災害性天氣對申扎縣牧業的影響與防御指南

次 央，次旺扎西，普布倉木決＊

1.西藏自治區申扎縣氣象局，西藏申扎 853100；2.西藏自治區氣象臺，西藏拉薩 850000

西藏自治區那曲市申扎縣位于西藏中部，那曲市西部，平均海拔4 700 m，地處羌塘高原，縣內有西藏第一大湖泊色林錯，多濕地、湖泊、山丘，屬于高原亞寒帶半干旱季風氣候地區，具有空氣稀薄、寒冷干燥等氣候特征，年均氣溫在0 ℃左右，年降水量在330 mm左右，年大風日數多達116 d[1]。

申扎縣具有特殊的地理位置和生態環境特征，境內有色林錯國家級自然保護區，保護區鳥類達100余種，是我國生態環境保護的重點區域。人民群眾經濟來源是以飼養牦牛、綿羊、山羊為主[2-3]。

目前，對于西藏災害性天氣的研究較多，2021年次旦巴桑等[4]提出西藏氣象災害十分頻繁，且災害種類多，造成的損失嚴重，各自然災害所造成的損失中，95%以上由氣象災害造成。2019年次仁曲珍[5]研究發現西藏屬全國雷電高發區之一，其中，那曲年平均雷暴日數高達85.2 d，年平均冰雹日數為30 d，年平均雪災日數達60 d，是西藏以上災害出現最多的區域，并指出冬、春季為大風出現概率最多的季節。2016年，漢武瀟等[6]指出藏北地區全年均為冬季，溫度上可位列“世界第三級”。2006年王興[7]提出牧區雪災是我國主要的自然災害之一。2014年央美等[8]研究表明，那曲地區年雷暴日數總體呈減少趨勢，且每年的雷暴活動呈6、7月單峰型變化。

雖然眾多學者對西藏災害性天氣的研究較多，但針對申扎縣的研究目前仍處于空白狀態。申扎縣災害性天氣種類較多，以雪災、大風、雷電、冰雹、暴雨為主。由于經濟發展程度低，抗御自然災害能力不強，災害性天氣頻發會給牧業生產帶來嚴重的損失，嚴重制約了人民群眾的生活水平的提高與經濟發展。因此，分析并提出申扎縣災害性天氣對牧業的影響與防御指南尤其重要，有助于減輕氣象災害導致牧業的損失，為科學認識申扎縣氣候提供依據，同時為防御牧業災害性天氣提供參考。

1 數據來源與分析方法

1.1 數據來源

采用申扎國家基準氣候站1978—2020年的過程累計降水量、逐日最高溫度、最低溫度、最大積雪深度，2007—2020年的日大風資料，1978—2013年地面雷暴觀測資料，1978—2020年冰雹數據。季節劃分為春季3—5月，夏季6—8月，秋季9—11月，冬季12月至翌年2月。

1.2 分析方法

采用數理統計方法、一次線性方程等統計學方法分析災害性天氣的特征和時間變化趨勢。

2 結果分析

2.1 申扎縣7種災情分布

為全面貫徹落實第一次全國自然災害綜合風險普查工作，收集了1978—2020年申扎縣8個鄉鎮的7種歷史災情數據共1 443條。從7種災害種類占比(圖1a)可以看出，申扎縣各氣象災害占比從大到小依次為雪災55%、雷電27%、大風9%、暴雨7%、干旱1%、霜凍1%、冰雹0%。由此可見，雪災是申扎縣主要的牧業氣象災害，占年總災害的50%以上，雷電次之，其次為大風和暴雨。從各鄉鎮的災情分布占比(圖1c)來看，塔爾瑪鄉是申扎縣出現災害最多的鄉，占總歷史災情的69%；雄梅鎮次之，占16%；巴扎鄉6%，其余鄉鎮均在1%～2%。從各鄉鎮歷史氣象災害占比(圖1b)看，塔爾瑪鄉是除霜凍、冰雹外，各災害出現最多的鄉，歷史災情的比例分別為雷電83%、雪災69%、暴雨57%、大風45%、干旱44%、冰雹33%。

圖1 申扎縣1978—2020年歷史災情占比情況

2.2 主要災害性天氣特征及對牧業的影響

2.2.1 暴雪(1)1978—2020年申扎縣暴雪分布特征。以《西藏氣象災害綜合風險普查技術規范》為依據，將一次降雪過程期間24 h降雪量≥ 5 mm的降雪日作為暴雪日。1978—2020年申扎縣累計出現97 d暴雪日(圖2a)，且年暴雪日數變化較大，具有較弱的減少趨勢，氣候傾向率為-0.2 d/10年。其中，有2個明顯的峰值年，分別是1993、2001年，2005年后暴雪日數明顯減少。從1978—2020年申扎縣月暴雪日數(圖2b)顯示，申扎縣暴雪多發生于在9月至翌年6月，全年有2個主要集中時段，為5、9月，分別占年累計暴雪日數的30.9%和27.8%，11—12月暴雪日數明顯減少，1—2月暴雪日數為0。從季節劃分來看，春、秋季是申扎縣暴雪的集中時段，占年累計暴雪日數的80.5%，而冬季僅占1%。

圖3 申扎縣1978—2013年雷暴日數的變化特點

圖4 申扎縣2007—2020年大風日數的變化趨勢

(2)暴雪對申扎縣牧業生產的影響。雪災，是指冬、春季一次強降雪天氣或連續性的降雪天氣過程后，出現大量積雪(或長時間的積雪)、強降溫和大風天氣，對牧業生產和人們日常生活造成影響和危害的一種氣象災害[9]。申扎縣牧業氣象災害中，雪災占年總災害的50%以上，主要出現在春、秋季。由于春季牧草正處于返青階段，草料不足，暴雪天氣使溫度驟降，加之持續性積雪使牲畜無法正常放牧，采食困難，極易造成老弱幼畜餓死、凍死，死亡率較高。因此，3—5月雪災產生的危害最嚴重[10]。同時，暴雪天氣帶來的極端降溫和持續性積雪使交通癱瘓、山路被封、通信中斷，導致無法及時運輸飼料、燃料和保暖衣物等應急物資至放牧點，致使災情進一步加劇。

2.2.2 雷暴(1)1978—2013年申扎縣雷暴分布特征。申扎縣1978—2013年共出現2 237 d雷暴日，年平均雷暴日數為62 d。從申扎縣年雷暴日數變化趨勢圖(3a)來看，年雷暴日整體呈減少趨勢，氣候傾向率為-9.6 d/10年，最大值出現在2000年，為89 d；申扎縣在20世紀80～90年代雷暴日數減少趨勢不明顯，從2002年開始呈顯著減少趨勢，至2007年出現最小值，為20 d，之后呈小幅增長趨勢。從月雷暴日數變化圖(3b)看出，申扎縣雷暴月分布特征呈明顯單峰型，4月開始出現雷暴天氣，7月到達峰值，累計出現629 d，占年累計雷暴日數的28%，是由于7—8月降水量和溫濕度達到最大值，進入雷暴、冰雹等強對流天氣發生的高發期。從季節劃分來看，夏季出現雷暴最多，占年累計雷暴日數的75.32%，秋季占16.00%，春季占8.63%，冬季占0.05%。年雷暴日變化圖(3c)顯示，申扎縣雷暴日變化有單峰型特征，具有較強的時間性，雷暴出現時間段為12:00至翌日04:00，尤其是集中在15:00～20:00，該時間段出現雷暴的頻率高達66.6%，峰值出現在17:00，出現頻率為13.4%，這是夏季午后青藏高原強太陽輻射使地面升溫快，對流活動旺盛造成的。

(2)雷暴對申扎縣牧業生產的影響。雷暴是伴有雷電現象的局地對流過程，是一種常伴有大風、冰雹、暴雨等的突發性強、破壞性大的局部猛烈的氣象災害[11-12]。資料顯示，2001年那曲班戈和申扎共有5人死亡。申扎縣雷暴活動主要集中在夏季，常因雷擊造成人畜傷亡、毀壞電力設施和家電設備,是夏季最直接且損失最嚴重的災害。例如：2018年申扎縣塔爾瑪鄉因雷擊造成1人死亡，1人受傷，共死亡4匹馬、16頭牦牛和12只綿羊。

2.2.3 大風(1)2007—2020年申扎縣大風分布特征。以《中國氣象局全國氣象災害綜合風險普查技術規范》為依據，將由非臺風天氣系統導致發生的日極大風速達17.2 m/s(8級)及以上的風稱為大風，即1日內出現極大風速達17.2 m/s以上為1次大風日。統計結果顯示，2007—2020年申扎縣累計出現的大風日數為1 521 d，年平均大風日數為108.6 d，日極大風速的極值為31.1 m/s(11級)，出現在2018年1月29日。年內共出現147 d的10級以上大風且78.9%出現在冬季。從申扎縣年大風日數變化趨勢圖(4a)看出，年大風日數呈弱波動上升趨勢，傾向率為18.8 d/10年，即大風日數每十年增加18.8 d；年大風日數最多出現在2014年，為134 d，最少出現在2010年，為87 d。從月大風日數變化圖(4b)來看，申扎縣整年都會出現大風天氣，且月分布特征呈“U”型分布，大部出現在1—4月、11—12月，尤其是12月和1月累計出現的大風日數最多，依次為239、235 d，占年累計大風總日數的15%，這2月平均有17 d的大風天氣，8月大風日數最少，為14 d。從季節分布來看，春、夏、秋、冬依次占年累計大風日數的26.9%、8.1%、20.0%、45.0%，可以看出申扎縣冬季出現大風的頻率最高，春季次之，夏季最少。由此可見，申扎縣大風具有較明顯的季節特征，主要出現在冬春季節。從年大風日數的風玫瑰圖(4c)來看，申扎縣盛行西風(W)、西南偏南風(WSW)和西北偏北風(WNW)，風向頻率占比依次為30.4 %、23.0%、22.0%。

(2)大風對申扎縣牧業生產的影響。申扎縣一年四季都會出現大風天氣。5月申扎縣草原牧草處于返青階段，此時由于未進入雨季降水量少，大風天氣能夠增加草原蒸發量，降低土壤濕度，使剛出苗的牧草遭受機械損傷，不能正常返青或減緩返青速度，影響牧草產量和品質。秋、冬季大風天氣刮走大量干草和沙塵，嚴重時能導致草荒，加快草原沙漠化進程，破壞草原生態結構。大風天氣會經常吹散畜群，造成牲畜失蹤和傷亡。大風天氣會加強病原體的傳播，感染放牧點水源和牲畜棚，造成傳染病流行。強風還會毀壞或倒塌牧區陽光棚、帳篷、太陽能板、圈舍及高空懸掛物等。此外，多大風天氣時，天干物燥，容易引發草原火災。例如：2020年12月塔爾瑪鄉出現26 d的大風天氣，其中，出現11 d的9～10級(20.8～28.4 m/s)大風，最大瞬時極大風速為27.7 m/s(10級)，出現在12月28日。該月受大風災害影響，塔爾瑪鄉損壞太陽能板6個，帳篷1頂，摧毀房屋3間，死亡2頭牦牛，造成直接經濟損失3萬余元。

2.2.4 暴雨(1)1978—2020年申扎縣暴雨分布特征。以《西藏氣象災害綜合風險普查技術規范》為依據，將由國家級氣象觀測站24 h內降雨量≥ 25 mm的降雨日作為暴雨日，日降雨量≥40 mm作為大暴雨，定義6—9月為藏北雨季。1978—2020年申扎縣月暴雨日數(圖5)表明，日降水量超過25.0 mm的時間段集中在6—9月，8月暴雨日數最多，占年累計暴雨日數的52.4%。申扎縣累計出現暴雨日數21 d，其中，1986、2007、2009年出現的暴雨日數最多，為2 d。最大過程累積降水量為56.1 mm并持續2 d，出現在2009年8月18日，其余暴雨日持續時間均為1 d，且過程累積降水量未超過暴雨等級。從季節分布來看，夏季是申扎縣暴雨最集中時段，占年累計暴雨日數的90.5%，其次是秋季9.5%，冬、春季暴雨日數為0。(2)暴雨對申扎縣牧業生產的影響。夏季是申扎縣暴雨發生的高發期。暴雨天氣引發的洪澇災害極易使牧區住房和圈舍倒塌或摧毀，因為牧區大多數圈舍和住房是由土坯磚建造的，因此暴雨天氣會導致土坯房頂漏水，淹沒圈舍。暴雨天氣容易在低洼地帶積水、引發泥石流和山體滑坡等次生災害。例如：2003年9月受暴雨天氣影響，雄梅鎮江雄村的8間房屋被色林措淹沒。

圖5 申扎縣1978—2020年月暴雨日數的變化特點

圖6 申扎縣1978—2020年冰雹日數的變化特點

2.2.5 冰雹(1)1978—2020年申扎縣冰雹分布特征。記1日內只要出現冰雹天氣，無論次數和時間長短均為1個雹日。降雹頻次是統計冰雹發生的實際起止時間，一個雹日中可能出現多次。1978—2020年申扎縣共出現冰雹日數為711 d，年平均冰雹日數為17 d。從年冰雹日數變化趨勢圖(6a)來看，年冰雹日整體呈減少趨勢，氣候傾向率為-7.8 d/10年，最大值出現在1989年，為38 d；20世紀70～80年代為冰雹日數發生高發期，從20世紀90年代開始呈顯著減少趨勢，2007年出現最小值，為1 d。從月冰雹日數變化圖(6b)來看，申扎縣月冰雹分布特征呈明顯單峰型，從5月開始降雹，7月到峰值，8月開始減少，至10月停止；7月冰雹日數最多，累計出現223 d。從季節劃分來看，夏季占年累計冰雹日數的78.06%、秋季19.97%、春季1.97%、冬季0%，可見夏季是申扎縣冰雹的高發期。年冰雹日變化圖(6c)顯示，冰雹日變化有單峰型和較強時間特性，出現在11:00～22:00，尤其是集中在13:00～16:00，該時段出現冰雹的頻率達49.7%，峰值出現在14:00。申扎縣總體降雹持續時間較短，平均9 min左右，最長可達30 min左右，出現在2008年9月3日，持續時間39 min，最短為1 min。

(2)冰雹對申扎縣牧業生產的影響。申扎縣冰雹集中發生在5—9月，尤其是在夏季6—8月發生次數最多。在冰雹發生過程中，經常伴隨雷電、大風等強對流天氣。5月開始申扎縣草原牧草處于返青階段，此時下雹會對牧草造成嚴重的破壞，影響牧草生長。大的雹球還會砸穿牧區陽光棚、牲畜棚、太陽能板和房屋。此外，在冰雹過后，土壤也會在一定程度上出現板結情況，會毀壞草原植被，嚴重時可能誘發草原病蟲害[13]。

3 防御指南

災害性天氣易對牧業生產、居民生活及道路交通安全造成不利影響，災害性天氣來臨前需密切關注氣象預報。按照氣象局發布的各類預報預警信息，提前做好相關防護措施，減少災害發生[14-16]。

3.1 暴雪防御指南

需加強放牧點牲畜飼料的儲備和補飼工作，并做好牧區帳篷、畜舍的加固排查和防寒保暖工作；加強人、畜的防寒保暖措施，實行牲畜圈養，避免幼畜、弱畜被風雪直接侵害；雪后降溫易出現道路積雪結冰和吹雪，且能見度較低，司乘人員應注意道路交通安全，相關部門應做好道路掃雪工作；注意防范雪后降溫對城市供水、供電、供暖等設施和放牧點的不利影響；雪后電線、通信線路易出現故障，請相關部門做好抗雪保電、保通信工作。

3.2 雷暴防御指南

雷暴天氣要及時關閉門窗，且不使用電子設備，最好切斷家用電器電源；發生雷電時，不要站在高處或空曠的地方，應第一時間躲至安裝防雷裝置的建筑物或車內，如若不能應該立即下蹲，雙手抱住膝蓋，盡量低下頭，并取下身上佩戴的金屬飾品或耳機；雷電天氣發生時，加強控制放牧點的集中放牧時間；加強對易燃易爆場所、村級零散油庫防雷裝置的安裝與檢測，確保處于防雷安全范圍內；加強對牧民群眾防雷減災知識的宣傳教育。

3.3 大風防御指南

加強對草原、城鎮重點防御場所火災隱患點的排查及防風防火工作；注意通信電路、戶外懸掛物、電線桿、牧區帳篷及圈舍的隱患排查及加固工作；大風天氣引起的揚沙會導致部分地方能見度降低，尤其是雄梅鎮至申扎縣路段司乘人員需注意道路交通安全；加強控制對牲畜的放牧時間，防止被風吹散吹倒。

3.4 暴雨防御指南

相關部門需做好易受暴雨引發泥石流、山體滑坡等次生災害區的排查工作，暴雨來臨前，及時將易災區的人員和牲畜轉移；做好牧區居民房屋、放牧點帳篷和圈舍的加固工作；雷雨天氣發生時減少戶外活動，同時采取防雷措施；暴雨天氣易使能見度降低、低洼地帶道路積水，司乘人員要注意道路交通安全。

3.5 冰雹防御指南

戶外行人立即到安全的地方躲避冰雹，并妥善保護易受冰雹襲擊的汽車等室外物品或設備；放牧點應提前驅趕牲畜進入有頂篷的畜舍內或縮短放牧時間；注意防御冰雹天氣伴隨的雷電災害，同時做好防雷措施。

4 結論

利用申扎國家基準氣候站觀測數據，通過分析災害性天氣的致災因子，揭示申扎縣主要牧業氣象災害的特征和時間變化趨勢。結果表明：

(1)雪災是申扎縣主要的牧業氣象災害，占年總災害的55%，雷電次之，為27%。其中，塔爾瑪鄉是申扎縣出現災害最多的鄉，占總歷史災情的69%，雄梅鎮次之，為16%。

(2)申扎縣暴雪主要集中在5月和9月，分別占年累計暴雪日數的30.9%和27.8%，11—12月暴雪日數明顯減少，1—2月暴雪日數為0。

年大風日數呈弱波動上升趨勢，傾向率為18.8 d/10年，主要以盛行偏西風為主，具有較明顯的季節特征，主要出現在冬春季節，其中，12月和1月平均有17 d的大風天氣。

夏季是申扎縣雷暴、暴雨和冰雹的高發期，占年累計雷暴日數的75.3%、暴雨日數的90.5%和冰雹日數的78.1%。尤其是7月雷暴和冰雹日數最多，占年累計雷暴日數的28%和冰雹日數的31.4%，8月暴雨日數最多，占年累計暴雨日數的52.4%。

雷暴和冰雹具有單峰型和強時間性日變化特征，雷暴出現時間段集中在15:00～20:00，該時間段出現雷暴的頻率高達66.6%。其中，17:00出現雷暴頻率最高，冰雹集中在13:00～16:00出現，該時段出現冰雹的頻率達49.7%，峰值出現在14:00。