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春旱

春旱,指春季的干旱。语出《宋书五行志二》:“ 晋海西泰和四年十二月, 凉州春旱至夏。”

[spring drought] 春天出现的旱情。

罕见的春旱。

指春季的干旱。

《宋书五行志二》:“ 晋 海西泰和 四年十二月, 凉州 春旱至夏。” 唐 杜甫 《喜雨》诗:“春旱天地昏,日色赤如血。”《中国农村的社会主义高潮红星集体农庄的远景规划》:“农庄的护田林已经长起来……将要减轻春旱对于播种的威胁。”

干旱的起因确实在于气候变化,而推动这个变化的还是人类的手。大量燃烧煤炭、石油等化石能源,向大气中排放二氧化碳等温室气体,这是全球变暖的根本驱动力。

降雨量不足是春旱严重的原因之一。有的地方阴雨相间,渝东、渝中大部分地区降水量25毫米以上,渝西大部分地区总降水量少于25毫米。与往年同期相比,潼南、大足、荣昌、永川、铜梁、江津等6个区县雨量偏少3080%。

另一个重要原因是,特大干旱严重影响了水库、水田的蓄水量。比如,一些土地龟裂严重,小雨降落时毫无作用。水库蓄水量约11.7亿亿方,不到历史同期应蓄水量的50%。

北方地区,春季气温回升快,蒸发较强 ;夏季风弱,雨季未到,降水较少;春耕需水量大,但雨季未到,地下水位低 ;降水量较同纬度的地区低从地理原因解释,主要是因为有山阻隔,或者季风的背风坡,受“焚风效应”。有的地区湾口效应使冬季风可以长驱直下。

再次,巴尔喀什湖到贝加尔湖地区以及中国东北一带高度场较常年同期异常偏高,暖性高压脊在这一带的频繁出现和发展,主导环流系统为高压脊且长时间维持,是造成年春旱的主要原因;偏低的赤道东太平洋海温和太阳活动异常是造成春旱的间接原因.

小旱:连续无降雨天数,春季达16至30天、夏季16至25天、秋、冬季31至50天。

中旱:连续无降雨天数,春季达31至45天、夏季26至35天、秋冬季51至70天。

大旱:连续无降雨天数,春季达46至60天、夏季36至45天、秋冬季71至90天。

特大旱:连续无降雨天数,春季在61天以上、夏季在46天以上、秋冬季在91天以上。

中国各地根据农业生产的特点和习惯,按干旱出现的季节,分为春旱、夏旱、伏旱、秋旱等。例如:

(1) 地处华南地区的广西,将2-4月总降水量≤200毫米称为春旱,5-7月总降水量≤250毫米称为夏旱,8-10月总降水量≤250毫米称为秋旱。

(2) 福建省则将2月11日-梅雨开始,这期间出现的干旱称为春旱,从梅雨止到10月10日出现的干旱称为夏旱,从10月11日到次年2月10日出现的干旱称为秋冬旱,以<2毫米的连旱日数来确定干旱的严重程度,如春旱期间<2毫米连旱日数16-30天为小旱,31-45天为旱,46-60天为大旱,≥61天为特大干旱。

(3) 在长江中下游地区,冬春之际虽然也会出现干旱,但一般受旱范围小,持续时间短,但在夏秋期间,往往会有干旱灾害出现。所以,这一地区,将干旱分为:⑴春旱:发生在5-7月初,春末初夏,一般情况,这一地区本应梅雨,降水增多,但在环流异常变化下,也会有干旱出现。⑵伏旱:发生在7-8月,这一地区梅雨结束,在相应的环流条件下,会长期晴热少雨,出现伏旱。⑶秋旱:发生在9-10月,这一地区如果台风和冷锋降水很少,将会秋高气爽,持续少雨,出现秋旱。

(4) 华北地区的春旱是指在3-5月的干旱,夏旱为6-8月,秋旱为9-11月。

(5) 西北黄土高原,春旱是在4-5月的干旱,初夏旱是指本地雨季到来前的6月上中旬,此时正值高原中部夏田作物抽穗、扬花期,需水量相当大,此时若出现干旱对农作物产量有很大影响,有时,这一地区春旱连着初夏旱,对夏田作物而言,称为“卡脖子旱”,致使小麦大面积减产,夏旱(也称伏旱)在7月下旬至8月上旬,这一地区的伏旱与中国西南、华东等地相比,伏旱开始迟、结束早。

以上例子说明,中国各地根据生产的特点,对农作物的影响及干旱出现的季节划分不同的季节性干旱。实际上,干旱的出现有时并不局限在一个季节内,可连续出现,如春夏连旱,夏秋连旱或伏秋连旱等等不同的干旱类型。 [1]

晚----多种作物不能及时播种,普遍形成晚播晚发。有效积温相对减少,生长发育后延,成熟期推迟,普遍变成晚茬作物。

弱----长期干旱造成了农作物植株小、根系弱、叶片面积小,生物产量大幅度减少,直接影响经济产量。

乱----由于受害程度不同,农作物播种有早有晚,品种杂乱,长势不整齐,给管理造成困难。

慢----受害的农作物脆弱,抗逆能力差,管理措施效应慢,养分吸收慢,光合积累慢。

中国农田受旱面积年均达3.85亿亩,平均每年因旱减产粮食350亿公斤。而2005年山东省的全部粮食作物产量也不过390亿公斤左右。春旱不止发生在海南,云南、四川、重庆等地都遭受旱灾袭击,春耕及人畜用水紧张。

重庆春旱旱情较重,36个区县持续春旱,现160多万人饮水困难,2.87万群众的生活用水依靠送水解决。农作物受旱面积226.65万亩,水田缺水336万亩、旱地缺墒142.95万亩。水库干涸26座,21654眼机电井出水不足。有35个区县169个镇乡797个村的162.7万人、128.1万头大牲畜仍然存在临时饮水困难。

黄淮、江淮大部、华北西部出现10毫米至25毫米的降水过程,其中黄淮、江淮大部雨量超过20毫米,

我国北方大部分地区累计降水量不足10毫米,其中东北大部、华北中北部累计平均降水量出现1951年以来同期最小值。受其影响,北方大部地区旱情持续发展,主要江河来水偏枯,水利工程蓄水严重不足,东北、华北春播白地缺水缺墒面积一度达到2.02亿亩,部分冬麦区土地干裂,小麦苗情普遍较差。

四季如春的旅游胜地海南省春天遭受了严重的旱灾侵袭。农作物受旱面积154.9万亩;水库干涸415座,因旱情发生饮水困难人口达到19.99万人。松涛水库,位于南渡江上游,上世纪60年代末建成,滋润着周边近130万亩农田,每年还能供电1.57亿千瓦时。岛屿星罗棋布的秀丽湖景也使水库成为海南省一个叫得响的旅游景点。但水库水位只有173米,比正常水位190米低很多,接近165米的死水位。岸边、岛屿很多原本在水下的部分裸露出来。全省水库蓄水比例34.5%的一半。面对干旱,除了打井开源,人们也得节流改种其他抗旱省水的作物。佛罗镇的小餐馆里,苦瓜、圣女果等等耗水的蔬菜已经从菜单上拿下,取而代之的是长豆角。

植树种草、培植防护林,防止水土流失。

多植树,多种草;沙地不种植农作物用来种草和树防止土地沙化。

还要防止土壤板结会更不利于种植农作物的生长。

多用农家肥尽量少用那些无机肥。

应该以年为单位隔年种植这有利于保持土壤肥力。

少用含磷一类的化肥它们由雨水进入河流使水富营养化,会造成藻类大量繁殖破坏生态平衡。

面对日益频繁的干旱等极端气候,除了打井改种等适应办法,大力发展可再生能源,坚持落实可持续发展、保护森林才是治本的举措。应对行动开展得越早,将来不得不承受的负担就会越轻。调整结构以高科技应对。随着气候继续变暖,一些农作物品种的种植北界将继续北移,原来不适宜种植中晚熟品种的地区将因热量条件好转而适宜种植。因此,应对气候变暖第一步要做的就是充分认识到自然条件的变化,用好用足热量资源,不断挖掘粮食增产潜力。如北部的麦豆主产区随着气候变暖可逐步扩大玉米、水稻等喜温作物的比例,扩大中晚熟农作物品种种植面积。

结构调整的内涵不仅如此,还包括品种结构的调整,农业结构的调整等。比如,针对干旱程度和病虫害加剧的趋势,在作物品种战略上变“早熟高产”为“耐旱抗病虫害”的中晚熟优质高产品种,有计划地培育和选用抗旱、抗涝、抗高温和低温等抗逆品种,使之适应气候变化。 [2]

抓好“四防”、“一增”等管理措施。即防涝、防虫、防衰、防晚和增措施、促产量。

防涝----受旱苗后期常遇涝灾,如同雪上加霜。因此要做到大雨早排,小水灌溉,开沟起垄,流水通畅,以防在土壤板结、根系较弱的情况下,影响作物根系呼吸,甚至造成窒息死亡。

防虫----交替轮换用药,多种措施并用,科学控制虫害。

防衰----受旱作物叶小,根弱,细胞老化,输导组织收缩,对养分吸收慢,利用率低。因此,要结合灌水增施速效肥料。追肥要“少吃多餐”并开沟浅施。

防晚----补种和雨后抢墒播种的农作物,多数不能按季节正常生长,有效积温、日照时数等均不能满足生育需要。因此,对这些作物要突出一个“促”字,立足一个“勤”字,力争一个“早”字,千方百计促早熟、争收成。在加强农业措施的同时,要抓好化学药剂和肥料调控。磷和微量元素可使作物体内糖和蛋白质增加,中后期叶面喷施磷酸二氢钾,对玉米、水稻等作物的早熟增产具有显著效果,喷施0.3%的磷酸二氢钾可增产4.5%-8.2%。在大豆开花期每亩喷施10-15克钼酸铵,能增荚增粒,使籽粒饱满,并可提前3-5天成熟,增产12%-22%。在9月底至10月初每亩喷施100-200毫升乙烯利或用药液蘸果,可有效地促进多种农作物早熟。

增措施促产量----晚熟玉米人工授粉,可促进多结籽粒;水稻后期巧用肥水,能减少秕粒,显著增产;花生中耕壅土,可增加坐果率,提高产量;玉米适当晚收,能增加千粒重,增产9%-18%;大豆喷施三碘苯甲酸,可增产4.5%-7.8%;甘薯、萝卜喷施50ppm甘薯增大素能增产17%-20%;稻草覆盖直接还田,不仅能蓄水保墒,灭草肥田,还可使玉米增产6.7%-9%,大豆增产4%-7.4%;甘薯田覆盖秸秆既增产,又可减少人工翻蔓。

我国季风气候明显,逐年间季风的不稳定性和境内由于地形、山脉等因素造成的水热分布不均导致了我国干旱的频繁发生。每年因干旱造成的粮食减产和经济损失约占气象灾害造成经济总损失的50%左右。华南地区是我国人口密集和经济最发达的地区之一,它地处气候年际变化非常显著的东亚季风区,干旱灾害频繁,尤其是自21世纪初以来大范围的秋冬春干旱灾害给工农业生产带来很大的损失,给人民群众的生活造成严重的影响。可见,干旱作为华南最严重的气象灾害之一,已经对社会经济和人民生活造成严重影响。因此,华南春旱的研究是一个重要的科学问题。

要探讨华南地区今后是否会出现持续严重性干旱,首先要从华南干旱特征出发,了解旱年和涝年形成机制。资料统计表明,华南地区容易发生春旱和秋旱,尤其是春旱出现频率最高,对华南春耕播种以及农作物生长影响最大。华南地区春旱较为频繁,严重影响早稻育秧以及华南地区工业和生活用水。因此,研究华南春季降水变化特征及机制,对做好华南春季减灾防灾工作有着十分重要的意义。

然而,对华南旱涝的研究几乎都侧重于汛期。由于华南前汛期定义是4~6月(既有锋面降水也有季风降水),并没有完全包括春季,而春初华南天气形势仍处于冬季到春季型调整期,所以华南春旱与前汛期旱灾的形成机理会存在差别。另外,华南春旱又与华南夏秋旱不同,华南夏秋季节降水主要与热带气旋和夏季风活动有关,春季降水则主要与冷暖空气交绥的锋面活动有关。最近还有分析表明,来自南海的经向水汽输送的异常变化将导致华南降水异常,而纬向水汽输送异常变化只导致整个华南地区降水不均,出现小范围降水异常。总而言之,从北方来的冷空气(v<0)和南来的暖空气(v>0)是否在华南辐合抬升(ω<0),是华南春季降水多寡的关键。因此,用南北风分量(v)和垂直运动分量(ω)构成的经向环流来综合研究华南春旱问题是恰当的。

研究根据降水异常与大范围水汽输送以及水汽辐合抬升异常密切相关的研究结果,通过运用经向环流模式,从定量诊断华南地区(105°E~120°E)纬向平均经向环流异常机理入手来探讨华南春旱机理。这么做不仅考虑了华南地区经向环流特征,还考虑了纬向环流的特征,如西风急流以及纬向水汽输送的影响可由反映纬向环流作用的纬向西风动量的水平和垂直输送以及纬向温度平流等强迫项对经向环流的垂直分支ω和相应的水平散度的驱动作用来体现。所以,用华南局地纬向平均经向环流来研究华南春旱的机理是可行的。

1951~2001年华南春季降水距平百分率变化曲线(图1)反映华南春季雨量具有明显的年际变化特征,年与年之间的降水差异很大,距平百分率最大值可达到60%以上。并且,从20世纪50~70年代初降水偏少,之后降水明显偏多,这可能与20世纪70年代全球大气环流发生突变有关。

为了去除这一年代际变化的影响,以下的模拟只用1980~1999年NECP逐日2个时次资料。为不失一般性,取绝对值大于30%(已超过标准差)为标准,找出华南春旱年为1991年和1995年。作为对比分析,选出华南春涝年为1981、1983、1992年。

研究抓住来自南边的水汽在华南地区是否被锋后冷空气抬升是决定华南春季降水多寡这一经向环流特征,从定量诊断华南地区局地纬向(105°E~120°E)平均经向环流异常机理入手来探讨华南春旱机理,并结合EOF和相关分析等统计方法,找到华南春旱的大气环流特征,得出以下主要结果:

(1)华南春旱与局地经向环流异常密切相关。观测和模拟结果均显示,华南各春旱年春季总经向环流距平场均以下沉位于华南,上升位于30°N的反Hadley型环流为主要特征。华南地区受距平下沉运动影响,南海地区低层出现距平偏北风,使得华南地区水汽输送偏弱,从而遭受春旱。

(2)定量分析表明,反映中高纬度西风带系统活动的物理因子对影响华南春旱的局地经向环流异常有着重要影响。华南春旱年,驱动华南地区下沉和30°N附近上升的距平经向环流的因子主要有反映处于华南北侧的锋面对流活动的潜热加热,由其激发的经向环流的下沉支对影响华南春旱的低层下沉辐散贡献占56%;与西风带斜压槽有关的水平温度平流(25%)和与西风急流有关的纬向西风动量平流(20%)。

(3)华南春旱时大气环流的统计特征是乌拉尔山阻高和副热带高压均偏强。对华南春旱最严重的1991年进行EOF和超前滞后统计分析表明,乌拉尔山阻高超前副热带高压变化2~6天,高纬稳定的乌拉尔山阻高建立和维持后,其下游西风带较平直,锋面及其锋面上升支气流位置偏北,使下沉支气流出现华南造成了西太副高偏强位置偏西北,因而华南地区偏旱。因此,在预报华南春旱时要特别关注乌拉尔山阻高的建立和维持。 [3]


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