2021年宁夏夏季高温干旱特征及其影响_苏占胜.pdf

中国防汛抗旱CHINA FLOOD&DROUGHT MANAGEMENTFeb.2023 NO.2 VOL.332023年2月 第2期 第33卷Feb.2023 NO.2 VOL.332023年2月 第2期 第33卷防旱抗旱DROUGHT PREVENTION AND RELIEF0 引言随着全球气候变化及人类活动强度的加剧，自然灾害对世界造成的潜在威胁越来越大，干旱灾害是最复杂、影响最大的自然灾害之一1-3。宁夏地处我国西北内陆腹地干旱半干旱区，干旱影响时间之长、范围之广、灾害损失之大位居其他气象灾害之首。近年来宁夏严重干旱事件频繁发生，给工农业生产、人民生活及生态造成严重影响4。2021年夏季（68月），宁夏气温持续偏高，大部地区平均气温和高温天气（最高气温35）日数创1961年以来同期新高；无降水日数多，降水量持续偏少，创1961年以来同期新低。高温少雨导致大部地区出现了严重干旱，造成夏秋粮减产，植被生长停滞，给人民生产生活和生态带来了较严重的影响。据统计，全区因干旱造成823 537人受灾，各类作物受灾面积297 961.6 hm2，成灾面积212 616.4 hm2，绝收面积111 244.3 hm2，直接经济损失96 201.2万元。1 资料及方法1.1 资料（1）宁夏24个国家级气象站19612021年的68月逐日平均气温、最高气温，逐日降水量，均来自宁夏气象局气象信息数据库。气象站点分布如图1所示。（2）气温、降水量的气候平均值按WMO（世界气象组织）规定，为19812010年平均值，来自宁夏气候中心。（3）干旱灾情资料来自中国气象局气象灾情直报系统数据库。1.2 方法气象干旱综合指数（MCI）按照 气象干旱等级（GB/T 204812017）相应计算方法计算5，公式为：MCI=Ka()aSPIW60+bMI30+cSPI90+dSPI150式中：MCI为气象干旱综合指数；MI30为近30 d相对湿润指数；SPI90为近90 d标准化降水指数；SPI150为近150 d标准2021年宁夏夏季高温干旱特征及其影响苏占胜1，2，3刘垚1，2，4严晓瑜1，2，4吴保国4（1.中国气象局旱区特色农业气象灾害监测预警与风险管理重点实验室，银川750002；2.宁夏气象灾害防御重点实验室，银川750002；3.宁夏气象台，银川750002；4.宁夏气象服务中心，银川750002）DOI:10.16867/j.issn.1673-9264.2022121摘要：为厘清2021年夏季宁夏持续高温干旱的特点和影响，利用2021年6月1日至8月31日宁夏24个气象站逐日气温和降水资料，对高温干旱的气候特征及其对农业、生态和城市用水用电等影响作了初步分析，结果表明：2021年夏季（68月），宁夏气温异常偏高，高温天气日数多、范围大；无降水日数异常偏多、降水量持续异常偏少；降水持续异常偏少加上气温持续偏高是造成2021年夏季宁夏遭受严重干旱危害的重要原因。6月中旬开始气象干旱逐步加重，至8月15日全区大部地区气象干旱达重度到特重度等级。针对高温干旱提出补短板、强基础、提升抗旱减灾综合能力建议，为开展干旱预测、监测、预警和防御提供参考。关键词：高温；干旱；影响；宁夏中图法分类号：S42文献标识码：A文章编号：1673-9264（2023）02-15-05收稿日期：2022-04-06第一作者信息：苏占胜，男，正高级工程师，E-mail：。基金项目：中国气象局旱区特色农业气象灾害监测预警与风险管理重点实验室项目（CAMP202004）；中国气象局山洪地质灾害防御气象保障工程项目（2021）。苏占胜，刘垚，严晓瑜，等.2021年宁夏夏季高温干旱特征及其影响J.中国防汛抗旱，2023，33（2）：15-19.SU Zhansheng，LIU Yao，YAN Xiaoyu，et al.Characteristics and impactsof high temperature and drought in summer in Ningxia in 2021J.China Flood&Drought Management，2023，33（2）：15-19.（in Chinese）15防旱抗旱DROUGHT PREVENTION AND RELIEFCHINA FLOOD&DROUGHT MANAGEMENT中国防汛抗旱Feb.2023 NO.2 VOL.332023年2月 第2期 第33卷Feb.2023 NO.2 VOL.332023年2月 第2期 第33卷化降水指数；SPIW60为近60 d标准化权重降水指数；a为SPIW60项的权重系数（北方及西部地区取0.3，南方取0.5）；b为MI30项的权重系数（北方及西部地区取 0.5，南方取0.6）；c为SPI90项的权重系数（北方及西部地区取0.3，南方取0.2）；d为SPI150项的权重系数（北方及西部地区取0.2，南方取0.1）；Ka为季节调节系数，根据不同季节各地主要农作物生长发育阶段对水分的敏感程度确定。石炭井惠农石嘴山平罗陶乐贺兰银川永宁灵武青铜峡吴忠中宁中卫韦州同心兴仁海原盐池麻黄山固原西吉隆德泾源六盘山引黄灌区中部干旱带南部山区北图1 宁夏24个国家级气象站位置示意图2 分析及结果2.1 气候特征分析2.1.1 气温2021年夏季，宁夏气温异常偏高（图2），高温天气日数多、范围大。全区平均气温22.5，较常年同期平均值偏高1.6，创1961年以来新高。1961197119811991200120112021年份23.022.021.020.019.018.017.0气温/气温常年同期平均值图2 2021年68月宁夏平均气温历年变化图68月，宁夏中部干旱带和引黄灌区大部地区平均气温较常年同期偏高1.6以上，高温天气（最高气温35）日数219 d，其中惠农、平罗、银川、石嘴山、贺兰、灵武、吴忠、中宁、同心等气象站高温天气日数在10 d以上（图3）。石炭井惠农石嘴山平罗陶乐贺兰银川永宁灵武青铜峡吴忠中宁中卫韦州同心兴仁海原麻黄山固原西吉隆德泾源六盘山盐池高温天气日数/d15121591269363北（b）高温天气日数（a）平均气温距平石炭井惠农石嘴山平罗陶乐贺兰银川永宁灵武青铜峡吴忠中宁中卫韦州同心兴仁海原麻黄山固原西吉隆德泾源六盘山盐池平均气温距平/1.61.31.61.01.30.61.00.30.60.3北图3 2021年68月宁夏平均气温距平及高温天气日数分布图2.1.2 降水2021年夏季宁夏降水量异常偏少（图4），全区平均降水量68.4 mm，较常年同期平均值偏少55.8%，为1961年以来同期最少。引黄灌区和中部干旱带大部地区降水量较常年同期偏少50%以上，无降水日数（日降水量0.1 mm）超过60 d（图5）。1961197119811991200120112021年份300250200150100500降水量/mm降水量常年同期平均值图4 2021年68月宁夏平均降水量历年变化图石炭井惠农石嘴山平罗陶乐贺兰银川永宁灵武青铜峡吴忠中宁中卫韦州同心兴仁海原麻黄山固原西吉隆德泾源六盘山盐池石炭井惠农石嘴山平罗陶乐贺兰银川永宁灵武青铜峡吴忠中宁中卫韦州同心兴仁海原麻黄山固原西吉隆德泾源六盘山盐池（a）降水量距平百分率（b）无降水日数降水量距平百分率（%）-40-50-40-60-50-70-60-80-70-80无降水日数/d70607050603北北图5 2021年夏季宁夏降水量距平百分率及无降水日数分布图16中国防汛抗旱CHINA FLOOD&DROUGHT MANAGEMENTFeb.2023 NO.2 VOL.332023年2月 第2期 第33卷Feb.2023 NO.2 VOL.332023年2月 第2期 第33卷防旱抗旱DROUGHT PREVENTION AND RELIEF2.2 气象干旱特征图6、图7分别为2021年夏季宁夏全区及引黄灌区、中部干旱带和南部山区MCI时间变化图和2021年8月15日气象干旱等级空间分布图，可以看出：随着持续高温少雨，宁夏各地气象干旱综合指数逐步降低，从6月15日开始下降，到8月15日降至最低，全区及引黄灌区、中部干旱带和南部山区气象干旱综合指数分别为-1.6、-1.2、-2.2、-1.8，中部干旱带和南部山区气象干旱等级达到重旱以上，特别是盐池、麻黄山、韦州、海原、兴仁等地达特旱。8月1619日全区出现大范围明显降水天气过程，气象干旱综合指数上升，旱情明显缓解。MCI06-1107-0808-041.00.50-0.5-1.0-1.5-2.0-2.5全区引黄灌区中部干旱地带南部山区日期（月-日）08-31图6 2021年68月MCI变化图石炭井 惠农石嘴山平罗陶乐贺兰银川永宁灵武青铜峡吴忠中宁中卫韦州同心兴仁海原麻黄山固原西吉隆德泾源六盘山盐池无旱轻旱中旱重旱特旱北图例图7 2021年8月15日宁夏气象干旱等级分布示意图2.3 干旱影响分析2.3.1 对农业的影响图8为2021年7月9日、7月31日和8月10日宁夏土壤墒情空间分布图，可以看出：随着高温少雨天气持续，土壤含水量迅速下降，中南部各地墒情快速恶化，中度以上土壤干旱（050 cm相对湿度50%）的区域不断扩大，给农作物生长发育造成了严重影响。据调查，吴忠市利通区、盐池县、沙红寺堡区、同心县以及中卫市坡头区部分乡镇玉米、油葵、黄花菜、枸杞等作物受干旱影响，导致减产或北重旱（40%）中旱（40%50%）轻旱（50%60%）较适宜（60%70%）适宜（70%90%）过湿（90%）（a）7月9日北重旱（40%）中旱（40%50%）轻旱（50%60%）较适宜（60%70%）适宜（70%90%）过湿（90%）（b）7月31日重旱（40%）中旱（40%50%）轻旱（50%60%）较适宜（60%70%）适宜（70%90%）过湿（90%）北（c）8月10日图例图例图例图8 2021年7月9日、7月31日和8月10日宁夏土壤墒情变化图绝产。南部山区部分地区玉米植株生长缓慢、植株矮小，马铃薯长势较差、结薯数量少，部分受旱严重的薯块出现次生生长，形成串薯，产量受到影响。引黄灌区受高温干旱影响，作物需水量增大，部分地区因灌水不及时等因素出现不同程度旱情，玉米灌浆时间缩短。高温干旱造成喜温耐旱型虫害，玉米等作物遭受虫害。另外，高温还导致部分葡萄果实遭受“日灼”危害，枸杞出现不同程度落花落果。2.3.2 对生态的影响图9为宁夏2021年58月植被指数（NDVI）与2020年同期相比偏差百分比变化图，可以看出：持续高温干旱造成植被生长停滞，6月开始植被指数明显下降，全区植被指数与2020年同期相比偏差百分比（NDVI差值百分比0）逐步增大。图10为宁夏2021年8月植被指数（NDVI）及其与2020年8月植被指数差值空间分布图，可以看出：受持续高温干旱17防旱抗旱DROUGHT PREVENTION AND RELIEFCHINA FLOOD&DROUGHT MANAGEMENT中国防汛抗旱Feb.2023 NO.2 VOL.332023年2月 第2期 第33卷Feb.2023 NO.2 VOL.332023年2月 第2期 第33卷影响，2021年8月宁夏全区大部地区植被指数明显偏低，中部干旱带大部地区植被指数低于0.3，特别是中部干旱带南部及南部山区北部地区植被指数比2020年同期低0.4。5678月份140120100806040比例（%）020略偏差明显偏差合计显著偏差明显偏差略偏差2.5800.072.5128.1216.075.536.5231.6519.405.656.6065.4747.888.848.75图9 58月植被指数（NDVI）与2020年同期相比偏差百分比变化图（a）8月植被指数（b）与2020年8月植被指数差值北植被指数差值-0.1-0.40-0.20 0 0.1 0.30 0.50 1.0北植被指数0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0