现代农业科技2021年第9期
资源与环境科学作者简介
孔志平(1962—),男,江苏丹阳人,工程师。研究
方向:决策气象服务和特农业气象服务。*通信作者收稿日期
2020-12-28
摘要丹阳市位于我国大陆东部沿海、江苏省南部,处于北亚热带气候区,属海洋性气候,并且具有明显的季风气候特征。区域气象要素年际变化大,天气气候复杂,灾害性天气频繁,主要有暴雨洪涝、高温干旱、雷暴、雷雨大风、冰雹、龙卷风、台风、暴雪等。本文利用当地1954—2019年的气象资料和灾情资料,根据气象灾害指标对原始数据进行整理分析,对各类气象灾害的特征、分布规律和成因进行了总结,并对危害严重的气象灾害个例进行了分析,以期更好地服务国家乡村振兴战略和地方经济社会发展,也为气象防灾减灾提供参考。
关键词气象灾害;特征;危害;江苏丹阳中图分类号P429文献标识码A 文章编号1007-5739(2021)09-0194-03DOI :10.3969/j.issn.1007-5739.2021.09.076开放科学(资源服务)标识码(OSID ):
丹阳市气象灾害特征及其危害分析
孔志平
孔雪咏*陈欣
韦翔鸿
马云波
(丹阳市气象局,江苏丹阳212300)
丹阳市位于我国大陆东部沿海、江苏省南部,处于北亚热带气候区,属海洋性气候,受季风环流影响而具有明显的季风气候特征。冬季受极地大陆气团控制,风从大陆吹向海洋,受冬季风的侵袭,天气寒冷、干燥而少雨;夏季受温暖湿润的海洋气团控制,风从海洋吹向大陆,受夏季风影响,天气炎热、潮湿而多雨[1-2]。在不同天气系统的影响下,区域内形成了初夏的梅雨天气和盛夏的高温伏旱天气。春季和秋季是冬季风与夏季风的过渡季节,冷暖空气相互争雄、各有进退,因而冷暖无常、气候多变。在季风气候区域内,冬季风和夏季风随着季节的变化而交替出现。因此,丹阳地区全年的气候特征可概括为四季分明、气候湿润、光照充足、雨量丰沛、无霜期长、冷暖适中。区域内自然条件优越、气候资源丰富,为发展农林牧渔业生产提供了非常有利的气候条件。由于兼受西风带、副热带和热带辐合带天气系统的影响,天气气候复杂且灾害性天气频繁。主要气象灾害有暴雨洪涝、高温干旱、雷暴、雷雨大风及冰雹、龙卷风、台风、暴雪等,给工农业生产,特别是对农业生产和人民生命财产带来了严重危害[3]。其中,暴雨洪涝灾害带来的损失最大,占气象灾害损失的37%左右。各类气象灾害及其引发的衍生灾害占自然灾害的86%以上,对当地社会经济发展产生了较大影响。
为了更好地服务国家乡村振兴战略和地方经济社会发展,利用当地1954—2019年气象资料和灾情
资料,根据气象灾害指标对原始数据进行整理分析,开展了气象灾害特征、分布规律及成因的研究。
1暴雨洪涝
1954—2019年,丹阳市年平均雨日为142.8d ,年干热风
平均暴雨日为3.3d 。其中:大暴雨27次,为5年两遇;连续暴雨19次,为7年两遇。2003年7月5日出现特大暴雨,24h 降水达290.8mm ,为1954年以来之最。暴雨主要发生在6—9月,占总数的87%。6—7月为暴雨高峰期,一般由梅雨带造成;其次为8月和9月,多为东北冷涡南调所致。汛期雨量占全年的63%。暴雨出现最多年份为2016年,达13d ;最少为0d ,出现在1978年、1994年、2006年。暴雨日数呈现波动增多的
趋势,近10年暴雨日数年均为5.0d 。出现大暴雨或连续性暴雨往往会造成洪涝灾害,严重威胁工农业生产和人民生命财产安全。
1991年6月8—16日(累计雨量347.1mm )、7月1—12日(累计雨量454.0mm ,)出现历史罕见强降水,
其中6月13—14日、7月1—3日出现连续性暴雨和大暴雨。两段强降水导致丹阳境内的大运河、胜利河
、香草河、九曲河水位全线上涨且超过警戒线;上新河、全州河、小新河决堤溃坝,皇塘镇张念桥被洪水冲垮。12个乡镇227个自然村被洪水围困,全市2/3地区受
涝。共倒塌房屋2874户4005间,被淹28694户,最大水深达3m 。处在丘陵地区的行宫、云林、延陵、麦溪等乡镇更为严重。全市720余家企业停产、13所学校停课;1.36万hm 2水稻、棉花及经济作物被淹,300hm 2鱼塘被淹,23个露天粮囤1.45万t 粮食受潮;公路塌方20处485m ,沪宁铁路大泊段滑坡;洪水还导致3人死亡、18人受伤。直接经济损失1.36亿元,其中
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村经济损失1.21亿元、工业损失0.1亿元、其他损失0.15亿元;间接经济损失2.11亿元。
2高温干旱
2.1干热风
春末夏初正值小麦灌浆乳熟时期,有时会出现温度高、湿度低且有一定风力的天气,农业气象上称为“干热风”天气[4]。干热风的具体标准随着各地气候的差异而有所不同。参考各地干热风不同标准并结合丹阳的实际气候情况,具体规定如下:在5月中下旬至6月上旬,同时满足日最小相对湿≤30%、日最高气温≥30℃、S-SW风平均风速≥3m/s这3个气象条件即计为一个干热风日。按上述标准,1954—20
19年丹阳共出现干热风87d,平均每年1.3d,最多的1992年和1997年都出现了5d;有23年未出现干热风天气,≥35℃的重干热风天气共出现6d。干热风天气强烈地破坏了小麦的水分平衡和光合作用,使小麦植株因蒸腾作用加强而大量脱水,其正常生理机能遭到破坏、灌浆过程受阻,以致麦穗青枯而死亡,造成麦粒皱秕、千粒重下降,一般减产5%~10%,严重的可达20%左右。
2.2高温天气
日最高气温≥35℃的天气称为高温天气。绝大多数高温天气都出现在梅雨结束后西太平洋副热带高压控制的盛夏季节。1954—2019年丹阳共出现高温天气636d,年均近10d。2001年以来,高温日数大幅增加,2001—2019年高温日数年均为17.8d,高温日数最多的2013年达45d。极端最高气温达40.4℃,出现在2013年8月10日和2017年7月23日。1968年、1989年未出现高温天气。连续高温最长日数为16d,出现在2017年7月14—29日。1995年9月上旬,连续4d出现了高温天气,热浪滚滚,致使部分学校因天气过热而停课1周。2016年7月20日至8月2日受副热带高压控制,丹阳市出现连续高温天气,7月25日最高气温达39.2℃。高温天气导致1名男性务工人员中暑死亡,另有20余人中暑住院。
高温天气在时间分布上,以7月最多,占总数的66.9%;其次为8月,占总数的19.2%。夏季高温一般出现在7—8月,正值水稻抽穗扬花和棉花开花。此时若出现高温天气,会严重影响水稻抽穗、扬花授粉及灌浆结实,使大豆落花、落荚,导致棉花幼铃脱落。高温持续时间越长,受灾就越严重。
2.3干旱
干旱是指长期无雨或少雨、空气干燥、土壤缺水的气候现象,分为春旱(3—5月)、伏旱(梅雨结束后至8月)、秋旱(9—10月)、冬旱(11月下旬至次年2月)。干旱在丹阳一年四季均可出现:1954—2019年伏旱发生的次数最多、影响最大且损失最严重;其次是秋旱和春旱;冬旱发生相对较少,影响也较轻。66年间,丹阳共出现春旱26年,为10年四遇。有49个时段出现了较明显的伏旱,为10年七遇。1994年7月16日至8月26日,42d未下透雨(其中8月9日最多的一次降水仅为1.9mm),而蒸发量高达320.2mm,严重“入不敷出”,对水稻及其他旱熟作物的正常生长造成了极为不利的影响。秋旱为10年三遇,最长秋旱长达52d,时间是1995年10月25日至12月15日(秋冬连旱),其间降雨日仅为2d,总量为1.1mm。这次严重的秋冬干旱对“三麦”的出苗极为不利。冬旱共出现了19年,为10年四遇,1987年的11月底至1988年2月, 80d以上未有透雨,严重影响了越冬作物的生长。3强对流天气
3.1雷暴
雷暴是一种强对流天气。它是带电的云团与云团之间或带电的云团与地面之间产生的一种放电天气现象,表现为闪电并有隆隆雷声,有时还伴有雷雨大风等天气[5]。强雷暴常常给人们的生命财产安全带来严重威胁和重大损失。1954—2017年丹阳共出现雷暴1890d,平均每年有29.5d。雷暴出现最多的是1987年,共有49d;最少的是2014年,为13d。雷暴天气全年均会出现,但主要集中在3—8月,占
总数的91%。一年之中,雷暴出现最多的月份是7月,其次为8月,7—8月雷暴次数占全年总次数的55%。雷暴最早出现在1月1日(1997年),最晚出现在12月31日(1996年)。2000年8月18日傍晚,练湖有2人遭雷击身亡。
3.2雷雨大风
雷雨大风天气包括雷暴、阵雨和大风(瞬时极大风速≥17m/s)。其常常出现在夏季,7月最多,8月次之。1954—2019年丹阳共出现雷雨大风39次,平均每年0.6次。强烈的雷雨大风使建(构)筑物遭到损坏、人员伤亡。1983年4月28日丹阳市出现雷雨大风,极大风速达23m/s,农作物倒伏5000hm2,房屋倒塌共641间,伤9人、死1人。1990年7月11日下午丹阳市遭雷雨大风的侵袭,极大风速达31m/s(11级),市区、全州、司徒、河阳、横塘、陵口、荆林、麦溪等乡镇27个行政村受灾。雷雨大风造成轻伤215人、重伤9人、死亡1人;倒塌民房309间,损坏民房6178间,损坏厂房、校舍等共2309间;损坏砖坯260万块;毁坏树木18480株,166.67hm2棉花被大风刮倒,46.67hm2黄
孔志平等:丹阳市气象灾害特征及其危害分析
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豆、蔬菜受灾;吹倒电线杆1453根,吹倒高压电线铁
塔5座,砸坏100kV变压器1台、发电机1台以及大、
小型拖拉机16台,损坏农户家具1500多件;直接经
济损失达969.66万元。
3.3冰雹
冰雹一般发生在春夏季节。此时段暖气团逐渐活
跃北上,而冷空气欲退还进,两者剧烈对峙,易产生冰
雹天气。1954—2019年,丹阳市境内共出现冰雹28次。
冰雹的直径一般为3~4mm,最大的直径达43mm。冰雹
最早出现在1982年3月18日,最迟出现在1984年9月14日。冰雹出现最多的年份是1986年,在全市范围内共出现4次。1999年5月5日16:30左右,蒋墅镇
遭受冰雹、雷雨大风侵袭。“三麦”受灾面积1534hm2,其中倒伏332hm2、绝收67hm2;蔬菜、油菜受损234hm2;倒塌简易房屋400m2,毁坏砖坯12万块,折断电线杆8根;经济损失约790万元。2015年
4月28日傍晚,受东北冷涡南侵影响,丹阳市出现雷雨、大风和冰雹等强对流天气,瞬时极大风速达22.5m/s(WNW),最大冰雹最大直径43mm,19:00—20:00降水量为45.8mm/h。全市有181553人受灾,转移安置4人;损坏房屋316间,其中严重损坏11间;农作物受灾5195hm2,其中成灾531hm2、绝收30hm2。直接经济损失达3041万元,其中:农业损失2148万元,工矿企业损失180万元,基础、公益设施损失124万元,家庭财产损失589万元。2015年4月28日的强对流天气为历年所罕见,对全市社会经济造成了重大损失。
4龙卷风
龙卷风是强对流云底下垂象鼻状漏斗云小范围
的剧烈天气现象,它具有很强的破坏力,一般出现在5—9月。1954—2019年,丹阳共出现龙卷风14次。由于它范围很小,近中心的最大风速难以测量。1969年10月18日,新桥发生龙卷风,大会堂被吹倒。受龙卷风影响最严重的是2003年7月19日,吕城、蒋墅两镇出现了龙卷风伴随短时雷雨大风,造成1人死亡, 393间房屋毁坏,15万袋菌种、1360株苗木、4000m 遮阳网、1辆轿车和部分供电设施被毁,经济损失达570万元。
5台风
台风是发生在热带洋面上的一种强烈的热带气
旋,是一种能量极大而具有相当规模的热带天气系
统,在其活动过程中总是伴有狂风暴雨、惊涛骇浪以
及汹涌海潮等破坏性极大的灾害性天气过程,常常给
人类造成极其严重的危害[6]。此外,它也会给干旱地区带来丰沛的降雨,同时缓解夏季高温天气的闷热。
1989年以前,我国把中心附近最大风力达到8~ 11级的热带气旋称为台风,将中心附近最大风力≥12级的热带气旋称为强台风。自1989年起,我国采用了国际分类标准,即当热带气旋中心附近最大风力为6~7级时称为热带低压、8~9级时称为热带风暴、10~11级时称为强热带风暴、≥12级时称为台风[7]。2006年中国气象局对台风的标准又进行了部分修改:中心附近最大风力达到12~13级的热带气旋称为台风,中心附近最大风力达14~15级称为强台风,中心附近最大风力≥16级称为特强台风。为符合人们的使用习惯和表述方便,本文将中心附近最大风力≥8级的热带气旋统称为台风。
台风影响程度的界定:过程雨量为10~29mm或瞬间极大风速<14m/s为轻微影响;过程雨量为30~ 49mm或瞬间极大风速14~16m/s为较大影响;过程雨量≥50mm或瞬间极大风速≥17m/s(8级)为严重影响。
1954—2019年影响丹阳的台风共有82次,平均每年1.2次;未受台风影响的年份有17年,占总年份的26%;有较大影响的共32次,占台风总数的39%,其中有严重影响的共26次。
台风影响时段一般在6—10月,最集中的月份是7—9月,共有77次,占总次数的94%。受台风影响最早是5月18—19日(2006年0601号台风“珍珠”),影响最晚是10月6—8日(2013年1323号台风“菲特”)。一次台风影响时间最长的是2012年1211号台风“海葵”,长达5d。台风影响过程雨量最大的是1965年的6513号台风;8月20—22日降水达290.8mm,其中21日降水234.3mm;农田受淹面积7333.3hm2,房屋倒塌467间,伤5人,冲毁桥梁3座,决堤3处;直接经济损失160万元。受0515号台风“卡努”影响,出现最大风速为25.6m/s(10级)。受2次台风影响时间间隔最短为2d,是2012年的双台风1209号“苏拉”、1210号“达维”和1211号台风“海葵”。
2005年8月6—7日,受0509号台风“麦莎”影响,丹阳市出现雷雨大风,过程雨量为78.9mm,最大风速达21.7m/s。受灾15000人、转移安置475人,农作物受灾512.3hm2、绝收13.2hm2,损坏房屋243间,共造成经济损失436.8万元。9月11—12日,受0515号台风“卡努”影响,丹阳市出现大风大雨,受灾人数达34010人,农作物受灾1296hm2,损坏房屋113间、太阳能热水器31台,经济损失约719万元。2次台风共造成全市经济损失1156万元以上,因而2005年是
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受台风影响的重灾之年。
6暴雪
12月到次年3月受强冷空气影响,丹阳市会出现暴雪天气,对人民生活和工农业生产造成极大影响。按降雪量标准,24h降雪量2.5~4.9mm为中雪、5.0~ 9.9mm为大雪、≥10.0mm为暴雪。一般大雪以上才造成雪害。1954—2019年,丹阳市共出现大雪(含)以上降雪28次,为10年四遇;暴雪17次,平均每10年出现2.5次。
1984年1月17—20日丹阳市出现暴雪,18日降雪量29.6mm,最大积雪深度达28cm,对全市交通、通讯及供电带来严重影响。暴雪造成铁路货运停开、客运晚点,公路交通基本瘫痪;通信线路断线倒杆84%;除城区供电较正常外,其余6个变电所均遭损坏。暴雪使民房倒塌150间、牲畜房舍倒塌182间,各种简易工棚、库房、自行车棚房倒塌不计其数,伤3人,直接经济损失1426万元。
2008年1月26—29日,受强冷空气和持续强盛暖气流共同影响,丹阳市出现连续暴雪天气,28日降雪量为19.0mm,29日最大积雪深度达34cm,创历史之最。严重的雨雪冰冻天气导致163575人受灾,转移
安置15人,倒塌损坏民房658间(435户);1185hm2农作物受损,800余处禽舍倒塌,7万只鸡鸭死亡; 400余家厂房受损,10家菜市场被积雪压塌;直接经济损失1.19亿元,其中农业损失5265万元。2013年2月18—19日出现暴雪天气,过程雨雪
量27.7mm,纯雪量18.5mm,积雪深度18cm。受暴雪影响,丹阳市有20201人受灾,损坏房屋64间,农作物受灾面积2128.77hm2,其中成灾2120.85hm2、绝收0.7hm2,直接经济损失2419.55万元。
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