簡介
幹旱是指長期無雨或少雨,使土壤水分不足、作物水分平衡遭到破壞而減産的農業氣象災害。可分為土壤幹旱、大氣幹旱和生理幹旱三種類型。
土壤幹旱是由于土壤缺水,植物根系吸收不到足夠的水分去補償蒸騰的消耗所造成的危害。大氣幹旱是空氣中分幹燥,經常伴有一定的風力,雖然土壤并不缺水,但由于強烈的蒸騰,使植株供水不足而形成的危害。生理幹旱是不良的土壤環境條件使作物生理過程發生障礙,導緻植株水分平衡失調所造成的損害。這類不良的條件有土壤溫度過高、過低、土壤通氣不良、土壤溶液濃度過高以及土壤中積累某些有毒的化學物質等。
幹旱對作物危害程度與其發生的季節、作物的種類、品種、生育期有關。春季于早影響春播,或造成春播作物缺苗斷壟,并影響越冬作物的正常生長。秋旱影響秋作物的産量及越冬作物的播種。伏旱和秋旱都會使土壤的底墒不足而加劇翌年的春旱。我國發生幹旱最嚴重的地區是。甘肅中部、甯夏南部、山西和陝西北部、内蒙古自治區的中西部以及河北省壩上地區等。
中國境内降水主要源自太平洋的東南季風和印度洋西南季風輸送的水汽。從空間格局來看,中國的降水自東南沿海向西北内陸逐漸減少。在400毫米等降水線,以這條線為界,其東南為受季風影響的半濕潤地區,其西北為少受甚至不受季風影響的半幹旱地區。我國北方地區農田以旱地為主,糧食作物以小麥為主。
分類
幹旱紅色預警
世界氣象組織承認以下六種幹旱類型:
1. 氣象幹旱:根據不足降水量,以特定曆時降水的絕對值表示。
2.氣候幹旱:根據不足降水量,不是以特定數量,是以與平均值或正常值的比率表示。
3.大氣幹旱:不僅涉及降水量,而且涉及溫度、濕度、風速、氣壓等氣候因素。
4.農業幹旱:主要涉及土壤含水量和植物生态,或許是某種特定作物的性态。
5.水文幹旱:主要考慮河道流量的減少,湖泊或水庫庫容的減少和地下水位的下降。
6:用水管理幹旱:其特性是由于用水管理的實際操作或設施的破壞引起的缺水。
我國比較通用的定義是:
1.氣象幹旱:不正常的幹燥天氣時期,持續缺水足以影響區域引起嚴重水文不平衡。
2.農業幹旱:降水量不足的氣候變化,對作物産量或牧場産量足以産生不利影響。
3.水文幹旱:在河流、水庫、地下水含水層、湖泊和土壤中低于平均含水量的時期。
等級
幹旱 地層龜裂
《氣象幹旱等級》國家标準規定了全國範圍氣象幹旱指數的計算方法、等級劃分标準、等級命名、使用方法等,并界定了氣象幹旱發展不同進程的術語。氣象幹旱等級國家标準中規定了五種監測幹旱的單項指标和氣象幹旱綜合指數CI。五種單項指标為:降水量和降水量距平百分率、标準化降水指數、相對濕潤度指數、土壤濕度幹旱指數和帕默爾幹旱指數。氣象幹旱綜合指數CI以标準化降水指數、相對濕潤指數和降水量為基礎建立的一種綜合指數。
《氣象幹旱等級》國家标準中将幹旱劃分為五個等級,并評定了不同等級的幹旱對農業和生态環境的影響程度:
1.無旱:正常或濕澇,特點為降水正常或較常年偏多,地表濕潤;
2.輕旱:特點為降水較常年偏少,地表空氣幹燥,土壤出現水分輕度不足,對農作物有輕微影響;
3.中旱:特點為降水持續較常年偏少,土壤表面幹燥,土壤出現水分不足,地表植物葉片白天有萎蔫現象,對農作物和生态環境造成一定影響;
4.重旱:特點為土壤出現水分持續嚴重不足,土壤出現較厚的幹土層,植物萎蔫、葉片幹枯,果實脫落,對農作物和生态環境造成較嚴重影響,對工業生産、人畜飲水産生一定影響;
5.特旱:特點為土壤出現水分長時間嚴重不足,地表植物幹枯、死亡,對農作物和生态環境造成嚴重影響,工業生産、人畜飲水産生較大影響。
《氣象幹旱等級》國家标準規範全國通用,具有空間和時間可比性,能較為客觀地描述幹旱的發生、發展、持續、解除等過程,以及幹旱發生程度和範圍的等級标準的幹旱監測指标。
原因
地表開裂
造成幹旱的原因既與氣象等自然因素有關,也與人類活動及應對幹旱的能力有關。具體可分為以下幾個方面:
(1)氣象原因:長時間無降水或降水偏少等氣象條件是造成幹旱的主要因素。
(2)地形地貌原因:地形地貌條件是造成區域幹旱的重要原因。
(3)水源條件與抗旱能力不足:幹旱與因水利工程設施不足帶來的水源條件差也有很大關系,例如水利工程設施如水庫、水井等不。)
(4)人口因素:由于人口持續增長和當地社會經濟快速發展,生活和生産用水不斷增加,造成一些地區水資源過度開發,超出當地水資源的承載能力。
(5)水資源有效利用率低:由于西南地區平常年份降水較多、不太缺水,農業用水、工業用水和生活用水的有效利用率與國内常年缺水地區相比有明顯差距,也對應對幹旱不利。
預警
幹旱預警信号分二級,分别以橙色、紅色表示。幹旱指标等級劃分,以國家标準《氣象幹旱等級》(GB/T20481-2006)中的綜合氣象幹旱指數為标準。
橙色:預計未來一周綜合氣象幹旱指數達到重旱(氣象幹旱為25~50年一遇),或者某一縣(區)有40%以上的農作物受旱。
紅色:預計未來一周綜合氣象幹旱指數達到特旱(氣象幹旱為50年以上一遇),或者某一縣(區)有60%以上的農作物受旱。
危害
1.幹旱導緻人體免疫力下降
2.幹旱是危害農牧業生産的第一災害
氣象條件影響作物的分布、生長發育、産量及品質的形成,而水分條件是決定農業發展類型的主要條件。幹旱由于其發生頻率高、持續時間長,影響範圍廣、後延影響大,成為影響我國農業生産最嚴重的氣象災害;幹旱是我國主要畜牧氣象災害,主要表現在影響牧草、畜産品和加劇草場退化和沙漠化。
3.幹旱促使生态環境進一步惡化
1.氣候暖幹化造成湖泊、河流水位下降,部分幹涸和斷流。由于幹旱缺水造成地表水源補給不足,隻能依靠大量超采地下水來維持居民生活和工農業發展,然而超采地下水又導緻了地下水位下降、漏鬥區面積擴大、地面沉降、海水入侵等一系列的生态環境問題。
2.幹旱導緻草場植被退化。我國大部分地區處于幹旱半幹旱和亞濕潤的生态脆弱地帶,氣候特點為夏季盛行東南季風,雨熱同季,降水主要發生在每年的4-9月。北方地區雨季雖然也是每年的4-9月,但存在着很大的孔徑異質性,有十年九旱的特點。由于氣候環境的變遷和不合理的人為幹擾活動,導緻了植被嚴重退化,進入21世紀以後,連續幾年,幹旱有加重的趨勢,而且是春夏秋連旱,對脆弱生态系統非常不利。 3.氣候幹旱加劇土地荒漠化進程
4.氣候暖幹化引發其他自然災害發生
冬春季的幹旱易引發森林火災和草原火災。自2000年以來,由于全球氣溫的不斷升高,導緻北方地區氣候偏旱,林地地溫偏高,草地枯草期長,森林地下火和草原火災有增長的趨勢。
曆年旱情
根據中國民政部提供的曆史文獻,1000年來發生在中國的重大幹旱事件有14例,這些事例是指持續時間在3年以上,幹旱區域覆蓋4個省份以上的幹旱事件。其中出現于宋、元、明、清等不同的朝代和不同的冷暖氣候背景下的有代表性的事例分别是:公元989~991年(北宋);1209~1211(南宋);1370~1372年(元朝);1483~1485年(明朝);1585~1590(明朝);1637~1643年(明朝);1784~1787年(清朝)和1875~1877年(清朝)。
這14個幹旱事例中,以1637~1643年的幹旱事件持續時間最長;1585~1590年幹旱地域最廣,且地域分布變化最大,前期北旱南澇轉變為後期的北澇南旱;1877年為北方大旱的典型;1785年則為江淮、長江中下遊幹旱之典型;而公元989年為中原地區幹旱之典型。以下分述之:
公元989年
中原地區幹旱之典型,該年開封的年降水量推算為191毫米,為最近的50年所未見;公元990年的年降水量為357毫米。旱區中心地帶這2年的年降水量平均減少近6成,連續2年平均降水量不足300毫米,這也低于最近50年的最低氣象記錄。
1585~1590年
幹旱地域廣、變化大,大範圍幹旱持續6年。幹旱事件可分為前後兩段,前段呈北旱南澇的旱澇分布格局,後段旱澇分布格局有改變,北方開始多雨,幹旱區擴大并南移至長江流域及江南。由各省逐年受旱成災的縣數統計可見,前段受旱最重的是河北、山西,後段受旱最重的是江蘇、安徽和湖南,持續最久的則是河南。1589年達到極旱,1585~1590年間各地河湖井泉幹涸記錄可旁證幹旱程度,例如,安徽“淮河竭、井泉涸、野無青草”;浙江“運河龜坼赤地千裡,河中無勺水”等。這次幹旱事件尚伴有大範圍饑荒和瘟疫,疫區随大旱地區而轉移。
1637~1643年
幹旱(通常又稱崇祯大旱)其持續時間之長、受旱範圍之大,為近百年所未見。中國南、北方23個省(區)相繼遭受嚴重幹旱。幹旱少雨的主要區域在華北,河北、河南、山西、陝西、山東,這些地區都連旱5年以上,旱區中心所在的河南省,連旱7年之久,以1640年幹旱最為猖獗。幹旱事件前期呈北旱南澇的格局,且旱區逐年向東、南擴大;1640年以後北方降雨增多,轉變為北澇南旱。在這期間瘟疫流行、蝗蟲災害猖獗。
1877年
北方大旱的典型,在旱區中心的山西省南部二百餘日無透雨,陝西華陰縣1877年無降雨日數達290天以上,漢水、汾水、浍水、汶河、渠河水涸。
1785年
江淮和長江中下遊幹旱之典型,據史料記載:“太湖水涸百餘裡,湖底掘得獨木舟”。黃河中下遊和江淮地區嚴重幹旱持續4年,并伴随嚴重的蝗災和瘟疫,其持續少雨時間和酷旱記述為近50年所未見。江淮及太湖地區1785年夏季降水量低于現代記錄的極小值。如蘇州1785年夏季6~8月雨日數僅28天,夏季降水量的推算值為174毫米,為18世紀夏季(6~8月)雨量的次低值,也低于1951~2000年的最低降水量記錄,其距平百分率低達-57.4%,即夏季雨量的減少近6成。在期間,黃河下遊及黃淮、江淮飛蝗大爆發,還出現疫病大流行。
2000年
多省幹旱,幹旱面積大,達4054萬公頃,受災面積6.09億畝,成災面積4.02億畝。建國以來可能是最為嚴重的幹旱。
2003年
江南和華南、西南部分地區發生嚴重伏秋連旱,其中湖南、江西、浙江、福建、廣東等省部分地區發生了伏秋冬連旱,旱情嚴重。
2004年
我國南方遭受53年來罕見幹旱,造成經濟損失40多億元,720多萬人出現了飲水困難。
2005年
華南南部現嚴重秋冬春連旱,雲南發生近50年來少見嚴重初春旱。
2006年
重慶發生百年一遇天災,全市伏旱日數普遍在53天以上,12區縣超過58天。直接經濟損失71.55億元,農作物受旱面積1979.34萬畝,815萬人飲水困難。2007年 22個省發生旱情。全國耕地受旱面積2.24億畝,897萬人、752萬頭牲畜發生臨時性飲水困難。中央财政先後下達特大抗旱補助費2.23億元。
2010年我國的西南旱情嚴重
2008年
雲南連續近三個月幹旱,據統計,雲南省農作物受災面積現已達1500多萬畝。僅昆明山區就有近1.9萬公頃農作物受旱,13多萬人飲水困難。
2009年
我國多省遭遇嚴重幹旱,連續3個多月,華北、黃淮、西北、江淮等地15個省、市未見有效降水。冬小麥告急,大小牲畜告急,農民生産生活告急。不僅工業生産用水告急,城市用水告急,生态也在告急。
2010年
2009年秋季以來一直到2010年初,中國西南地區遭受嚴重旱情。特别是雲南發生自有氣象記錄以來最嚴重的秋、冬、春連旱,全省綜合氣象幹旱重現期為80年以上一遇;貴州秋冬連旱總體為80年一遇嚴重幹旱,省中部以西以南地區旱情達百年一遇。損失十分嚴重。截至3月23日,幹旱緻使廣西、重慶、四川、貴州、雲南5省(區)受災人口6130.6萬人,飲水困難人口1807.1萬人,飲水困難大牲畜1172.4萬頭,農作物受災面積503.4萬公頃,絕收面積111.5萬公頃,直接經濟損失達236.6億元。
2011年
一艘大漁船擱淺在鄱陽湖湖底草坪上
2010年冬至2011年春,冬麥區發生嚴重幹旱。2月上旬旱情高峰期,河北、山西、江蘇、安徽、山東、河南、陝西、甘肅8省有1.12億畝耕地受旱,有246萬人、106萬頭大牲畜因旱飲水困難。
春夏之交,長江中下遊湖北、湖南、江西、安徽、江蘇5省出現了嚴重旱情。6月初旱情高峰時5省耕地受旱面積達5695萬畝,有383萬人因旱飲水困難。受幹旱影響,鄱陽湖、洞庭湖5月初的水域面積一度隻有301和652平方公裡,較多年同期分别偏小85%和24%。
夏秋季節,西南大部降雨持續偏少,江河來水不斷減少,水利工程蓄水嚴重不足,發生了嚴重的伏秋旱。9月上中旬旱情高峰時,貴州、雲南、四川、重慶、廣西等西南5省(區、市)耕地受旱面積5118萬畝,有1405萬人、682萬頭大牲畜因旱飲水困難。貴州和雲南旱情尤為嚴重,兩省耕地受旱面積為3701萬畝,因旱飲水困難人口和大牲畜分别達977萬和436萬。
2012年
全國耕地受旱面積6010萬畝,僅雲南、四川、河北三省就有4028萬畝耕地受旱,占全國的67%。全國因旱人飲困難782萬人,僅雲南、四川、内蒙古3省區就有630萬人因旱發生飲水困難,占全國的81%,西南部分山區群衆飲水困難時間已長達半年以上。
2013年
2013年6月下旬以來,中國長江以南大部地區出現了曆史罕見的持續高溫少雨天氣,持續時間長,範圍特别廣,溫度異常高。江南大部、華南北部有些氣象站的極端最高氣溫和平均氣溫均超過曆史同期最高記錄,南方地區38攝氏度以上的酷熱天氣日數為近50年來之最,并出現連續超過40攝氏度的酷暑天氣。
高溫少雨天氣使得中國南方地區旱情發展迅速。數據顯示,高溫區域降水較常年同期偏少52.6%,其中貴州、湖南平均氣溫為1951年以來最高,而降水量均為1951年以來最少。另據氣象衛星遙感監測,7月鄱陽湖水體面積比同期減少25%、洞庭湖水體面積比同期減少34%。
高溫幹旱對一季稻、玉米等秋收作物所造成的危害已無法挽回。據統計,高溫幹旱造成南方湘、黔、渝、浙、贛、鄂、皖等7省(市)農作物受災8021千公頃、絕收1123千公頃。
2012年11月以來,四川省大部分地區降雨偏少,溫度持續偏高。特别是進入3月份以來,全省氣溫異常偏高,基本無有效降雨。全省旱情持續發展,範圍繼續擴大。
3月份以來,福建全省降雨量與曆年同期相比偏少,南部還出現了氣象幹旱。預計(16日)晚上起,全省自北而南有一場降雨,或有利緩解南部的氣象幹旱,同時降低森林火險等級。
2014年
2014年,全國旱情發展主要經曆了冬春旱和夏伏旱兩個階段,其中冬春旱主要發生在山西、河南、河北、山東、甘肅等冬麥區以及湖北、四川、雲南等地,夏伏旱主要發生在遼甯、吉林、河南、内蒙古等北方地區。據統計,2014年全國作物受旱面積3.4億畝、受災面積1.8億畝、成災面積8516萬畝、絕收面積2227萬畝,因旱造成糧食損失2006萬噸、經濟作物損失276億元、直接經濟總損失910億元,共有1783萬人、883萬頭大牲畜因旱發生飲水困難。從各地損失情況來看,2014年屬于幹旱偏輕年份。
2015年
2015年,河北、山西、内蒙古、遼甯、甘肅、陝西和甯夏等地階段性幹旱較重。去冬今春,華北、黃淮等地降水量偏少2~5成,河北、山西、山東和内蒙古部分地區出現春旱。夏季,華北大部、西北東部、東北西南部、黃淮西部和東南部等地降水量偏少2~5成,河北、内蒙古、遼甯、吉林、山東、甯夏等地夏旱嚴重。8月至10月中旬,河南、山東、山西和陝西南部降水偏少,出現中度以上氣象幹旱,對部分地區冬小麥播種不利。
2016年
2016年秋冬季全國降水正常略偏少,西南東部、西北東南部、華北中南部、黃淮和東北大部則偏少二至四成,旱情不容樂觀。
2021年
2021年,中國全年因幹旱災害造成直接經濟損失201億元。
如何抗旱
1、興修水利,發展農田灌溉事業;
2、改進耕作制度,改變作物構成,選育耐旱品種,充分利用有限的降雨;
3、植樹造林,改善區域氣候,減少蒸發,降低幹旱風的危害;
4、多管齊下,防治水土流失;
5、研究應用現代技術和節水措施,例如人工降雨,噴滴灌、地膜覆蓋、保墒,以及暫時利用質量較差的水源,包括劣質地下水以至海水等。