南疆喀什地區(qū)風(fēng)災(zāi)時(shí)空特征及對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響

朱曉華，馬士劍，張 燕

（1.新疆阿克蘇地區(qū)氣象局，新疆 阿克蘇 843000；2.新疆自治區(qū)人工影響天氣辦公室；3.新疆五家渠市氣象局）

風(fēng)災(zāi)是新疆的主要?dú)庀鬄?zāi)害之一。新疆多山環(huán)繞，當(dāng)冷空氣入侵經(jīng)過山口、河谷及近山口的戈壁時(shí)，由于狹管效應(yīng)和翻山后下滑加速作用等原因，產(chǎn)生大風(fēng)，大風(fēng)的平均風(fēng)力達(dá)6 級(jí)或以上（即風(fēng)速大于10.8 m/s以上），瞬時(shí)風(fēng)力達(dá)8級(jí)或以上（風(fēng)速大于17.8 m/s）時(shí)，對(duì)人類的生活和生產(chǎn)產(chǎn)生嚴(yán)重影響，形成風(fēng)災(zāi)。喀什地處新疆西南部，北、西、南三面環(huán)山，東臨塔克拉瑪干大沙漠，整個(gè)地勢(shì)由西南向東北傾斜，特殊的地形和地理位置，形成了嚴(yán)酷的荒漠環(huán)境，氣候干旱，植被稀少，大風(fēng)易引發(fā)沙塵暴、揚(yáng)沙、浮塵等天氣，使得喀什地區(qū)成為新疆重度風(fēng)災(zāi)區(qū)之一[1]?？κ彩且粋€(gè)以林果、棉花、糧食等相互融合發(fā)展的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)地區(qū)，2019 年農(nóng)作物播種面積103.05 萬hm2，其中，糧食播種面積41.72 萬hm2，棉花播種面積43.53 萬hm2，瓜果類播種面積4.63 萬hm2[2]，是新疆重要的糧棉生產(chǎn)基地，但頻繁的風(fēng)沙天氣嚴(yán)重影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，且導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境惡化，因此提高大風(fēng)災(zāi)害特征的認(rèn)識(shí)，對(duì)進(jìn)一步提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)防災(zāi)減災(zāi)能力和生態(tài)環(huán)境的治理建設(shè)尤為重要。本文利用喀什地區(qū)1981—2019 年風(fēng)災(zāi)災(zāi)情資料，分析了39年來風(fēng)災(zāi)的時(shí)空變化特征以及風(fēng)災(zāi)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響，所得到的結(jié)論可為當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)和風(fēng)沙治理提供決策服務(wù)參考。

1 資料來源與分析方法

資料來源于新疆自治區(qū)氣候中心統(tǒng)計(jì)的1981—2019 年喀什地區(qū)各縣市上報(bào)的災(zāi)情信息。統(tǒng)計(jì)風(fēng)災(zāi)次數(shù)時(shí)，一般同年同月不同日期不同縣市則分別統(tǒng)計(jì)為不同的次數(shù)，農(nóng)田受災(zāi)面積也分別統(tǒng)計(jì)；但如果連續(xù)2 d 即日期相連，出現(xiàn)在不同縣市，則作為1次風(fēng)災(zāi)過程，農(nóng)田受災(zāi)面積合并統(tǒng)計(jì)，如果出現(xiàn)在同一個(gè)縣市則分別統(tǒng)計(jì)次數(shù)，農(nóng)田受災(zāi)面積也分別統(tǒng)計(jì)。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，39年共出現(xiàn)133例風(fēng)災(zāi)過程。

本文主要分析對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響，因此災(zāi)度指標(biāo)選取農(nóng)田受災(zāi)面積，并且規(guī)定受災(zāi)農(nóng)田面積≥667 hm2時(shí)的風(fēng)災(zāi)為重大風(fēng)災(zāi)[3]，在此標(biāo)準(zhǔn)之下的影響較小，文中不做討論。這樣共篩選出81例重大風(fēng)災(zāi)災(zāi)情資料，占風(fēng)災(zāi)總次數(shù)的60.9%。將所選重大風(fēng)災(zāi)按損失大小分為特級(jí)、一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)共4個(gè)等級(jí)，見表1。

2 重大風(fēng)災(zāi)特征分析

2.1 各級(jí)風(fēng)災(zāi)發(fā)生次數(shù)

依據(jù)表1的分級(jí)指標(biāo)，1981—2019年喀什地區(qū)共發(fā)生特級(jí)風(fēng)災(zāi)1次，占整個(gè)重大風(fēng)災(zāi)的1.2%，平均約40 年發(fā)生1 次；發(fā)生一級(jí)風(fēng)災(zāi)23 次，占重大風(fēng)災(zāi)的28.4%，平均每4年發(fā)生1次；發(fā)生二級(jí)風(fēng)災(zāi)25次，占重大風(fēng)災(zāi)的30.9%，平均每3年發(fā)生1次；發(fā)生三級(jí)風(fēng)災(zāi)32次，占重大風(fēng)災(zāi)的39.5%，平均每3年發(fā)生1次。

表1 大風(fēng)災(zāi)害分級(jí)指標(biāo)[6]

2.2 風(fēng)災(zāi)年代際變化和年際變化

從表2 可見，1 次特級(jí)風(fēng)災(zāi)出現(xiàn)在20 世紀(jì)90 年代，其他各級(jí)風(fēng)災(zāi)發(fā)生次數(shù)90 年代最多，80 年代最少；從80 年代至90 年代，一、二、三級(jí)風(fēng)災(zāi)次數(shù)均明顯增加，其中二級(jí)增加最多；進(jìn)入90年代以來，一級(jí)和三級(jí)出現(xiàn)次數(shù)變化不大，二級(jí)呈明顯減少趨勢(shì)。

表2 重大風(fēng)災(zāi)1981-2019年各年代際出現(xiàn)次數(shù)統(tǒng)計(jì) 次

從1981—2019 年39 年年際變化趨勢(shì)可以看出（見圖1），重大風(fēng)災(zāi)呈略增加趨勢(shì)，在1997年發(fā)生突變性增加（信度α=0.5）（圖略），增至2004 年后，出現(xiàn)震蕩略減少趨勢(shì)，因此，重大風(fēng)災(zāi)年際變化過程可分為3 個(gè)階段：第一階段是1981—1996 年，為重大風(fēng)災(zāi)減少時(shí)段，16 年共出現(xiàn)22 次過程，平均每年約1.4 次。除1986 年、1989 年和1994 年為正距平，其他年份為負(fù)距平或持平。第二階段是1997—2004 年，為重大風(fēng)災(zāi)增加時(shí)段，8 年共出現(xiàn)31 次過程，平均每年約3.9次，1997年為最多年份，達(dá)8次之多。各年份均為正距平或持平。第三階段是2005—2019 年，為重大風(fēng)災(zāi)震蕩略減少時(shí)段，15 年共出現(xiàn)28 次過程，平均每年約1.9 次。2009 年、2010年、2015 年和2018 年為正距平，其他年份為負(fù)距平或持平。

圖1 1981—2019年喀什地區(qū)重大風(fēng)災(zāi)年際變化

從以上各時(shí)段的分析可以看出，重大風(fēng)災(zāi)出現(xiàn)次數(shù)呈一定的周期變化，分別為10 年、6 年和3 年，這與劉海濤[4]等關(guān)于喀什地區(qū)大風(fēng)出現(xiàn)次數(shù)的周期變化以“10 年的振蕩周期較為顯著，另外還對(duì)應(yīng)有17年、6年和3年的峰值周期”的結(jié)果基本吻合。

2.3 風(fēng)災(zāi)季節(jié)變化和月際變化

喀什地區(qū)1981—2019 年39 年間重大風(fēng)災(zāi)主要發(fā)生在春夏季，為79 次，其中春季66 次，占重大風(fēng)災(zāi)的81.5%，夏季13 次，占重大風(fēng)災(zāi)的16.0%；另秋季2次，占重大風(fēng)災(zāi)的2.5%，冬季沒有。

在月際分布上，重大風(fēng)災(zāi)春季主要出現(xiàn)在4月和5月，分別是26次和36次，其次是3月，為4次；夏季主要出現(xiàn)在6月，為10次，其次是8月，為3次。另外，1次特級(jí)風(fēng)災(zāi)出現(xiàn)在5 月，一級(jí)風(fēng)災(zāi)也主要在4 月和5月，分別出現(xiàn)10次和11次，占一級(jí)風(fēng)災(zāi)總數(shù)的91.3%。

2.4 風(fēng)災(zāi)的空間變化

將出現(xiàn)重大風(fēng)災(zāi)時(shí)影響的縣市進(jìn)行統(tǒng)計(jì)后發(fā)現(xiàn)，影響次數(shù)最多的是岳普湖（36次）和英吉沙（32次），其次是麥蓋提（24 次）和莎車（25 次），最后是巴楚（22次）、澤普（20次）、葉城（20次）和喀什（19次）。

從南疆西部地區(qū)的地理分布可以看出（圖略），喀什地區(qū)重大風(fēng)災(zāi)出現(xiàn)的次數(shù)北部（岳普湖、英吉沙）多于南部（麥蓋提、莎車），且自西北向東南方向遞減，與熱孜瓦古·孜比布拉[5]等對(duì)喀什大風(fēng)日數(shù)的空間分布結(jié)果一致。

3 重大風(fēng)災(zāi)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響

上述分析表明，重大風(fēng)災(zāi)主要發(fā)生在春夏季，由于各月作物處于不同的生長(zhǎng)階段，發(fā)生風(fēng)災(zāi)受損的程度也有明顯的差異。3月中下旬至4月，冷空氣活動(dòng)頻繁，易產(chǎn)生大風(fēng)天氣，此時(shí)農(nóng)作物開始播種，瞬時(shí)強(qiáng)風(fēng)和長(zhǎng)時(shí)間的大風(fēng)沙塵會(huì)將薄膜掀起、剛出土的幼苗容易受損等造成風(fēng)災(zāi)；進(jìn)入5月，大風(fēng)出現(xiàn)概率最大[5]，正值農(nóng)作物的幼苗生長(zhǎng)階段，抗風(fēng)能力弱，因此風(fēng)災(zāi)出現(xiàn)次數(shù)最多，受災(zāi)程度最重。之后，進(jìn)入農(nóng)作物的旺盛生長(zhǎng)階段，株高苗壯，大風(fēng)不易成災(zāi)，所以6月份的風(fēng)災(zāi)較之4月和5月明顯減少，7月沒有風(fēng)災(zāi)發(fā)生。8 月份出現(xiàn)風(fēng)災(zāi)的原因是各種水果開始成熟，一場(chǎng)大風(fēng)可導(dǎo)致大面積落果，造成風(fēng)災(zāi)損失。秋冬季大風(fēng)天氣少，農(nóng)事活動(dòng)趨于結(jié)束和停止，也就基本沒有影響了。

4 結(jié)論與建議

（1）1981—2019 年39 年間喀什地區(qū)共發(fā)生重大風(fēng)災(zāi)81 次。出現(xiàn)特級(jí)風(fēng)災(zāi)1 次，一級(jí)風(fēng)災(zāi)23 次，二級(jí)風(fēng)災(zāi)25 次，三級(jí)風(fēng)災(zāi)32 次。（2）重大風(fēng)災(zāi)從年代際分布看，20 世紀(jì)80 年代最少，90 年代最多；從年際分布看，1997 年重大風(fēng)災(zāi)發(fā)生突變性增多，出現(xiàn)次數(shù)最多，達(dá)8 次。（3）從季節(jié)分布看，重大風(fēng)災(zāi)主要發(fā)生在春夏季，春季最多。從月際分布看，5 月出現(xiàn)重大風(fēng)災(zāi)次數(shù)最多，其次是4 月。（4）從空間分布看，喀什地區(qū)重大風(fēng)災(zāi)出現(xiàn)的次數(shù)北部多于南部，自西北向東南方向遞減。（5）對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響主要在4 月和5 月，農(nóng)作物播種、出苗和幼苗生長(zhǎng)階段，瞬時(shí)強(qiáng)風(fēng)和長(zhǎng)時(shí)間的大風(fēng)沙塵將薄膜掀起和幼苗受損造成風(fēng)災(zāi)；另外8月果實(shí)成熟，大風(fēng)導(dǎo)致大面積落果造成風(fēng)災(zāi)損失。（6）風(fēng)災(zāi)不可避免，但可以盡量減少災(zāi)害造成的損失。對(duì)氣象部門來講，做好大風(fēng)的監(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào)和預(yù)警，并將信息及時(shí)傳達(dá)到農(nóng)戶和決策部門，可有效降低風(fēng)災(zāi)造成的損失。