降水量139.6 mm,與常年同期的314.5 mm相比偏少55.6%,其中8月1—24日直接無雨,9月降水量僅5.4 mm,10月只有30.8 mm,導致干旱一直持續至11月下旬人工增雨才有所緩解。7—8月平均蒸發量256.2 mm,較常年同期(207.5 mm)多23.5%,約為降水量的2倍。9—10月平均蒸發量189.4 mm,是同期降水量的近6倍。
5.2 天氣氣候因素
干旱形成的表面原因是降水減少,根本原因是大氣環流異常,副熱帶高壓異常強盛是旱情發生的最直接、最重要的因素[2]。尤其是7月11日出梅后,副熱帶高壓中心強度明顯,增強速率逐步上升,氣溫高于39 ℃的天氣大范圍出現,高溫天氣是干旱發展并持續的重要成因。
5.3 地形條件制約
黃山市位于安徽省最南端的皖南山區,地形地貌類型復雜,以中、低山地和丘陵居多。山體海拔通常為400~500 m。高海拔區蓄水和輸水能力相對有限,易受伏秋旱影響。從地形特點來看,山地較多,土壤保墑能力較差,灌溉補墑條件有限,且成本較高,這是干旱發生后,無法及時有效地引水抗旱,導致旱情進一步發展成災。
6 結束語
通過對7月11日出梅以來各項干旱指標進行分析,得出以下結論:以成災面積百分比指標評價,干旱程度已達嚴重干旱級別;以降水量距平百分率指標評價,旱情達到嚴重干旱級別;以連續無雨日指標評價,旱情達到中度干旱級別;以河道來水量距平百分率指標評價,旱情達到嚴重干旱級別。綜合評價,黃山市2022年伏秋旱達到嚴重干旱級別。干旱成因是氣候異常導致溫高雨少,蒸發偏大,土壤含水率持續走低,致使干旱迅速發展成災。
參考文獻
[1] 高桂霞,許明麗,唐繼業.干旱指標及等級劃分方法研究[J].安徽農業科學,2011,39(9):5301-5305.
[2] 榮艷淑,鞏琳,盧壽德.云南2009—2014年持續性氣象水文干旱特征及成因分析[J].水資源保護,2018,34(3):22-29.
作者簡介:王康(1988—),男,安徽五河人,工程師,主要從事水文勘測工作。