西雙版納干季氣候變化趨勢(shì)及人工增雨對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的作用分析

摘 要：選取西雙版納1963—2023年國(guó)家基本氣象站干季逐日降水和日最高氣溫?cái)?shù)據(jù)，通過(guò)線性趨勢(shì)分析西雙版納干旱氣候變化特征。結(jié)果顯示：（1）西雙版納干季降水量整體呈增加趨勢(shì)，其中，景洪呈減少趨勢(shì)，勐臘、勐海呈增加趨勢(shì)；（2）1963—2023年，景洪和勐臘≥35 ℃的高溫天數(shù)總體呈上升變化趨勢(shì)；（3）景洪、勐海、勐臘日平均最高氣溫總體呈上升變化趨勢(shì)，但上升趨勢(shì)不明顯。同時(shí)，闡述了干季干旱對(duì)西雙版納最具區(qū)位優(yōu)勢(shì)的農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的影響，分析了人工增雨在農(nóng)業(yè)抗旱減災(zāi)中的應(yīng)用，并提出了人工增雨在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用發(fā)展建議。

關(guān)鍵詞：西雙版納；干季；氣候變化趨勢(shì)；人工增雨

中圖分類(lèi)號(hào)：P467 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：2095–3305（2024）11–0-03

云南省西雙版納傣族自治州（以下簡(jiǎn)稱(chēng)西雙版納）地處熱帶北部邊緣，北有哀牢山、無(wú)量山作為屏障，阻擋了南下的寒流；南面東西兩側(cè)靠近印度洋和孟加拉灣，夏季受印度洋西南季風(fēng)和太平洋東南氣流的影響，造成了高溫多雨、干濕季分明而四季不明顯的氣候特點(diǎn)，干季從11月—翌年4月，濕季從5—10月。西雙版納干季由于降水量少且時(shí)空分布不均，氣象干旱影響范圍廣且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，每年都會(huì)造成農(nóng)作物不同程度減產(chǎn)，給當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展帶來(lái)了不利影響。據(jù)統(tǒng)計(jì)，干旱是主要?dú)庀鬄?zāi)害之一，占?xì)庀鬄?zāi)害總量的50%左右。干旱對(duì)農(nóng)業(yè)的危害尤為嚴(yán)重，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)造成的負(fù)面影響約占全部災(zāi)害的70%[1-3]。基于此，分析了西雙版納干季氣候變化趨勢(shì)和人工增雨在西雙版納農(nóng)業(yè)抗旱減災(zāi)中的應(yīng)用，為其他地區(qū)合理利用水資源、有效緩解農(nóng)業(yè)氣象干旱提供參考。

1 資料與方法

選取1963—2023年西雙版納景洪、勐海、勐臘國(guó)家氣象站的干季逐日降雨量、日最高氣溫、≥35 ℃高溫天數(shù)相關(guān)數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)算線性趨勢(shì)分析西雙版納干季干旱變化特征，由此得出研究時(shí)段的氣候變化趨

勢(shì)[4-6]。即：

y（t）=bt+a（1）

式（1）中，y表示待分析時(shí)間序列對(duì)應(yīng)的某氣象要素值，t表示待分析的某氣象要素樣本總數(shù)，b為線性趨勢(shì)項(xiàng)。10b為氣候傾向率，即每10年的變化率，用于定量分析的線性趨勢(shì)。

2 分析與結(jié)果

2.1 干季降水量特征分析

1963—2023年西雙版納干季年平均降水量為215.5 mm，降水量線性變化總體呈上升趨勢(shì)（圖1a），但上升幅度較小，氣候傾向率為0.3 mm/10年，其中最大降水量為432.7 mm，出現(xiàn)在1973年；最小降水量為59.1 mm，出現(xiàn)在1980年；從5年滑動(dòng)平均曲線來(lái)看（圖1a），降水呈波動(dòng)式減少又增加的趨勢(shì)，1990—2015經(jīng)歷是相對(duì)平穩(wěn)的一個(gè)階段。從累計(jì)距平變化曲線上看（圖1b），干季降水量為增加趨勢(shì)，但趨勢(shì)不明顯，氣候傾向率為3.0 mm/10年。

從圖2可看出，景洪干季降水量線性變化呈減少趨勢(shì)，氣候傾向率為4.0 mm/10年；勐海、勐臘干季降水量線性變化呈增加趨勢(shì)，氣候傾向率分別為5.0 mm/10年和7.4 mm/10年。

2.2 干季氣溫特征分析

氣溫作為影響農(nóng)作物生產(chǎn)的主要因素之一，決定著農(nóng)作物的生長(zhǎng)與品質(zhì)。如圖3所示，1963—2023年干季景洪市≥35 ℃高溫天數(shù)累計(jì)為918 d，勐臘342 d，勐海3 d；在此60年間，景洪和勐臘≥35 ℃的高溫天數(shù)總體呈上升變化趨勢(shì)，氣候傾向率分別為1.2 d/10年和1.6 d/10年，勐海≥35 ℃高溫天數(shù)氣候傾向率為0.8 d/10年；一年中景洪干季≥35 ℃高溫天數(shù)最多為67 d（2023年），最少為2 d（1974年），景洪從2012年開(kāi)始≥35 ℃高溫天數(shù)的上升趨勢(shì)明顯；一年中勐臘干季≥35 ℃高溫天數(shù)最多為22 d（2020、2023年），有10個(gè)年份沒(méi)有出現(xiàn)≥35 ℃的高溫天氣，勐臘從2010年開(kāi)始≥35 ℃高溫天數(shù)的上升趨勢(shì)明顯。

如圖4所示，西雙版納三縣市干季日最高平均氣溫總體呈上升變化趨勢(shì)，但上升趨勢(shì)不明顯，景洪、勐海、勐臘氣候傾向率分別為0.2 d/10年、0.2 d/10年和0.3 d/10年。景洪日平均最高氣溫出現(xiàn)在2020年（30.1 ℃），最低出現(xiàn)在1968、1972年（26.8 ℃）；勐海日平均最高氣溫最高出現(xiàn)在2013年（26.8 ℃），最低出現(xiàn)在1968、2016年（23.2 ℃）；勐海日平均最高氣溫最高出現(xiàn)在2013年（26.8 ℃），最低出現(xiàn)在1968年（23.2 ℃）；勐臘日平均最高氣溫出現(xiàn)在2020年（29.9 ℃），最低出現(xiàn)在1972（26.3 ℃）；景洪和勐臘2010年后日平均最高氣溫上升趨勢(shì)明顯。

3 干旱對(duì)西雙版納農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響

西雙版納的干季經(jīng)常出現(xiàn)持續(xù)高溫、少雨的情況，此季節(jié)正是西雙版納橡膠樹(shù)開(kāi)割、春茶采摘的關(guān)鍵時(shí)期，而茶樹(shù)和橡膠是當(dāng)?shù)刈罹邊^(qū)位優(yōu)勢(shì)的農(nóng)業(yè)產(chǎn)品，其生產(chǎn)過(guò)程易受干旱的影響，一旦出現(xiàn)災(zāi)害，產(chǎn)量會(huì)劇烈縮減，從而嚴(yán)重影響西雙版納的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。例如，3—4月橡膠樹(shù)干旱脅迫會(huì)延緩橡膠樹(shù)的生長(zhǎng)，使橡膠樹(shù)萌抽新葉延緩，導(dǎo)致推遲割膠，縮短了可割膠時(shí)間。同時(shí)，高溫干旱還使橡膠樹(shù)排膠受阻并加速死皮的發(fā)生，嚴(yán)重干旱甚至?xí)?dǎo)致植株枯死。此外，高溫干旱季節(jié)還容易引起紅蜘蛛的暴發(fā)[7-10]。

不僅如此，干旱脅迫使茶樹(shù)芽葉、新梢長(zhǎng)度、百芽重等均明顯下降，植物光合作用減弱，光合產(chǎn)物減少，植物生長(zhǎng)受阻，導(dǎo)致茶葉減產(chǎn)，茶業(yè)的產(chǎn)量和品質(zhì)受到嚴(yán)重影響[11-14]。例如，2020年受干旱氣候影響，西雙版納茶區(qū)出現(xiàn)不同程度的干旱甚至特旱，茶園受災(zāi)面積約906.08 hm2，茶葉較常年晚萌發(fā)10～15 d，相比2019年農(nóng)業(yè)產(chǎn)值減幅52.4%。

4 人工增雨在西雙版納農(nóng)業(yè)抗旱減災(zāi)中的應(yīng)用

針對(duì)西雙版納干季高溫少雨、局地強(qiáng)對(duì)流的氣候特征和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的時(shí)間特點(diǎn)，干季人工增雨可以消除或緩解極端天氣事件如干旱、冰雹對(duì)當(dāng)?shù)叵鹉z、茶葉生長(zhǎng)和產(chǎn)量帶來(lái)的不利影響，避免其造成較大的農(nóng)業(yè)損失，穩(wěn)定農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

4.1 人工增雨抗旱在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的優(yōu)勢(shì)

人工增雨相對(duì)于灌溉來(lái)說(shuō)具有諸多優(yōu)勢(shì)。第一，水源來(lái)自大氣，不受各地水源條件、設(shè)施和勞動(dòng)力差異的影響；第二，降水面積大，雨水相對(duì)均勻，雨后田間不易板結(jié)，農(nóng)田小氣候較灌溉好；第三，人工增雨是開(kāi)發(fā)潛在的云水資源，不破壞地下水資源，有利于保護(hù)生態(tài)平衡。

4.2 人工增雨抗旱的效益分析

當(dāng)前，西雙版納州橡膠、茶樹(shù)依然是“天時(shí)”農(nóng)業(yè)，大部分農(nóng)戶(hù)缺少足夠的風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)，對(duì)氣候條件影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)理的認(rèn)識(shí)不足，對(duì)相關(guān)防范措施不夠重視，甚至不了解。而利用人工增雨有利于促進(jìn)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)發(fā)展。例如，萬(wàn)畝膠林的農(nóng)場(chǎng)，平均可產(chǎn)干膠50 kg/667 m2，一年可產(chǎn)干膠500 t，按每年割膠天數(shù)200 d計(jì)算，每天可產(chǎn)干膠2.5 t；按乳膠收購(gòu)價(jià)格11 000元/t計(jì)算，則每天干膠產(chǎn)值為2.75萬(wàn)元。適時(shí)開(kāi)展一次人工增雨過(guò)程可減少一天停割的損失2.75萬(wàn)元，10 d可減少損失27.5萬(wàn)元，人工增雨帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益極為顯著。

5 人工增雨在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用發(fā)展建議

5.1 加強(qiáng)宣傳，增強(qiáng)防災(zāi)減災(zāi)意識(shí)

當(dāng)前，大部分農(nóng)戶(hù)對(duì)人工增雨相關(guān)知識(shí)的了解較少。相關(guān)部門(mén)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)農(nóng)戶(hù)防災(zāi)減災(zāi)意識(shí)的培養(yǎng)，在干旱、冰雹等災(zāi)害多發(fā)季節(jié)，可以印發(fā)農(nóng)業(yè)安全手冊(cè)，組織開(kāi)展極端天氣安全講座等，切實(shí)增強(qiáng)廣大農(nóng)戶(hù)的安全防范意識(shí)，真正做到防患于未然，最大限度地減輕氣象災(zāi)害對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)的影響。

5.2 加大對(duì)人工增雨的技術(shù)研究力度

人工增雨對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)發(fā)展有十分重要的作用，相關(guān)部門(mén)要加強(qiáng)對(duì)人工增雨作業(yè)過(guò)程和效果的定性和定量研究，提高人工增雨科技水平和管理能力，使科研成果在實(shí)際工作中得到更好的應(yīng)用，不斷提高作業(yè)效益。

6 結(jié)束語(yǔ)

隨著全球氣候變暖趨勢(shì)不斷加劇，西雙版納的高溫、干旱極端災(zāi)害性天氣也隨之增多。1963—2023年西雙版納≥35 ℃的高溫天數(shù)、干旱次數(shù)總體呈上升變化趨勢(shì)，尤其是景洪上升趨勢(shì)明顯。為應(yīng)對(duì)這一情況，人工增雨作業(yè)是抗旱減災(zāi)的一項(xiàng)重要舉措，采取科學(xué)的人工增雨措施能夠?yàn)檗r(nóng)作物的生長(zhǎng)提供必要的水分。未來(lái)，相關(guān)部門(mén)及人員應(yīng)不斷優(yōu)化人工增雨抗旱策略，推動(dòng)西雙版納人工增雨作業(yè)水平再上新臺(tái)階，切實(shí)發(fā)揮人工增雨抗旱實(shí)效。

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