曲靖市2017年春夏旱澇成因及其對農(nóng)業(yè)的影響

浦吉存 白波 苗蓉 成佳麗

摘要：利用NCEP/NCAR逐月再分析資料、土壤墑情資料和農(nóng)業(yè)災情調(diào)查，從旱澇成因、土壤墑情變化、旱澇對農(nóng)作物影響角度，系統(tǒng)分析評估曲靖市一典型春夏旱澇年的氣候成因及其對農(nóng)業(yè)的影響。結果表明，2017年曲靖市雨季開始期偏晚，初夏干旱嚴重，雨季開始后旱澇急轉。5月至6月上旬，500hPa我國中高緯地區(qū)受平直西風氣流控制，不利于冷空氣南下;同期低緯地區(qū)西太平洋副高稍偏強、南支槽略偏弱，導致干旱天氣持續(xù)并成災。6月中旬至7月中旬，500hPa上烏拉爾山地區(qū)高壓脊偏弱，貝加爾湖地區(qū)為正距平，東北亞地區(qū)為槽區(qū)，同時西太平洋副高顯著偏強偏西、脊線位置偏南，造成降水異常偏多和洪澇。干旱造成農(nóng)作物成災和絕收面積達84871 hm2，洪澇致農(nóng)作物成災和絕收面積達30535 hm2，評估2017年曲靖市干旱、洪澇災害致使農(nóng)作物受災損失5%，經(jīng)濟作物受災損失10%。

關鍵詞：初夏旱澇;陰雨寡照;旱澇急轉;災情評估;云南曲靖

中圖分類號：X43

文獻標識碼：A

文章編號：1008-0457（2019）06-0021-07國際DOI編碼：10.15958/j.cnki.sdnyswxb.2019.06.004

The Causes of Spring Drought and Summer Flood in Qujing City in 2017 and their Effects on Agriculture

PU Ji-cun，BAI Bo*，MIAO Rong，CHENG Jia-li

（Meteorological Bureau of Qujing City，Qujing，Yunnan 655000，China）

Abstract：Based on the monthly re-analysis data of NCEP/NCAR， soil moisture and the survey data of agricultural disaster， the causes and effects on agriculture of climate， which was typical drought in spring and flood in summer were systematically assessed in Qujing， from the aspects of causes of droughts and floods， the changes in soil moisture and the effects of droughts and floods on crops. The results showed that the rainy season started late in Qujing in 2017， and the drought was severe in early summer. The drought turned sharply to floods for the worse when the rainy season began. From May to early June， the high-pressure ridge at 500 hPa in the mid-high latitudes of China were controlled by the straight westerly airflow， which was not conducive to cold air southward; during the same period， the subtropical high in the western Pacific was slightly stronger and the southern trough was weaker in the low latitudes， which led to the continuous drought and disaster.? From mid-June to mid-July， the high-pressure ridge at 500 hPa in the Ural Mountains area was weak， Baikal area is positive anomaly， northeast Asia is trough area， while the west Pacific subtropical high is significantly stronger to the west and the ridge line is to the south， resulting in more precipitation anomalies and floods. The area of crop damage and crop failure caused by drought reached 84 871 hm2， and that caused by flood reached 30 535 hm2. The drought and flood disasters caused 5% of crop losses and 10% of economic crops losses estimated in Qujing in 2017.

Key words：drought and floor in early summer; rainy and rare sunlight; sudden turn of drought and flood; disaster assessment; Qujing city of Yunnan province

2017年5月上旬至6月上旬，曲靖全市持續(xù)氣溫偏高，降水偏少到極少，雨季開始期特晚，氣象干旱發(fā)生并持續(xù)加重，土壤失墑嚴重，造成了嚴重的初夏干旱[1-2]。6月10 ～14日曲靖全市大范圍相繼進入雨季后，降雨頻繁，單點性暴雨、大暴雨天氣突出，強降水集中，6月中旬至7月中旬出現(xiàn)嚴重洪澇災害和長時段“低溫陰雨寡照”天氣。是曲靖市秋糧生產(chǎn)季旱澇并發(fā)、旱澇急轉的典型年份，對當?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成了嚴重的影響。

干旱和洪澇是影響曲靖市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的兩大主要氣象災害。為深入認識曲靖市春夏干旱、暴雨洪澇天氣氣候特點與秋糧作物旱澇災害的關系，探討這兩種災害性天氣的預測預警方法及其對農(nóng)業(yè)影響的科學評估方法，本文針對曲靖市干旱和暴雨洪澇典型年2017年，利用NCEP/NCAR逐月再分析資料（水平分辨率為25°× 25°）、土壤墑情資料和農(nóng)業(yè)災情資料，從旱澇的大氣環(huán)流成因、土壤墑情變化、旱澇天氣對農(nóng)作物的影響、災情評估和災害損失等多方面進行系統(tǒng)分析，以期為今后曲靖市干旱、暴雨洪澇的預測預警和農(nóng)業(yè)氣象服務提供重要參考 [3-10]。

1天氣環(huán)流背景

115月至6月上旬環(huán)流特征

2017年5月至6月上旬，北半球中高緯500 hPa位勢高度呈多波型分布，其中格陵蘭島、烏拉爾山和鄂霍次克海槽區(qū)較常年偏強6～12 dagpm，中太平洋槽區(qū)強度基本與常年一致，北美東部槽區(qū)強度則較常年偏弱明顯，達8～10 dagpm。我國中高緯地區(qū)受平直西風氣流控制，北方大部地區(qū)存在2～4 dagpm的正距平（圖1a），該形勢不利于引導冷空氣南下，從而導致5月至6月上旬曲靖市大部地區(qū)氣溫較常年顯著偏高，和同期降水天氣過程減少。

同期在低緯地區(qū)，500 hPa上西太平洋副熱帶高壓的強度較常年同期稍有偏強，西太平洋副熱帶高壓脊線位于18°N附近，西脊點位于100°E附近。南支槽平均位于90°E附近，南支槽控制區(qū)域內(nèi)均為2～4 dagpm的正距平（圖1b），表明南支槽強度較常年略偏弱[10]。南支槽是春夏季節(jié)造成西南氣流向曲靖地區(qū)輸送暖濕水汽的主要天氣系統(tǒng)，在上述環(huán)流形勢下北方冷空氣和西南暖濕氣流難以在曲靖地區(qū)上空交匯，從而導致全市2017年5月至6月上旬降水異常偏少。

126月中旬至7月中旬環(huán)流特征

2017年夏季6月中旬至7月中旬，500hPa歐亞中高緯呈現(xiàn)“兩槽一脊”環(huán)流型，烏拉爾山地區(qū)高度場為負距平，高壓脊偏弱，而貝加爾湖地區(qū)為正距平所控制，日本附近高度場為負距平，東北亞地區(qū)為槽區(qū)（圖2a），有利于引導冷空氣沿東路南下到長江以南的東部地區(qū)。同時，在低緯度地區(qū)，西太平洋副熱帶高壓較常年顯著偏強偏西，脊線位置偏南，菲律賓附近對流層低層為反氣旋環(huán)流控制（圖2b），引導來自西太平洋和南海的暖濕氣流沿西太平洋副熱帶高壓外圍向我國長江以南地區(qū)輸送。冷暖氣流在云南東部（曲靖）至長江以南交匯（圖2c），水汽通量輻合偏強，造成主要多雨帶位于云南東部（曲靖）至長江以南地區(qū)[11]，從而導致曲靖地區(qū)降水異常偏多。

2天氣氣候實況

215月上旬至6月上旬天氣氣候

2017年5月上旬至6月上旬，曲靖全市降雨量異常偏少，是1961年以來同期第二少雨年;截止6月9日除沾益外全市雨季仍未開始，5月1日至6月9日曲靖各縣（市）區(qū)累計雨量22～53 mm，與歷年同期相比偏少80%～91%;5月1日至6月9日全市主要有2次降水天氣過程，5月14～18日（小到中雨），5月23～25日（小雨）;各縣城區(qū)測站日降水量均無≥25 mm的大雨及以上降水天氣出現(xiàn)。6月1～9日除沾益外，各縣城區(qū)測站均無日降雨量≥5 mm的有效降水天氣出現(xiàn)，與歷年同期相比降雨量偏少63%～100%;5月上旬至6月上旬氣溫偏高，平均氣溫比歷年同期平均值偏高02～14℃，并且除馬龍外，各地均出現(xiàn)了30℃以上高溫（表1）;日照時數(shù)偏多;旱情發(fā)生并持續(xù)發(fā)展，至6月9日氣象干旱達到中旱或重旱標準。

（a）500hPa高度場（等值線）及距平場（陰影，單位：gpm，（b）850hPa距平風場（單位：m/s），（c）對流層整層積分水汽通量（矢量，單位：kg/m·s）

226月10日至7月中旬天氣氣候

曲靖全市歷年雨季開始的平均日期為5月17日，6月10日以后雨季開始的年份數(shù)只有11%。2017年6月10日以后，曲靖市陸續(xù)進入雨季（雨季開始期：沾益6月6日，宣源、羅平6月10日，麒麟、宣威6月11日，師宗、陸良6月12日，馬龍6月13日，會澤6月14日），雨季開始后各地降雨頻繁，且單點性暴雨、大暴雨天氣突出，旱澇急轉致多地受災嚴重。如馬龍、會澤、宣威、沾益、羅平、師宗均出現(xiàn)暴雨或大暴雨天氣，其中6月10日21時馬龍縣小地打小時雨量達951 mm，6月16日00時沾益大坡小時雨量659 mm。

6月中旬至7月中旬曲靖全市氣溫偏低，各縣（市）區(qū)分別比歷年同期平均值偏低02～19℃;降雨量偏多，各縣（市）區(qū)分別比歷年同期偏多167～450 mm，偏多63%～144%;日照時數(shù)偏少，各縣（市）區(qū)分別比歷年同期偏少47～135h，偏少29%～78%（表2）。

根據(jù)表2，6月中旬至7月中旬曲靖全市為“多雨寡照氣溫偏低”氣候主導，40天內(nèi)平均降雨日數(shù)34d，期間主要出現(xiàn)了7次降水天氣過程，分別出現(xiàn)在6月10～12日（中到大雨局部暴雨），13～16日（中到大雨），18～22日（中到大雨局部暴雨），6月25～7月3日（中到大雨局部暴雨），7月5～7（中到大雨），9日（小到中雨局部大雨），12～22（中到大雨局部暴雨），最長一次降雨天氣過程持續(xù)11天（7月12～22日）。持續(xù)降雨且大到暴雨次數(shù)偏多，降雨強度大，導致洪澇災害嚴重，部分地區(qū)還出現(xiàn)了冰雹大風災害，加之長時間的低溫陰雨寡照天氣，農(nóng)作物受災嚴重。

3農(nóng)業(yè)干旱監(jiān)測調(diào)查

6月上旬曲靖烤煙處于團棵期;水稻為分蘗期;玉米正值七葉至拔節(jié)期;馬鈴薯為現(xiàn)蕾至開花期，各種作物對水分的需求量較大。

316月上旬農(nóng)業(yè)氣象觀測站土壤墑情

曲靖市農(nóng)業(yè)氣象觀測站陸良和宣威10 cm、20 cm土壤相對濕度（圖3），從6月1日開始至6月8日均為直線下降，至6月8日土壤相對濕度10 cm陸良60%、宣威54%，20 cm陸良67%、宣威57%，均已達到土壤干旱標準。

326月7日作物田間土壤墑情

6月7日在沾益區(qū)大坡鄉(xiāng)梅花村（海拔高度2045 m）進行土壤墑情測定，分別對無薄膜覆蓋的玉米地（平作）和有薄膜覆蓋的烤煙地（起壟）進行10～30 cm土壤墑情測定，結果無薄膜覆蓋的玉米地10 cm土壤相對濕度18%、20 cm土壤相對濕度24%、30 cm土壤相對濕度55%;有薄膜覆蓋的烤煙地10 cm土壤相對濕度12%、20 cm土壤相對濕度30%、30 cm土壤相對濕度38%（圖4）;玉米、烤煙田間土壤墑情均達到重旱標準。

4干旱、洪澇影響分析和災情

41干旱的影響

2017年雨季開始期偏晚，初夏干旱嚴重。雨季開始期為特晚年份，旱地作物苗期、水稻移栽返青分蘗期、烤煙移栽伸根團棵期的5月上旬至6月上旬，“晴熱高溫少雨”天氣特征突出，土壤持續(xù)缺墑，旱情發(fā)展;已播種的旱地作物出苗率低，作物長勢差，苗小苗弱，發(fā)育期偏晚10 d左右;干旱嚴重田塊毀種;氣溫高，降水量少，蒸騰量大，土壤墑情差，加重了干旱的發(fā)展，不利于秋糧作物在最佳節(jié)令移栽，也不利于滿栽滿種和抗旱保苗，秋糧作物營養(yǎng)生長不良，因干旱災害幼苗生長瘦弱，有的甚至因干旱致死。

42干旱災情調(diào)查

根據(jù)曲靖市農(nóng)業(yè)局農(nóng)情統(tǒng)計，初夏干旱截止6月9日，全市農(nóng)作物受災面積2724803 hm2，成災面積777372 hm2，絕收面積71337 hm2。其中，秋糧作物受旱面積2282781 hm2，成災面積644032 hm2，絕收面積57336 hm2;經(jīng)濟作物受旱面積390686 hm2，成災面積119339 hm2，絕收面積12001 hm2（注：損失30%以下為受災;30%～80%為成災;80%以上為絕收）。

曲靖市氣象局6月5～7日田間災情調(diào)查，曲靖各縣（市）區(qū)烤煙、玉米、水稻、馬鈴薯等均受不同程度的干旱影響[3]，如圖5所示。部分玉米出現(xiàn)干枯卷葉，一些烤煙葉片枯死，部分移栽水稻無水灌溉、苗黃、苗弱，蠶桑葉片凋萎。大部分農(nóng)作物都因干旱嚴重生長緩慢，生育期偏晚。田間干旱災害如圖5所示。

43洪澇寡照天氣的影響

6月中旬至7月中旬暴雨洪澇災害和“低溫陰雨寡照”天氣突出。正值秋糧作物大田生長中期，單點暴雨、洪澇災害突出，部分地區(qū)還出現(xiàn)了冰雹大風災害，并伴隨長時間陰雨寡照氣溫偏低，水稻、玉米、烤煙、馬鈴薯等作物受災嚴重，暴雨、洪澇、冰雹和大風災害不但使作物倒伏、損傷或折斷，作物長時間受洪水浸泡根系缺氧造成無氧呼吸，植株變黃變?nèi)?，嚴重的甚至整株死亡，加之較長時間低溫陰雨寡照不利于作物光和作用，減少了有機物和干物質(zhì)的積累，植株營養(yǎng)生長差，二類苗多。

田間調(diào)查病蟲害如馬鈴薯晚疫病、玉米銹病發(fā)生嚴重;烤煙葉片薄，返青明顯，病害嚴重發(fā)生（圖6）。

44洪澇災情

根據(jù)曲靖市農(nóng)業(yè)局農(nóng)情統(tǒng)計，截止2017年7月上旬，因暴雨或大暴雨天氣造成的洪澇災害導致全市農(nóng)作物受災405354 hm2，成災244679 hm2，絕收60670 hm2;糧食作物受災317349 hm2，成災195343 hm2，絕收42669 hm2，經(jīng)濟損失10734萬元。其中，水稻受災36669 hm2，成災10667 hm2，絕收1325 hm2;玉米受災192010 hm2、成災114672 hm2、絕收22668 hm2;馬鈴薯受災60670 hm2、成災54669 hm2、絕收16668 hm2。經(jīng)濟作物受災88004 hm2，成災48669 hm2，絕收17334 hm2，經(jīng)濟損失20955萬元。

據(jù)田間災情調(diào)查，曲靖各縣（市）區(qū)烤煙、玉米、水稻、馬鈴薯等均受不同程度的洪澇災害影響，如圖7、圖8所示。低凹地玉米、烤煙、水稻等作物地田間積水，地勢較高的烤煙地煙苗被洪水折斷倒伏。

44農(nóng)業(yè)干旱、洪澇災害損失評估

依據(jù)曲靖天氣氣候特點，干旱災害發(fā)生時間、強度，暴雨、洪澇發(fā)生時次，“低溫陰雨寡照”發(fā)生時間及作物所處的發(fā)育期等，通過對作物干旱、洪澇災害的致災因子危險性、孕災環(huán)境敏感性、承載體易損性和防災減災能力等因子，進行分析研究;結合曲靖市農(nóng)業(yè)局農(nóng)情統(tǒng)計、田間災情調(diào)查和實地走訪農(nóng)戶，預計曲靖市2017年秋糧作物干旱、洪澇災害致農(nóng)作物受災損失達5%;經(jīng)濟作物受災損失達10%[5-9]。

6結論與討論

（1）2017年5月至6月上旬，500 hPa我國中高緯地區(qū)受平直西風氣流控制，北方大部地區(qū)存在2～4 dagpm的正距平，該形勢不利于引導冷空氣南下;低緯地區(qū)西太平洋副熱帶高壓的強度較常年同期稍偏強，南支槽強度較常年略偏弱。最終導致2017年5月至6月上旬曲靖全市氣溫顯著偏高、降水異常偏少，干旱天氣持續(xù)并形成旱災。

（2）2017年夏季6月中旬至7月中旬，歐亞中高緯環(huán)流形勢特別是烏拉爾山地區(qū)高壓脊偏弱，貝加爾湖地區(qū)為正距平，東北亞地區(qū)為槽區(qū)。同時在低緯度地區(qū)，西太平洋副熱帶高壓較常年顯著偏強偏西，脊線位置偏南，菲律賓附近對流層低層為反氣旋環(huán)流控制。最終造成曲靖地區(qū)持續(xù)降水異常偏多、寡照、氣溫偏低和洪澇災害。

（3）受上述大氣環(huán)流形勢影響，2017年曲靖雨季開始期偏晚，初夏干旱嚴重;雨季開始后旱澇急轉特征明顯，洪澇災害突出。6月上旬10～20 cm層土壤相對濕度陸良站降至67%、宣威站降至57%，特重旱區(qū)常規(guī)栽培玉米地10～20 cm層土壤相對濕度降至24%;干旱造成農(nóng)作物成災面積777372 hm2、絕收面積71337 hm2。6月中旬至7月中旬，全市因洪澇致農(nóng)作物成災244679 hm2，絕收60670 hm2。預計2017年曲靖市秋糧作物干旱、洪澇災害致使農(nóng)作物受災損失5%，經(jīng)濟作物受災損失10%。

（4）目前干旱災害預測預報是世界性的難題，時效性和準確性還有待進一步提高;暴雨的定時、定量、定點預報也仍然是世界性的難題，準確性和可靠性也有待進一步提高;曲靖干旱和洪澇災害造成的經(jīng)濟損失嚴重，為提高曲靖的防災減災能力，降低災害損失，探索曲靖干旱和洪澇災害的預測預報方法和預警服務。對曲靖干旱和暴雨洪澇災害嚴重的2017年的環(huán)流特征及干旱、暴雨洪澇成因進行初步分析研究，以期為今后干旱災害和暴雨洪澇災害預報準確率和預報時效的提高打下一定的基礎。

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山地農(nóng)業(yè)生物學報38（6）：028～036，2019Journal of Mountain Agriculture and Biology

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