[科普中國]-干旱

概述

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產(chǎn)的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害?？煞譃橥寥栏珊?、大氣干旱和生理干旱三種類型。

土壤干旱是由于土壤缺水，植物根系吸收不到足夠的水分去補(bǔ)償蒸騰的消耗所造成的危害。大氣干旱是空氣中分干燥，經(jīng)常伴有一定的風(fēng)力，雖然土壤并不缺水，但由于強(qiáng)烈的蒸騰，使植株供水不足而形成的危害。生理干旱是不良的土壤環(huán)境條件使作物生理過程發(fā)生障礙，導(dǎo)致植株水分平衡失調(diào)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(xué)物質(zhì)等。

干旱對作物危害程度與其發(fā)生的季節(jié)、作物的種類、品種、生育期有關(guān)。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。7-8月份的伏旱，在中國北方，影響玉米、高梁、水稻的正常生長，造成棉花的蕾鈴脫落。在南方，影響早、中稻的正常灌漿和晚稻你移栽成活。秋旱影響秋作物的產(chǎn)量及越冬作物的播種。伏旱和秋旱都會使土壤的底墑不足而加劇翌年的春旱。作物對干旱的抵抗能力稱為抗旱性，不同作物的抗旱性不同，水稻的抗旱性最差，遇干旱無灌溉的條件時減產(chǎn)嚴(yán)重，陸稻其次，大麥、小麥、黑麥、燕麥、花生等作物抗旱性中等，糜子、高梁、胡蔵、粟、馬鈴薯、甘薯、綠豆等作物抗旱性較強(qiáng)。作物對不同類型干旱的反應(yīng)是不同的，例如一些豆科作物根系發(fā)達(dá)，抗土壤干旱的能力強(qiáng)，但不能忍受大氣干旱，玉米抗大氣干旱能力強(qiáng)而不能忍受土壤干旱。我國發(fā)生干旱最嚴(yán)重的地區(qū)是。甘肅中部、寧夏南部、山西和陜西北部、內(nèi)蒙古自治區(qū)的中西部以及河北省壩上地區(qū)等。防御干旱主要靠發(fā)展水利灌溉事業(yè)、植樹造林、改革農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)、改進(jìn)耕作制度以及加強(qiáng)農(nóng)田基本建設(shè)等。1

分類世界氣象組織承認(rèn)以下六種干旱類型：

1. 氣象干旱：根據(jù)不足降水量，以特定歷時降水的絕對值表示。

2．氣候干旱：根據(jù)不足降水量,不是以特定數(shù)量，是以與平均值或正常值的比率表示。

3．大氣干旱：不僅涉及降水量，而且涉及溫度、濕度、風(fēng)速、氣壓等氣候因素。

4．農(nóng)業(yè)干旱：主要涉及土壤含水量和植物生態(tài)，或許是某種特定作物的性態(tài)。

5．水文干旱：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：用水管理干旱：其特性是由于用水管理的實際操作或設(shè)施的破壞引起的缺水。

我國比較通用的定義是:

1．氣象干旱：不正常的干燥天氣時期，持續(xù)缺水足以影響區(qū)域引起嚴(yán)重水文不平衡。

2．農(nóng)業(yè)干旱：降水量不足的氣候變化，對作物產(chǎn)量或牧場產(chǎn)量足以產(chǎn)生不利影響。

3．水文干旱：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。2

等級《氣象干旱等級》國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了全國范圍氣象干旱指數(shù)的計算方法、等級劃分標(biāo)準(zhǔn)、等級命名、使用方法等，并界定了氣象干旱發(fā)展不同進(jìn)程的術(shù)語。氣象干旱等級國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了五種監(jiān)測干旱的單項指標(biāo)和氣象干旱綜合指數(shù)CI。五種單項指標(biāo)為：降水量和降水量距平百分率、標(biāo)準(zhǔn)化降水指數(shù)、相對濕潤度指數(shù)、土壤濕度干旱指數(shù)和帕默爾干旱指數(shù)。氣象干旱綜合指數(shù)CI以標(biāo)準(zhǔn)化降水指數(shù)、相對濕潤指數(shù)和降水量為基礎(chǔ)建立的一種綜合指數(shù)。

《氣象干旱等級》國家標(biāo)準(zhǔn)中將干旱劃分為五個等級，并評定了不同等級的干旱對農(nóng)業(yè)和生態(tài)環(huán)境的影響程度：

1.無旱：正常或濕澇，特點為降水正?；蜉^常年偏多，地表濕潤；

2.輕旱：特點為降水較常年偏少，地表空氣干燥，土壤出現(xiàn)水分輕度不足，對農(nóng)作物有輕微影響；

3.中旱：特點為降水持續(xù)較常年偏少，土壤表面干燥，土壤出現(xiàn)水分不足，地表植物葉片白天有萎蔫現(xiàn)象，對農(nóng)作物和生態(tài)環(huán)境造成一定影響；

4.重旱：特點為土壤出現(xiàn)水分持續(xù)嚴(yán)重不足，土壤出現(xiàn)較厚的干土層，植物萎蔫、葉片干枯，果實脫落，對農(nóng)作物和生態(tài)環(huán)境造成較嚴(yán)重影響，對工業(yè)生產(chǎn)、人畜飲水產(chǎn)生一定影響；

5.特旱：特點為土壤出現(xiàn)水分長時間嚴(yán)重不足，地表植物干枯、死亡，對農(nóng)作物和生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重影響，工業(yè)生產(chǎn)、人畜飲水產(chǎn)生較大影響。

《氣象干旱等級》國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范全國通用，具有空間和時間可比性，能較為客觀地描述干旱的發(fā)生、發(fā)展、持續(xù)、解除等過程，以及干旱發(fā)生程度和范圍的等級標(biāo)準(zhǔn)的干旱監(jiān)測指標(biāo)。3

原因

造成干旱的原因既與氣象等自然因素有關(guān)，也與人類活動及應(yīng)對干旱的能力有關(guān)。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干旱與旱災(zāi)的主要因素。

（2）地形地貌原因：地形地貌條件是造成區(qū)域旱災(zāi)的重要原因。

（3）水源條件與抗旱能力不足：旱災(zāi)與因水利工程設(shè)施不足帶來的水源條件差也有很大關(guān)系，例如水利工程設(shè)施如水庫、水井等不。）

（4）人口因素：由于人口持續(xù)增長和當(dāng)?shù)厣鐣?jīng)濟(jì)快速發(fā)展，生活和生產(chǎn)用水不斷增加，造成一些地區(qū)水資源過度開發(fā)，超出當(dāng)?shù)厮Y源的承載能力，干旱發(fā)生時也往往加重旱災(zāi)。

（5）水資源有效利用率低：由于西南地區(qū)平常年份降水較多、不太缺水，農(nóng)業(yè)用水、工業(yè)用水和生活用水的有效利用率與國內(nèi)常年缺水地區(qū)相比有明顯差距，也對應(yīng)對干旱不利。4

預(yù)警干旱預(yù)警信號分二級，分別以橙色、紅色表示。干旱指標(biāo)等級劃分，以國家標(biāo)準(zhǔn)《氣象干旱等級》（GB/T20481-2006）中的綜合氣象干旱指數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)。

橙色：預(yù)計未來一周綜合氣象干旱指數(shù)達(dá)到重旱（氣象干旱為25～50年一遇），或者某一縣（區(qū)）有40%以上的農(nóng)作物受旱。

紅色：預(yù)計未來一周綜合氣象干旱指數(shù)達(dá)到特旱（氣象干旱為50年以上一遇），或者某一縣（區(qū)）有60%以上的農(nóng)作物受旱。5

危害1.干旱導(dǎo)致人體免疫力****下降

2.干旱是危害農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)的第一災(zāi)害

氣象條件影響作物的分布、生長發(fā)育、產(chǎn)量及品質(zhì)的形成，而水分條件是決定農(nóng)業(yè)發(fā)展類型的主要條件。干旱由于其發(fā)生頻率高、持續(xù)時間長，影響范圍廣、后延影響大，成為影響我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)最嚴(yán)重的氣象災(zāi)害；干旱是我國主要畜牧氣象災(zāi)害，主要表現(xiàn)在影響牧草、畜產(chǎn)品和加劇草場退化和沙漠化。

3.干旱促使生態(tài)環(huán)境進(jìn)一步惡化

1．氣候暖干化造成湖泊、河流水位下降，部分干涸和斷流。由于干旱缺水造成地表水源補(bǔ)給不足，只能依靠大量超采地下水來維持居民生活和工農(nóng)業(yè)發(fā)展，然而超采地下水又導(dǎo)致了地下水位下降、漏斗區(qū)面積擴(kuò)大、地面沉降、海水入侵等一系列的生態(tài)環(huán)境問題。

2．干旱導(dǎo)致草場植被退化。我國大部分地區(qū)處于干旱半干旱和亞濕潤的生態(tài)脆弱地帶，氣候特點為夏季盛行東南季風(fēng)，雨熱同季，降水主要發(fā)生在每年的4-9月。北方地區(qū)雨季雖然也是每年的4-9月，但存在著很大的孔徑異質(zhì)性，有十年九旱的特點。由于氣候環(huán)境的變遷和不合理的人為干擾活動，導(dǎo)致了植被嚴(yán)重退化，進(jìn)入21世紀(jì)以后，連續(xù)幾年，干旱有加重的趨勢，而且是春夏秋連旱，對脆弱生態(tài)系統(tǒng)非常不利。 3．氣候干旱加劇土地荒漠化進(jìn)程

4.氣候暖干化引發(fā)其他自然災(zāi)害****發(fā)生

冬春季的干旱易引發(fā)森林火災(zāi)和草原火災(zāi)。自2000年以來，由于全球氣溫的不斷升高，導(dǎo)致北方地區(qū)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(zāi)有增長的趨勢。6

歷年旱情根據(jù)中國民政部提供的歷史文獻(xiàn)，1000年來發(fā)生在中國的重大干旱事件有14例，這些事例是指持續(xù)時間在3年以上，干旱區(qū)域覆蓋4個省份以上的干旱事件。其中出現(xiàn)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別是：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個干旱事例中，以1637～1643年的干旱事件持續(xù)時間最長；1585～1590年干旱地域最廣，且地域分布變化最大，前期北旱南澇轉(zhuǎn)變?yōu)楹笃诘谋睗衬虾担?877年為北方大旱的典型；1785年則為江淮、長江中下游干旱之典型；而公元989年為中原地區(qū)干旱之典型。以下分述之：

公元989年

中原地區(qū)干旱之典型，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(qū)中心地帶這2年的年降水量平均減少近6成，連續(xù)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

干旱地域廣、變化大，大范圍干旱持續(xù)6年。干旱事件可分為前后兩段，前段呈北旱南澇的旱澇分布格局，后段旱澇分布格局有改變，北方開始多雨，干旱區(qū)擴(kuò)大并南移至長江流域及江南。由各省逐年受旱成災(zāi)的縣數(shù)統(tǒng)計可見，前段受旱最重的是河北、山西，后段受旱最重的是江蘇、安徽和湖南，旱災(zāi)持續(xù)最久的則是河南。1589年達(dá)到極旱，1585～1590年間各地河湖井泉干涸記錄可旁證干旱程度，例如，安徽“淮河竭、井泉涸、野無青草”；浙江“運(yùn)河龜坼赤地千里，河中無勺水”等。這次干旱事件尚伴有大范圍饑荒和瘟疫，疫區(qū)隨大旱地區(qū)而轉(zhuǎn)移。

1637～1643年

干旱（通常又稱崇禎大旱）其持續(xù)時間之長、受旱范圍之大，為近百年所未見。中國南、北方23個省（區(qū)）相繼遭受嚴(yán)重旱災(zāi)。干旱少雨的主要區(qū)域在華北，河北、河南、山西、陜西、山東，這些地區(qū)都連旱5年以上，旱區(qū)中心所在的河南省，連旱7年之久，以1640年干旱最為猖獗。干旱事件前期呈北旱南澇的格局，且旱區(qū)逐年向東、南擴(kuò)大；1640年以后北方降雨增多，轉(zhuǎn)變?yōu)楸睗衬虾?。在這期間瘟疫流行、蝗蟲災(zāi)害猖獗。

1877年

北方大旱的典型，在旱區(qū)中心的山西省南部二百余日無透雨，陜西華陰縣1877年無降雨日數(shù)達(dá)290天以上，漢水、汾水、澮水、汶河、渠河水涸。疫疾伴隨旱災(zāi)和饑饉迅速發(fā)生并蔓延，這期間蝗蟲大面積發(fā)生。

1785年

江淮和長江中下游干旱之典型，據(jù)史料記載：“太湖水涸百余里，湖底掘得獨木舟”。黃河中下游和江淮地區(qū)嚴(yán)重旱災(zāi)持續(xù)4年，并伴隨嚴(yán)重的蝗災(zāi)和瘟疫，其持續(xù)少雨時間和酷旱記述為近50年所未見。江淮及太湖地區(qū)1785年夏季降水量低于現(xiàn)代記錄的極小值。如蘇州1785年夏季6～8月雨日數(shù)僅28天，夏季降水量的推算值為174毫米，為18世紀(jì)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(dá)－57.4%，即夏季雨量的減少近6成。在持續(xù)旱災(zāi)期間，黃河下游及黃淮、江淮飛蝗大爆發(fā)，還出現(xiàn)疫病大流行。7

2000年

多省干旱，干旱面積大，達(dá)4054萬公頃，受災(zāi)面積6.09億畝，成災(zāi)面積4.02億畝。建國以來可能是最為嚴(yán)重的干旱。

2003年

江南和華南、西南部分地區(qū)發(fā)生嚴(yán)重伏秋連旱，其中湖南、江西、浙江、福建、廣東等省部分地區(qū)發(fā)生了伏秋冬連旱，旱情嚴(yán)重。

2004年

我國南方遭受53年來罕見干旱，造成經(jīng)濟(jì)損失40多億元，720多萬人出現(xiàn)了飲水困難。

2005年

華南南部現(xiàn)嚴(yán)重秋冬春連旱，云南發(fā)生近50年來少見嚴(yán)重初春旱。

2006年

重慶發(fā)生百年一遇旱災(zāi)，全市伏旱日數(shù)普遍在53天以上，12區(qū)縣超過58天。直接經(jīng)濟(jì)損失71.55億元，農(nóng)作物受旱面積1979.34萬畝，815萬人飲水困難。2007年 22個省發(fā)生旱情。全國耕地受旱面積2.24億畝，897萬人、752萬頭牲畜發(fā)生臨時性飲水困難。中央財政先后下達(dá)特大抗旱補(bǔ)助費(fèi)2.23億元。

2008年

云南連續(xù)近三個月干旱，據(jù)統(tǒng)計，云南省農(nóng)作物受災(zāi)面積現(xiàn)已達(dá)1500多萬畝。僅昆明山區(qū)就有近1.9萬公頃農(nóng)作物受旱，13多萬人飲水困難。

2009年

我國多省遭遇嚴(yán)重干旱，連續(xù)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(nóng)民生產(chǎn)生活告急。不僅工業(yè)生產(chǎn)用水告急，城市用水告急，生態(tài)也在告急。

2010年

2009年秋季以來一直到2010年初，中國西南地區(qū)遭受嚴(yán)重旱情。特別是云南發(fā)生自有氣象記錄以來最嚴(yán)重的秋、冬、春連旱，全省綜合氣象干旱重現(xiàn)期為80年以上一遇；貴州秋冬連旱總體為80年一遇嚴(yán)重干旱，省中部以西以南地區(qū)旱情達(dá)百年一遇。損失十分嚴(yán)重。截至3月23日，旱災(zāi)致使廣西、重慶、四川、貴州、云南5省(區(qū))受災(zāi)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(nóng)作物受災(zāi)面積503.4萬公頃，絕收面積111.5萬公頃，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)236.6億元。

2011年

2010年冬至2011年春，冬麥區(qū)發(fā)生嚴(yán)重干旱。2月上旬旱情高峰期，河北、山西、江蘇、安徽、山東、河南、陜西、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，長江中下游湖北、湖南、江西、安徽、江蘇5省出現(xiàn)了嚴(yán)重旱情。6月初旱情高峰時5省耕地受旱面積達(dá)5695萬畝，有383萬人因旱飲水困難。受干旱影響，鄱陽湖、洞庭湖5月初的水域面積一度只有301和652平方公里，較多年同期分別偏小85%和24%。

夏秋季節(jié)，西南大部降雨持續(xù)偏少，江河來水不斷減少，水利工程蓄水嚴(yán)重不足，發(fā)生了嚴(yán)重的伏秋旱。9月上中旬旱情高峰時，貴州、云南、四川、重慶、廣西等西南5?。▍^(qū)、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。貴州和云南旱情尤為嚴(yán)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別達(dá)977萬和436萬。

2012年

全國耕地受旱面積6010萬畝，僅云南、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，僅云南、四川、內(nèi)蒙古3省區(qū)就有630萬人因旱發(fā)生飲水困難，占全國的81%，西南部分山區(qū)群眾飲水困難時間已長達(dá)半年以上。

2013年

2013年6月下旬以來，中國長江以南大部地區(qū)出現(xiàn)了歷史罕見的持續(xù)高溫少雨天氣，持續(xù)時間長，范圍特別廣，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歷史同期最高記錄，南方地區(qū)38攝氏度以上的酷熱天氣日數(shù)為近50年來之最，并出現(xiàn)連續(xù)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(qū)旱情發(fā)展迅速。數(shù)據(jù)顯示，高溫區(qū)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(jù)氣象衛(wèi)星遙感監(jiān)測，7月鄱陽湖水體面積比去年同期減少25%、洞庭湖水體面積比去年同期減少34%。

高溫干旱對一季稻、玉米等秋收作物所造成的危害已無法挽回。據(jù)統(tǒng)計，高溫干旱造成南方湘、黔、渝、浙、贛、鄂、皖等7?。ㄊ校┺r(nóng)作物受災(zāi)8021千公頃、絕收1123千公頃。

2012年11月以來，四川省大部分地區(qū)降雨偏少，溫度持續(xù)偏高。特別是進(jìn)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(xù)發(fā)展，范圍繼續(xù)擴(kuò)大。

3月份以來，福建全省降雨量與歷年同期相比偏少，南部還出現(xiàn)了氣象干旱。預(yù)計今天（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干旱，同時降低森林火險等級。8

2014年

2014年，全國旱情發(fā)展主要經(jīng)歷了冬春旱和夏伏旱兩個階段，其中冬春旱主要發(fā)生在山西、河南、河北、山東、甘肅等冬麥區(qū)以及湖北、四川、云南等地，夏伏旱主要發(fā)生在遼寧、吉林、河南、內(nèi)蒙古等北方地區(qū)。據(jù)統(tǒng)計，2014年全國作物受旱面積3.4億畝、受災(zāi)面積1.8億畝、成災(zāi)面積8516萬畝、絕收面積2227萬畝，因旱造成糧食損失2006萬噸、經(jīng)濟(jì)作物損失276億元、直接經(jīng)濟(jì)總損失910億元，共有1783萬人、883萬頭大牲畜因旱發(fā)生飲水困難。從各地旱災(zāi)損失情況來看，2014年屬于旱災(zāi)偏輕年份。9

2015年

2015年，河北、山西、內(nèi)蒙古、遼寧、甘肅、陜西和寧夏等地階段性干旱較重。去冬今春，華北、黃淮等地降水量偏少2～5成，河北、山西、山東和內(nèi)蒙古部分地區(qū)出現(xiàn)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、內(nèi)蒙古、遼寧、吉林、山東、寧夏等地夏旱嚴(yán)重。8月至10月中旬，河南、山東、山西和陜西南部降水偏少，出現(xiàn)中度以上氣象干旱，對部分地區(qū)冬小麥播種不利。10

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。

如何抗旱1、興修水利，發(fā)展農(nóng)田灌溉事業(yè);

2、改進(jìn)耕作制度，改變作物構(gòu)成，選育耐旱品種，充分利用有限的降雨;
3、植樹造林，改善區(qū)域氣候，減少蒸發(fā)，降低干旱風(fēng)的危害;
4、多管齊下，防治水土流失;

5、研究應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù)和節(jié)水措施，例如人工降雨，噴滴灌、地膜覆蓋、保墑，以及暫時利用質(zhì)量較差的水源，包括劣質(zhì)地下水以至海水等。