..華西秋雨的影響及成因分析——以XX省為例摘要:近年來華西秋雨對我國的氣候環境變化的影響日益加深,對農業生產造成了巨大損失,如影響晚稻抽穗揚花、使紅棗腐爛等,同時也給人們的生產生活帶來不便。有些年份由于雨量大,持續時間長,造成洪澇災害,直接影響到工農業生產和人民生命財產安全。本文討論了華西秋雨在我國的時空分布特征,全面闡述華西秋雨的形成原因,并結合實際事例分析了華西秋雨對XX省的農業生產影響嚴重,最后指出了應該加強對華西秋雨這種季節區域性降水的研究并提出了具體防范措施,供農業生產、工程建設、居民生活參考。關鍵字:華西秋雨XX省影響成因分析引言華西秋雨作為一種天氣現象,又可將其看作是一種氣象災害,對中國西部尤其是甘南、XX、XX、XX、黔北等地造成很大影響,尤其是農業生產活動,但是就目前來看國內這方面的研究尚不足,需要不斷探索,本文通過研讀大量文獻、結合自身經驗等方法,認真研究了不同年份華西秋雨形成的各種不同主導因子,總結出了華西秋雨形成的主體原因,目的是為了全面闡述華西秋雨的形成原因,揭示華西秋雨對人們的日常生產生活的重大影響,提出不同的應對策略,以減少不必要的損失,同時希望廣大研究者及政府部門能夠重視華西秋雨這一現象,為人民做好各項保障性措施,使人民的生產活動更具安全性、保障性。1.XX省概況XX省,簡稱陜或秦,又稱三秦,為中國西北——省級行政單位,省會十三朝古都XX,位于中國內陸的腹地,屬于黃河中游和長江上游,地理坐標：東經105°29′～111°15′,北緯31°42′～39°35′之間。面積約21萬平方千米,人口3733萬,下轄XX1省級市、XX等9地級市及1農業示范區。1.1XX地形狀況XX的地勢總體是從西向東逐漸降低,中部低,南北兩側高；XX主要分為三大自然區域：陜北高原,關中平原,秦巴山地；其分界線為北山和秦嶺。陜北黃土高原約占全省總面積45%,平均海拔800～1300米,。其北部多風力作用形成的風沙區,南部多流水侵蝕的丘陵溝壑；關中平原是全省的精華之地,號稱"八百里秦川",面積約占全省土地總面積的19%；這里地形平坦,經濟繁榮,交通便利,物產富饒,GDP約占全省的2/3；陜南秦巴山地包括秦嶺、巴山和漢江谷地,面積約占全省的36%,林木資源豐富,漢江谷地是農業主產區。XX山地總面積741萬公頃,占全省土地總面積的36%,高原總面積926萬公頃,總面積的45%,平原391萬公頃,占總面積的19%。耕地總面積480萬公頃,占總面積的23.3%,水田面積20.4萬公頃,占總面積的1%,旱地面積369.2萬公頃,占總面積的17.9%,水澆地88.7萬公頃,占總面積的4.3%,林地962.6萬公頃,占總面積的46.8%,草地317.9萬公頃,占總面積的15.4%,水域面積40.3萬公頃,占總面積的2%。1.2XX省氣候狀況XX省境內氣候差異很大,由北向南漸次過度為溫帶、暖溫帶和北亞熱帶,大部分地區屬于溫帶大陸季風性氣候。年平均降水量576.9毫米,年平均氣溫13.0℃,無霜期218天左右。最北邊靠近XX、XX一代為溫帶干旱半干旱氣候、陜北大部分地區屬于暖溫帶半干旱氣候；關中平原則屬于半濕潤氣候、陜南總體屬于由亞熱帶向溫帶過渡帶,山地大部為暖溫帶濕潤氣候,盆地為北亞熱帶濕潤氣候。XX各地的年平均氣溫在7～16℃,基本上是由北向南逐漸升高。其中陜北7～12℃；關中12～14℃；陜南的淺山河谷為全省最暖地區,多在14～16℃。由于受冬夏季風的影響,這里冬四季明顯、冬冷夏熱、。最熱月7月平均氣溫,陜北21～25℃,關中23～27℃,陜南24～27.5℃。最冷月1月平均氣溫,陜北－10～－4℃,關中－3～1℃,陜南0～3℃。冬季南北溫差大,夏季南北溫差小,春、秋溫度升降快。年降水量由于受地形影響,由南向北逐漸遞減。春季少于秋季,春季降水量占全年的13%～24%。冬季降水稀少,只占全年的1%～4%。暴雨始于4月,于11月結束,主要集中在7～9月。關中、陜南春季第一場320.0毫米的降水過程一般出現在4月上旬末到中旬。初夏汛雨出現在6月下旬后期到7月上旬前期,此期間,暴雨相對集中,關中、陜南地區出現洪澇災害較多。2華西秋雨簡介2.1華西秋雨概念華西秋雨〔AutumnrainofWestChina,是我國西部地區秋季多雨的一種氣候現象,主要出現在XX、XX、XX、XX、XX東部和南部、XX關中和陜南、XX西部、XX西部一帶。其中尤以XX盆地和川西南山地及XX的西部和北部最為常見。華西秋雨主要特點是雨日多,而另一個特點是以綿綿細雨為主,所以雨日雖多,但雨量卻不很大,一般要比夏季少,強度也弱。當降水強度稍大時就必然會給生活生產帶來諸多更大的災難。平均來講,降雨量一般多于春季,僅次于夏季,形成當地第二個峰值。華西秋雨一般出現在9-11月<見圖1>,最早出現日期有時可從8月下旬開始,最晚在11月下旬結束；在水文上表圖120XX9——10月降水日數〔來源：國家氣候中心秋季降水以小雨為主,是典型的綿綿秋雨。主要是由于秋季頻繁南下的冷空氣與停滯在該地區的暖濕空氣相遇,使鋒面活動加劇而產生較長時間的綿綿不斷的陰雨,給生產生活帶來嚴重的不良后果。2.2華西秋雨氣候分區另外根據白虎志、董文杰[1]在分析華西秋雨氣候特征的基礎上,設計了綜合考慮秋季降水量<見圖4>和降水日數<見圖5>的秋雨指數,并進行了EOF〔經驗正交函數：氣象學中常使用在氣象要素場的分解或展開上的一種隨資料組成而變化的特殊函數,它的特點是展開式收斂快,能以少數幾項逼近變量場的狀態和REOF<旋轉經驗正交函數>分析以及對華西秋雨的主要影響因素進行了分析。結果表明：可將將華西秋雨可分為6個氣候區〔如圖3:一區一代表站,即渭水和漢水和嘉陵江流域〔XX所在I區,IV區、長江中游及以南地區、XX盆地、瀾滄江流域、青藏高原東部江XX區、青藏高原和黃土高原過度區。EOF分析出了第一模態反映了長江中上游以北地區與以南地區降水相反的形勢,第二模態反映了華西降水的一致性；3華西秋雨成因分析華西秋雨天氣的形成無疑是冷暖空氣相互作用的結果。每年進入8月下旬以后,華西地區5500米上空處在西北太平洋副熱帶高壓和伊朗高壓〔有些年份有蒙古高壓影響之間的低氣壓交匯區內〔見圖4。西北太平洋副熱帶高壓西側或西北側的西南氣流將南海和印度洋上的暖濕空氣源源不斷地輸送到這一帶地區,使這一帶地區具備了比較豐沛的水汽條件。同時隨著冷空氣不斷從青藏高原北側東移或從我國東部地區向西部地區倒灌,冷暖空氣在我國西部地區頻頻交匯,于是便形成了綿綿不斷的華西秋雨；當冷空氣勢力較強時,冷暖空氣交匯比較激烈,降雨強度也會隨之加大,同樣也可造成嚴重的洪澇災害。3.1青藏高原與華西秋雨3.1.1青藏高原地表熱狀況對華西秋雨的影響青藏高原熱力作用對東亞大氣環流和我國旱澇有重大影響,許多氣象科技工作者作了長期的探索和研究,提出了表征高原地表熱狀況的若干方法,如雪蓋、近地層氣溫、地氣溫差、地表凈輻射以及熱源強度等。根據陳忠明、劉富民等[2]研究表明華西秋雨與高原東部地面熱源的關系要比高原西部地面熱源更密切,即高原東部地面熱源對華西秋雨的影響要比西部熱源作用更大。對前期和同期及后期高原東部地面熱源與華華西秋雨的相關性分析發現,高原東部地面熱源強度與同期華西秋雨降雨量呈顯著的負相關：這一關系表明,當10月高原東部加熱偏弱時,同期華西地區降雨偏多；相反,當10月高原東部加熱偏強時,同期華西地區降雨偏少。3.1.2青藏高原熱源中心對華西秋雨的影響另據鮑媛媛等[3]對20XX華西秋雨形成的主要物理機制進行的診斷和分析顯示,華西一帶強降水時段集中在9到10月份,陰雨日數多,降水集中。當巴爾喀什湖地區500hPa呈準穩定的低壓槽,其上不斷有短波分裂東移,攜帶冷空氣經高原東移,與強大的副熱帶高壓西南側的東南暖濕氣流和來自孟加拉灣的西南暖濕氣流交匯于XX、XX盆地、黔北、隴南一帶,引起該地區的持續性降水。診斷分析還表明：9月,江淮、江南一帶多受西北太平洋副熱帶高壓控制,盛行下沉氣流,為熱源低值區；而青藏高原地區對流旺盛,水汽凝結釋放潛熱,使其成為一個強大的熱源中心；華西地區正處于XX盆地以東低能量帶與青藏高原高能量帶之間的能量鋒區。此能量鋒區的存在促使從巴爾喀什湖低壓槽分裂東移的短波槽在該地區發展。同時,東路冷空氣的滲入進一步加大了能量鋒區的強度,激發不穩定能量釋放,造成了我國西部地區出現大暴雨甚至特大暴雨,形成災害。3.2合成環流系統的變動3.2.1陸地環流系統根據藏高毗鄰區的30個觀測站35a<1961-1995a>降水資料中選取秋雨量顯著偏少的6a〔1972、1975、1982、1985、1986和1987年和顯著偏多的6a〔1964、1966、1970、1977、1981、和1991年,對其10月500hPa東亞地區〔20°-60°N、50°-150°E高度場合成分析,揭示影響華西秋雨異常的主要環流系統：利用秋雨量偏少的合成高度場減去秋雨雨量偏多的合成高度場。結果可得出影響華西秋雨的關鍵環流是從烏拉爾山沿東南方向延伸到長江流域的系統排列〔見圖5。當這一帶的環流呈現出"-、+、-"型式排列時,即烏山〔圖4：c為一低壓時,新疆和西北區〔圖4：b為西北—東南向高壓脊,高原東部到長江流域〔圖4：a為低壓控制時,華西受西北高亞東南側的切變低槽控制,加上西北區高壓前部偏北氣流對冷空氣的引導,致使華西秋雨量偏多。反之,當上述關鍵帶環流為"+、-、+"排列時,即烏山為一強大高壓時,新疆和西北區為西北—東南向低槽,高原東部到長江流域為高壓〔高壓偏強控制時,華西秋雨量偏少。可見,高原東部到長江流域受不同性質系統〔高壓或低槽的控制是導致華西秋雨異常的直接原因。另外,西太平洋副熱帶高壓、印緬槽〔圖4：e、貝加爾湖低槽〔圖4：d同樣是影響華西秋雨的主要關鍵系統,當西太平洋副熱帶高壓變強,貝加爾湖、印緬槽加深時,有利于華西地區秋季降水量明顯增加；反之,則秋雨不明顯。3.2.2海洋環流系統〔ENSO早在1990年,施能[4]就指出我國秋季降水與ENSO有密切關系。龔道溢等研究表明,ElNiflo年江南地降水偏多,北方偏少：LaNifia年情況相反。ElNifio年我國秋季降水出現南多北少分布型的頻率增加近20％,而LaNifla年出現南多北少型的頻率減少20％。在ElNifio年,西北地區秋季大部分地區降水偏少,LaNifla年則情況相反。李瑩等[5]通過20XX我國華西地區局部降水強度達、持續時間長、災害影響嚴重的分析探討,得出了形成華西秋雨異常事件的主要原因是受LaNifia事件的影響。赤道中東太平洋地區海溫異常偏低．在西北太平洋到我國沿海一帶形成"異常氣旋一反氣旋對"的環流特征。這是影響華西秋季降水的關鍵系統。在這樣的環流配置下,在中高緯度地區,貝加爾湖以東地區維持異常低槽區,極易引導冷空氣持續頻繁南下影響我國華西北部及其以北地區。低緯地區經孟加拉灣北上的西南氣流強盛,與源自西太平洋偏強的東南氣流匯合,將來自海洋的暖濕空氣源源不斷地向北輸送,使冷暖空氣續交匯于華西北部、渭水流域和漢水流域一帶,從而形成較大范圍的持續性降水,造成該地區連綿不斷的秋雨天氣,其中,源自西太平洋的偏東水汽輸送異常明顯,對降水異常偏多起主要作用。3.3跨歐亞最大降水月份東移與XX省華西秋雨的形成整個天氣系統的發展變化也會對各地降水量產生重大影響,中國氣象局首席預報員孫軍認為：我國大多數地區降水的年變化呈單峰性,一般出現在夏季,但在我國的華西地區可以出現雙峰型,也就是在秋季又出現一個降水高峰值,形成一段降水集中期,這就是我國華西地區的秋雨現象。以張學文對跨歐亞的"最大降水月份"的研究為據〔見表1：表1從西班牙到我國XX降水最大月份東移表<修訂后表>地名所在經度最大降水月份馬德里羅馬4°W11°E1111伊斯坦布爾德黑蘭馬什喀德喀布爾阿拉木圖烏魯木齊巴里坤XXXXXX29°E52°E60°E70°E76°E87°E93°E98°E103°E108°E12134557789表1.體現了"降水最集中的階段"在各地所在的月份,我們看到降水最大月軸線從10月的地中海西側一直向東延伸,其軸線幾乎是一條直線,形成了地中海降水集中在秋冬,西亞降水集中在冬春,天山降水集中在春夏,陜甘降水集中在夏秋的最大降水月份明顯東移態勢,在秋季變成了XX省的華西秋雨。另外XX省的秋雨異常也并非局限在關中、陜南；根據XX省清澗縣降水量近三年的觀測〔見表1表2表清澗縣近三年降水量各月分布狀況〔資料來源：陜北清澗縣氣象局；單位:mm1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月2010017.212.247.435.117．535.4171.756.918.50020113.313.21.420.567.131.7120.0188.576.570.558.9020123.31.612.013.933.693.8101.665.5109.612.515.11.3我們可以得知由于黃河在秦晉天然分界上也起著水汽的強大輸送功能,加上呂梁山的緯向分布；因此東南水汽沿著黃河水渠一路向北,跨過洛川原進入陜北境內,并與影響北方氣流的蒙古高壓南下支流交匯,形成陜北黃土高原秋雨連綿的氣候狀況。4華西秋雨發展趨勢華西秋雨作為一種自然現象,有很長的發展演變歷史,具有不確定性和難以預見性,但是結合近60年來的降水日數和降水量表〔見圖4、圖5來源參考文獻1：圖41951到20XX9——10月份降水量〔單位：mm圖51951到20XX9——10月份降水天數〔單位：d我們可以得出進入2l世紀以來,華西秋雨有明顯增多；華西秋雨的近年變化趨勢：1960年代到1970年代初期、1980年代初期為相對多秋雨期,1970年代中后期、1980年代中后期到20世紀末華西秋雨相對較少。21世紀開始又出現了較明顯的華西秋雨現象。5.華西秋雨對生產生活的影響——以XX省為例5.1華西秋雨對農業生產的重大影響華西秋雨雨日多,以綿綿細雨為主。陰雨天氣導致氣溫下降,給人們的農業生產帶來了諸多影響,其有利的方面就是秋雨增加土壤墑情,使土質結構比較疏松,利于播種；但是連陰雨有時會導致濕害,但更多的往往會因長時間缺少光照,植株體光合作用削弱,加之土壤和空氣長期潮濕,造成作物生理機能失調、感染病害,導致生長發育不良；作物結實階段的連陰雨會導致子實發芽、霉變,使農作物產量和質量遭受嚴重影響。連陰雨災害發生程度的年際間差異較大,常導致洪澇、寡照、低溫、濕、漬等災害。同時,連陰雨易誘發喜溫、喜濕的作物病蟲害發生發展。綿綿細雨阻擋了陽光,帶來了低溫。不利于玉米、紅薯、晚稻、棉花等農作物的收獲和小麥播種、油菜移栽。它可以造成晚稻抽穗揚花期的冷害,空秕率的增加；也可使棉花爛桃,裂鈴吐絮不暢；秋雨多的年份,還可使已成熟的作物發芽、霉爛,以至減產甚至失收。而且它不僅影響當年作物的收成,也將影響來年作物的產量。當秋雨連綿不斷,長時間的連陰,就會帶來許多不利的影響。XX屬于華西秋雨區并且比較熟悉,以下就以XX為例來論證華西秋雨對農業生產的影響。5.1.1華西秋雨對關中棉花的影響成熟的秋糧易發芽霉變,未成熟的秋作物生長期延緩,容易遭受凍害。一般來說,持續連陰雨的天數越長,對農作物的危害越大。XX關中平原、渭河谷地是我省主要的農業生產區域,但是深受華西秋雨的影響,尤其是每當秋雨多的年份對棉花的產量影響特別大,如1981、1983、1992和20XX,由于出現強秋淋〔秋淋是秋季連陰雨的集合,秋季連續陰天達20天以上,雨量達300～500mm,導致棉花田間濕度大,鈴病流行加快；造成霉爛鈴增多,植株旺長,贅芽瘋杈多,延遲裂鈴,減少霜前花率；雨澇嚴重時,植株早衰,逐漸死亡；給當年的棉花造成嚴重損失,產量很低。1981和1983年全省棉花平均產量僅為每公頃150～240kg,可見秋淋會使棉花的豐碩果實毀于一旦。雨水過多還影響纖維脫水不能正常成熟而降低品質?？傊?秋淋造成低溫寡照,霉爛鈴多,脫落率增加,鈴小鈴輕,僵瓣多,裂鈴吐絮不暢,收獲晾曬困難；連陰雨持續時間越長,降水量越大,秋淋越強,低溫寡照越明顯,危害越嚴重,產量越低。這是XX棉花嚴重減產的主要原因。5.1.2華西秋雨對陜北紅棗的影響<以清澗縣為例>紅棗作為被子植物門里棗屬的一種,其成熟與秋季,一般從開始成熟到完全成熟收獲的時間間隔大約為一個月左右,時間也在8月中下旬到10月初,而這時的紅棗顆粒大小已經基本停止生長,只是由青白色向紅色轉變,這時的紅棗需要多吸收陽光以合成各種果實養分,由于這一時段正是華西秋雨的集中期,所以這無疑就是陜北紅棗大量減產的一道致命傷。清澗縣位于晉陜峽谷西岸,無定河和黃河在這里交匯,兩河沿岸是紅棗栽植的理想之地,出產的紅棗以質優味佳聞名遐邇,素有"紅棗之鄉"之美稱。近年來由于華西秋雨的影響,造成紅棗在未成熟時就開裂、腐爛,收回家后,由于長時間得不到陽光照射,而使紅棗本身水分無法散射出去,很快就發霉變質。20XX9月份以來,連綿不斷的秋雨使XX各棗業大縣遭受了巨大的經濟損失。素有"中國紅棗之鄉"的清澗縣,全縣40萬畝紅棗幾近絕收,災害涉及全縣15個鄉鎮。長時間的陰雨使清澗全縣40萬畝紅棗裂果達95％以上,近九成的紅棗落地腐爛。據統計,紅棗將至少減產3000萬公斤,直接經濟損失超過6000萬元。20XX清澗縣紅棗栽植面積累計達46萬畝,其中掛果面積30萬畝,正常年景可產干棗6000多萬公斤,產值1.2億元。在紅棗即將收獲之際,清澗縣境內陰雨連綿,導致七成以上紅棗裂口腐爛,減產5800萬公斤,損失達1.16億元。20XX9月26日以來,清澗縣一直陰雨連綿、呈低溫天氣,全縣15個鄉鎮的48萬畝紅棗遭受滅頂之災,損失慘重。由于9月下旬以來,XX出現持續陰雨、,致使我省黃河沿岸土石山區為主的紅棗主產區159.6萬畝紅棗全部出現嚴重的裂果和腐爛現象,受災面積100％,涉及棗農64.9萬人,造成直接經濟損失6億元以上。20XXXX159.6萬畝紅棗受災,清澗縣經濟損失達3個億。20XX清澗縣降水頗多,造成紅棗大面積腐爛,直接經濟損失8千萬以上。5.1.3華西秋雨對陜南的影響由于XX南部主要分布在山區,所以漢水谷地的農業受華西秋雨的影響主要是秋季洪水對農田的淹沒在成直接減產；尤其是水稻、玉米的影響較大；XX、XX的種植業并不發達,以藥材采摘,大棚作物為主,受華西秋雨的影響主要停留在山區滑坡、泥石流、洪災等次生災害的影響。5.2應對華西秋雨的防范措施華西秋雨給人們的生產生活帶來諸多不便,尤其是對農業的影響更為嚴重。這就要求我們采取適當的措施加以防范不必要的損失。5.2.1關中棉花的應對措施一、早發棉田摘早蕾運用棉花自身較強的調節補償功能,在早發的基礎上,通過摘早蕾新技術,將棉花結鈴盛期調節到最佳時期和最佳部位上。二、因地制宜及時化學調控在多雨年份和水肥條件好的雜交抗蟲棉,化學調控尤為重要。棉苗出現旺長苗頭時,是化控的最佳時期。三、掌握好棉花的生長指數,及時摘棉。5.2.2陜北紅棗防御措施一、利用晴好天氣,搶收紅棗,對已收紅棗要及時燒烤,避免發芽霉變,力爭豐產豐收。二、嚴格控制入庫紅棗水分,入庫后水分偏高的紅棗,可采取日曬處理,但要攤涼后才可入倉。三、適時通風,散熱散濕新入庫的紅棗間水分不均勻,加上紅棗的后熟作用,堆內濕熱容