2021年宁夏夏季高温干旱特征及其影响_苏占胜

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防旱抗旱152023年2月第2期第33卷Feb.2023NO.2VOL.332023年2月第2期第33卷Feb.2023NO.2VOL.33DROUGHTPREVENTIONANDRELIEFDOI:10.16867/j.issn.1673-9264.2022121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.SUZhansheng，LIUYao，YANXiaoyu，etal.CharacteristicsandimpactsofhightemperatureanddroughtinsummerinNingxiain2021[J].ChinaFlood&DroughtManagement，2023，33（2）：15-19（.inChinese）2021年宁夏夏季高温干旱特征及其影响1，2，31，2，41，2，44苏占胜刘垚严晓瑜吴保国（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）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（6—8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）02-15-050引言1资料及方法随着全球气候变化及人类活动强度的加剧，自然灾害1.1资料对世界造成的潜在威胁越来越大，干旱灾害是最复杂、影（1）宁夏24个国家级气象站1961—2021年的6—8月［1-3］响最大的自然灾害之一。宁夏地处我国西北内陆腹地逐日平均气温、最高气温，逐日降水量，均来自宁夏气象局干旱半干旱区，干旱影响时间之长、范围之广、灾害损失之气象信息数据库。气象站点分布如图1所示。大位居其他气象灾害之首。近年来宁夏严重干旱事件频繁（2）气温、降水量的气候平均值按WMO（世界气象组[4]发生，给工农业生产、人民生活及生态造成严重影响。织）规定，为1981—2010年平均值，来自宁夏气候中心。2021年夏季（6—8月），宁夏气温持续偏高，大部地区平均（3）干旱灾情资料来自中国气象局气象灾情直报系统气温和高温天气（最高气温≥35℃）日数创1961年以来同期数据库。新高；无降水日数多，降水量持续偏少，创1961年以来同期1.2方法新低。高温少雨导致大部地区出现了严重干旱，造成夏秋气象干旱综合指数（MCI）按照《气象干旱等级》[5]粮减产，植被生长停滞，给人民生产生活和生态带来了较（GB/T20481—2017）相应计算方法计算，公式为：严重的影响。据统计，全区因干旱造成823537人受灾，各MCI=Ka×(a×SPIW60+b×MI30+c×SPI90+d×SPI150)22类作物受灾面积297961.6hm，成灾面积212616.4hm，绝式中：MCI为气象干旱综合指数；MI30为近30d相对湿润指2收面积111244.3hm，直接经济损失96201.2万元。数；SPI90为近90d标准化降水指数；SPI150为近150d标准收稿日期：2022-04-06第一作者信息：苏占胜，男，正高级工程师，E-mail：66407667@qq.com。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）。CHINAFLOOD&DROUGHTMANAGEMENT中国防汛抗旱

1防旱抗旱16DROUGHTPREVENTIONANDRELIEF2023年2月第2期第33卷Feb.2023NO.2VOL.33化降水指数；SPIW60为近60d标准化权重降水指数；a为北石炭井惠农北石炭井惠农石嘴山平罗石嘴山平罗SPIW60项的权重系数（北方及西部地区取0.3，南方取0.5）；陶乐陶乐贺兰贺兰银川银川b为MI永宁永宁30项的权重系数（北方及西部地区取0.5，南方取灵武灵武青铜峡青铜峡吴忠吴忠0.6）；c为SPI90项的权重系数（北方及西部地区取0.3，南方盐池盐池取0.2）；d为SPI中卫中宁中卫中宁150项的权重系数（北方及西部地区取0.2，韦州韦州麻黄山麻黄山同心同心南方取0.1）；Ka为季节调节系数，根据不同季节各地主要兴仁兴仁海原海原农作物生长发育阶段对水分的敏感程度确定。平均气温距平/℃固原高温天气日数/d固原北石炭井≥1.6西吉≥15西吉惠农1.3～1.6六盘山12～15六盘山石嘴山1.0～1.3隆德9～12隆德引平罗0.6～1.0泾源6～9泾源陶乐0.3～0.63～6＜0.3＜3贺兰黄银川永宁（a）平均气温距平（b）高温天气日数灵武青铜峡吴忠中灌盐池部图32021年6—8月宁夏平均气温距平及高温天气日数分布图中卫区中宁干韦州麻黄山2.1.2降水同心兴仁旱2021年夏季宁夏降水量异常偏少（图4），全区平均降海原带南水量68.4mm，较常年同期平均值偏少55.8%，为1961年以部西吉固原山来同期最少。引黄灌区和中部干旱带大部地区降水量较常区六盘山隆德泾源年同期偏少50%以上，无降水日数（日降水量＜0.1mm）超过60d（图5）。图1宁夏24个国家级气象站位置示意图300降水量常年同期平均值2502分析及结果200/mm1502.1气候特征分析100降水量2.1.1气温502021年夏季，宁夏气温异常偏高（图2），高温天气日数0多、范围大。全区平均气温22.5℃，较常年同期平均值偏高1961197119811991200120112021年份1.6℃，创1961年以来新高。图42021年6—8月宁夏平均降水量历年变化图23.0气温常年同期平均值22.0北石炭井惠农北石炭井惠农平罗石嘴山平罗21.0石嘴山陶乐陶乐贺兰贺兰/℃20.0银川银川永宁永宁气温19.0青铜峡灵武青铜峡灵武吴忠吴忠盐池盐池18.0中卫中宁中卫中宁17.0韦州韦州麻黄山麻黄山1961197119811991200120112021兴仁同心同心年份兴仁海原海原图22021年6—8月宁夏平均气温历年变化图降水量距平百分率（%）西吉固原西吉固原≥-406—8月，宁夏中部干旱带和引黄灌区大部地区平均气-50～-40六盘山无降水日数/d六盘山-60～-50隆德≥70隆德-70～-60泾源60～70泾源-80～-7050～60温较常年同期偏高1.6℃以上，高温天气（最高气温≥35℃）＜-80＜3日数2～19d，其中惠农、平罗、银川、石嘴山、贺兰、灵武、吴（a）降水量距平百分率（b）无降水日数忠、中宁、同心等气象站高温天气日数在10d以上（图3）。图52021年夏季宁夏降水量距平百分率及无降水日数分布图中国防汛抗旱CHINAFLOOD&DROUGHTMANAGEMENT

2防旱抗旱172023年2月第2期第33卷Feb.2023NO.2VOL.332023年2月第2期第33卷Feb.2023NO.2VOL.33DROUGHTPREVENTIONANDRELIEF2.2气象干旱特征北石炭井惠农石嘴山平罗图6、图7分别为2021年夏季宁夏全区及引黄灌区、中陶乐贺兰银川部干旱带和南部山区MCI时间变化图和2021年8月15日永宁灵武青铜峡吴忠气象干旱等级空间分布图，可以看出：随着持续高温少雨，盐池中卫中宁韦州宁夏各地气象干旱综合指数逐步降低，从6月15日开始下麻黄山兴仁同心降，到8月15日降至最低，全区及引黄灌区、中部干旱带和海原南部山区气象干旱综合指数分别为-1.6、-1.2、-2.2、-1.8，图例无旱西吉固原轻旱中旱中部干旱带和南部山区气象干旱等级达到重旱以上，特别六盘山重旱隆德特旱泾源是盐池、麻黄山、韦州、海原、兴仁等地达特旱。8月16—19日全区出现大范围明显降水天气过程，气象干旱综合指图72021年8月15日宁夏气象干旱等级分布示意图数上升，旱情明显缓解。2.3干旱影响分析2.3.1对农业的影响1.0全区引黄灌区图8为2021年7月9日、7月31日和8月10日宁夏土0.5中部干旱地带南部山区壤墒情空间分布图，可以看出：随着高温少雨天气持续，土0IC-0.506-1107-0808-0408-31M壤含水量迅速下降，中南部各地墒情快速恶化，中度以上-1.0土壤干旱（0～50cm相对湿度≤50%）的区域不断扩大，给-1.5农作物生长发育造成了严重影响。据调查，吴忠市利通区、-2.0-2.5日期（月-日）盐池县、沙红寺堡区、同心县以及中卫市坡头区部分乡镇图62021年6—8月MCI变化图玉米、油葵、黄花菜、枸杞等作物受干旱影响，导致减产或北北北图例图例图例重旱（≤40%）重旱（≤40%）重旱（≤40%）中旱（40%～50%）中旱（40%～50%）中旱（40%～50%）轻旱（50%～60%）轻旱（50%～60%）轻旱（50%～60%）较适宜（60%～70%）较适宜（60%～70%）较适宜（60%～70%）适宜（70%～90%）适宜（70%～90%）适宜（70%～90%）过湿（≥90%）过湿（≥90%）过湿（≥90%）（a）7月9日（b）7月31日（c）8月10日图82021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，2.3.2对生态的影响马铃薯长势较差、结薯数量少，部分受旱严重的薯块出现图9为宁夏2021年5—8月植被指数（NDVI）与2020年次生生长，形成串薯，产量受到影响。引黄灌区受高温干同期相比偏差百分比变化图，可以看出：持续高温干旱造旱影响，作物需水量增大，部分地区因灌水不及时等因素成植被生长停滞，6月开始植被指数明显下降，全区植被指出现不同程度旱情，玉米灌浆时间缩短。高温干旱造成喜数与2020年同期相比偏差百分比（NDVI差值百分比＜0）温耐旱型虫害，玉米等作物遭受虫害。另外，高温还导致逐步增大。部分葡萄果实遭受“日灼”危害，枸杞出现不同程度落花图10为宁夏2021年8月植被指数（NDVI）及其与2020年落果。8月植被指数差值空间分布图，可以看出：受持续高温干旱CHINAFLOOD&DROUGHTMANAGEMENT中国防汛抗旱

3防旱抗旱18DROUGHTPREVENTIONANDRELIEF2023年2月第2期第33卷Feb.2023NO.2VOL.33影响，2021年8月宁夏全区大部地区植被指数明显偏低，1961年以来同期最少，全区平均无降水日数71d，为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1961年以来同期最多。南部及南部山区北部地区植被指数比2020年同期低0.4。（3）降水持续异常偏少致使土壤含水量不能得到有效140补充，加上气温持续偏高使农作物及植被生长需水量增120略偏差明显偏差）100加，由于高温导致的对水量的更大需求加剧了少雨造成的%80（60影响，从而使干旱的危害进一步加重，这是造成2021年夏比例4020季宁夏遭受严重干旱危害的重要原因。0月份56783.2干旱防御建议合计2.5828.1231.6565.47显著偏差016.0719.4047.88干旱发生频率高、持续时间长，影响范围广、后延影响明显偏差0.075.535.658.84大，是影响农业生产、植被生态乃至生产生活等最严重的略偏差2.516.526.608.75气象灾害之一，随着全球气候变暖气候变化导致的高温伴图95—8月植被指数（NDVI）与2020年同期相比偏差百分比变化图随持续少雨的“热干旱”事件增加，使干旱的危害进一步加重。建议采取更有力的措施，补短板，强基础，提升抗旱减北北灾综合能力。（1）严格资源管理，科学合理用水。宁夏降水稀少，水资源短缺，人均水资源占有量仅为黄河流域的1/3，全国的[6]1/12，呈现资源型、工程型、水质型缺水并存的局面。因此应尽快制定出完善的水资源管理制度，严格控制用水，避免水资源浪费，做好水资源配置工作，坚持以水定地，以水植被指数植被指数差值调结构，聚焦特色优势产业，调整优化农业种植结构，提升0.10.20.30.40.50.60.70.80.91-0.1-0.40-0.2000.10.300.501.0用水效率，推进节水型社会的发展。（a）8月植被指数（b）与2020年8月植被指数差值（2）加强抗旱基础设施建设。以骨干水源配置工程为图102021年8月植被指数及其与2020年8月差值图中心，水源调蓄工程，实现水资源优化配置，全面提高水利2.3.3对城市用水用电的影响工程抗御大旱、减轻灾害、抵御风险的能力。持续高温天气造成城市用水用电陡增。据调查，（3）建立多部门联合抗旱机制。抗旱减灾属于系统性32021年7月，银川市日用水量多突破80万m，增幅明显。工程，复杂性特点较为突出。在应对高温干旱天气的过程城市用电达到最大负荷，其中7月13日银川电网最大负荷中，需加强对抗旱信息化系统的建设，使用科学有效的方达192.31万kW，比2020年同期增加17.0%，当日供电量超法不断完善气象水文干旱预报预警机制和大范围高温干过4000万kW·h。旱监测体系，并实现信息实时共享，为科学全面的抗旱决策提供信息参考；进一步强化抗旱指挥体系，不断完善应3结论与干旱防御建议急预案，增强抗旱指挥调度的科学性。3.1结论（4）加强开展人工影响天气技术和能力建设。人工增（1）2021年夏季，宁夏气温异常偏高，高温天气日数雨具有投资少、见效快、效益大等优势，在缓解干旱灾害中多、范围大。全区平均气温较常年同期偏高1.6℃，创发挥着重要作用。应进一步提升人工影响天气装备和技术1961年以来新高，全区平均高温天气日数7d，为1961年水平，提高增雨作业能力和效率，充分挖掘利用天上水资同期最多。源潜力，最大程度减轻干旱影响。（2）2021年夏季，宁夏降水量异常持续偏少，无降水日（5）构建干旱预测、监测、预警技术体系。干旱的产生数异常偏多。全区平均降水量较常年同期偏少55.8%，为及演进过程复杂，干旱预测、监测、预警对于减轻干旱危害中国防汛抗旱CHINAFLOOD&DROUGHTMANAGEMENT

4防旱抗旱192023年2月第2期第33卷Feb.2023NO.2VOL.332023年2月第2期第33卷Feb.2023NO.2VOL.33DROUGHTPREVENTIONANDRELIEF非常重要。从大尺度的水文循环过程来考虑干旱的形成与[2]WILHITEDA.Droughtandwatercrises:science，technology，andma-发展，利用遥感和地面监测等多源数据，充分考虑气象（气nagementissues［M］.London:CRCPress,2005.温和降水等）、水文、土壤植被等自然因素，以及作物种植[3]曹永强，路洁.国内外气象干旱研究现状与前沿分析[J].中国防汛抗结构特性、灌溉等抗旱措施等人为因素，建立干旱动态预旱，2021，31（3）：1-7.测、监测与评估分析模型，构建干旱预测、监测、预警技术[4]苏占胜，王学霞，陆晓静，等.宁夏主要气象灾害及防御对策[J].农业体系，合理利用有限水资源进行灌溉或指导干旱灾害防灾害研究，2012，2（3）：68-71，75.[7-9][5]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理御，对于减灾增效具有现实意义。志谢：本文在分析和撰写过程中，引用了宁夏气候中心和委员会.气象干旱等级：GB/T20481—2017[S].2017.宁夏气象科研所的部分业务材料相关内容，在此表示诚挚[6]于慧黎，李军建.宁夏水资源开发利用对策探析[J].水利发展研究，感谢！2021，21（1）：50-53.[7]汪洋，雷添杰，程慧，等.干旱类型转化机理及预警体系框架研究[J].参考文献水利水电技术，2020，51（4）：38-46.[1]HAGMANG，BEERH，BENDZM，etal.Preventionbetterthancure.Re-[8]屈艳萍,吕娟,苏志诚.抗旱减灾学科研究进展与展望[J].中国防汛抗portonhumanandenvironmentaldisastersintheThirdWorld［R］.旱，2022，32（1）：16-23，62.Washington:FoodAndAgricultureOrganizationofTheUnitedNa-[9]赵福年，王润元，王莺，等.干旱过程、时空尺度及干旱指数构建机制tions,1984.的探讨[J].灾害学，2018，33（4）：32-39.CharacteristicsandimpactsofhightemperatureanddroughtinsummerinNingxiain2021SUZhansheng1,2,3,LIUYao1,2,4,YANXiaoyu1,2,4,WUBaoguo4(1.KeyLaboratoryforMeteorologicalDisasterMonitoringandEarlyWarningandRiskManagementofCharacteristicAgricultureinAridRegions,CMA,Yinchuan750002;2.NingxiaKeyLaboratoryofMeteorologicalDisasterPreventionandReduction,Yinchuan750002;3.NingxiaMeteorologicalStation，Yinchuan750002;4.NingxiaMeteorologicalServiceCenter,Yinchuan750002)Abstract:InordertoclarifythecharacteristicsandimpactsofpersistenthightemperatureanddroughtinSummerinNingxiain2021,theclimaticcharacteristicsofhightemperatureanddroughtanditsimpactsonagriculture,ecologyandurbanwaterandelectricityconsumptionwereanalyzedbasedondailytemperatureandprecipitationdataof24meteorologicalstationsfromJune1toAugust31,2021.Theresultsshowedthat:Inthesummerof2021(JunetoAugust),thetemperatureinNingxiawasabnormallyhigh,withalargenumberofhightemperaturedaysandawiderange;Thenumberofdayswithoutprecipitationisabnormallyhigh,andtheprecipitationcontinuestobeabnormallylow;ThecontinuousabnormallowprecipitationandhightemperaturearetheimportantreasonsforNingxiatosufferfromseveredroughtinthesummerof2021.ThemeteorologicaldroughtbegantoincreasegraduallyinthemiddleofJune,andbyAugust15,themeteorologicaldroughtinmostareasoftheregionreachedtheseveretoextremelyseverelevel.Inviewofthehightemperatureanddrought,thepaperputsforwardsuggestionstomakeupforweaknesses,strengthenthefoundationandimprovethecomprehensiveabilityofdroughtresistanceanddisasterreduction,providingreferencefordroughtprediction,monitoring,earlywarningandprevention.Keywords:hightemperature;drought;influence;Ningxia责任编辑田亚男CHINAFLOOD&DROUGHTMANAGEMENT中国防汛抗旱