干旱

干旱(arid),是一種水量相對虧缺的自然現(xiàn)象。通常指淡水總量少,不足以滿足人的生存和經濟發(fā)展的氣候現(xiàn)象。干旱使供水水源匱乏,除危害作物生長、造成作物減產外,還危害居民生活,影響工業(yè)生產及其他社會經濟活動。干旱后則容易發(fā)生蝗災,干旱是自然現(xiàn)象,干旱并不等于旱災,干旱只有造成損失才能成為災害。
干旱通常指長期無雨或少雨,水分不足以滿足人的生存和經濟發(fā)展的氣候現(xiàn)象。干旱從古至今都是人類面臨的主要自然災害,即使在科學技術發(fā)達的今天,它造成的災難性后果仍然比比皆是。尤其值得注意的是,隨著人類的經濟發(fā)展和人口膨脹,水資源短缺現(xiàn)象日趨嚴重,這也直接導致了干旱地區(qū)的擴大與干旱化程度的加重,干旱化趨勢已成為全球關注的問題。

干旱常常以其延續(xù)時間長、波及范圍廣、造成饑荒等特點而成為一種嚴重的自然災害。干旱可分為相互聯(lián)系的土壤干旱和大氣干旱兩個方面。土壤干旱和氣候干旱的主要表現(xiàn)都是降水不足。
因此,降水不足是干旱問題的癥結所在,是干旱的根本原因。降水量是直接影響土地是否干旱的關鍵因素,發(fā)生干旱的幾率和降雨量是成正比的,但是干旱并不完全由降雨量決定,還與蒸發(fā)等因素有關。
干旱預警信號分二級,分別以橙色、紅色表示。
干旱橙色預警
含義

預計未來一周綜合氣象干旱指數(shù)達到重旱(氣象干旱為25~50年一遇),或者某一縣(區(qū))有40%以上的農作物受旱。
防御指南
1、有關部門和單位按照職責做好防御干旱的應急工作;
2、有關部門啟用應急備用水源,調度轄區(qū)內一切可用水源,優(yōu)先保障城鄉(xiāng)居民生活用水和牲畜飲水;
3、壓減城鎮(zhèn)供水指標,優(yōu)先經濟作物灌溉用水,限制大量農業(yè)灌溉用水;
4、限制非生產性高耗水及服務業(yè)用水,限制排放工業(yè)污水;
5、氣象部門適時進行人工增雨作業(yè)。
干旱紅色預警
含義

預計未來一周綜合氣象干旱指數(shù)達到特旱(氣象干旱為50年以上一遇),或者某一縣(區(qū))有60%以上的農作物受旱。
防御指南
1、有關部門和單位按照職責做好防御干旱的應急和救災工作;
2、各級政府和有關部門啟動遠距離調水等應急供水方案,采取提外水、打深井、車載送水等多種手段,確保城鄉(xiāng)居民生活和牲畜飲水;
3、限時或者限量供應城鎮(zhèn)居民生活用水,縮小或者階段性停止農業(yè)灌溉供水;
4、嚴禁非生產性高耗水及服務業(yè)用水,暫停排放工業(yè)污水;
5、氣象部門適時加大人工增雨作業(yè)力度。

干旱可分為連續(xù)性干旱、季節(jié)性干旱和突發(fā)性干旱三類。
連續(xù)不斷干旱使地面成為沙漠,在這種地方,不存在明顯的降水季節(jié)。在半干旱或半濕潤氣候區(qū),具有一短促的、降雨狀況多變的濕季,其他季節(jié)即為干季。
根據(jù)持續(xù)時間,干旱可分為:
小旱:連續(xù)無降雨天數(shù),春季達16~30天、夏季16~25天、秋冬季31~50天。
中旱:連續(xù)無降雨天數(shù),春季達31~45天、夏季26~35天、秋冬季51~70天。
大旱:連續(xù)無降雨天數(shù),春季達46~60天、夏季36~45天、秋冬季71~90天。
特大旱:連續(xù)無降雨天數(shù),春季在61天以上、夏季在46天以上、秋冬季在91天以上。

干旱的最直接危害是造成農作物減產,使農業(yè)歉收,嚴重時形成大饑荒。在嚴重干旱時,人們飲水發(fā)生困難,生命受到威脅。中國西北一些地區(qū)因經常發(fā)生干旱,人畜飲水極端困難,被迫進行人口大遷移。在以水利發(fā)電為主要電力能源的地區(qū),干旱造成發(fā)電量減少,能源緊張,嚴重影響經濟建設和人們生活。
在干旱季節(jié),火容易發(fā)生,且難以控制和撲滅。事實上,大多數(shù)火災,特別是大的森林火災都發(fā)生在干旱高溫季節(jié)。災還常常帶來蝗災,在廣大的干旱、半干旱地區(qū),干旱造成沙漠化,使土地資源遭受極大的破壞。
農業(yè)生產一方面干旱缺水,一方面浪費水嚴重。中國灌溉水利用率只有45%,而發(fā)達國家為70%左右。中國一半以上的耕地沒有水利設施,主要是靠天吃飯。應對干旱,需要轉換新思路,變被動抗旱為主動抗旱,由單一抗旱轉向全面抗旱。
全面抗旱應該在重視農業(yè)抗旱的同時,更加科學理性地做好城市的生活、生產和生態(tài)等全方位的抗旱工作,實現(xiàn)水資源的合理開發(fā)、優(yōu)化配置和高效利用。旱情達到嚴重時甚至會影響到人們的生存,嚴重缺水時人們生活的飲用水得不到正常供應,人類嚴重缺乏飲用水資源就會造成大的疾病泛濫情況,產生各種不利于人類生存的各種影響。
僅僅從自然的角度來看,干旱和旱災是兩個不同的科學概念。干旱通常指淡水總量少,不足以滿足人的生存和經濟發(fā)展的氣候現(xiàn)象。干旱一般是長期的現(xiàn)象,而旱災卻不同,它只是屬于偶發(fā)性的自然災害,甚至在通常水量豐富的地區(qū)也會因一時的氣候異常而導致旱災。
干旱和旱災從古至今都是人類面臨的主要自然災害。即使在科學技術如此發(fā)達的今天,它們造成的災難性后果仍然比比皆是。尤其值得注意的是,隨著人類的經濟發(fā)展和人口膨脹,水資源短缺現(xiàn)象日趨嚴重,這也直接導致了干旱地區(qū)的擴大與干旱化程度的加重,干旱化趨勢已成為全球關注的問題。

干旱在中國是影響區(qū)域最廣、發(fā)生最頻繁的氣象災害之一。新中國成立后,中國對旱災雖有一定控制,但仍不斷發(fā)生。1951—1990年中國平均每年發(fā)生7.5次,受旱農田面積2000萬公頃,成災面積670萬公頃,近30年因旱災損失糧食占中國糧食損失總量的50%。1959到1961年三年連旱,累計受災農田面積達1.1億公頃,共減產糧食6115萬噸。1997年全國受旱農作物3351萬公頃,相當全國耕地面積的63%。干旱在中國分布最為廣泛,但不同地區(qū)受旱程度不一。1951年到1990年中國有四個明顯的干旱中心,即華北平原、黃土高原西部、廣東與福建南部、云南及四川南部;其次為吉林省和黑龍江省南部、湘贛南部。2008年11月1日至2009年1月20日,河北、山西的部分地區(qū)及北京降水量不足1毫米。華北區(qū)域平均降水量僅8.5毫米,為2000年以來歷史同期最小值。與常年同期相比,北方冬麥區(qū)降水量普遍偏少五至八成,其中河北南部、山西中部、山東西部、河南北部等地偏少八成以上。2008年11月至今,北方旱區(qū)各主要城市都度過了一個干渴的冬天。北京僅2008年12月21日一天出現(xiàn)了微量降水,無降水日數(shù)達到91天,降水日數(shù)和降水量均為1952年有相關記錄以來歷史同期次小值(1972年歷史同期無降水)。西安自入冬以來,無降水日數(shù)達78天,隨著一股弱冷空氣的到來,西安市人影辦將擇機進行人工降雨,緩解干旱的局面。河南全省農業(yè)重旱和中旱面積比例分別達6.7%(528萬畝)和13.7%(1079萬畝),豫西、豫北大部旱情相對較重;河北全省農業(yè)干旱嚴重,中南部地區(qū)未冬灌地塊20厘米土壤相對濕度已經降到40%左右,不能滿足冬小麥正常越冬,局部地區(qū)出現(xiàn)死苗現(xiàn)象;山西中南部冬麥區(qū)干旱程度已達重度, 對冬小麥越冬生長造成了極為不利的影響,少部分干旱嚴重的地區(qū)出現(xiàn)土地干裂、麥苗枯死等現(xiàn)象;陜西關中地區(qū)麥田有不同程度的干土層,其中渭北一帶表墑嚴重不足,有10~15厘米干土層;北京部分澆凍水過早或土壤結構不好的冬麥田地塊干土層達3~5厘米,少部分淺播麥苗已有凍傷和旱象發(fā)生。
自然界的干旱是否造成災害,受多種因素影響,對農業(yè)生產的危害程度則取決于人為措施。
世界范圍各國防止干旱的主要措施是:
①興修水利,發(fā)展農田灌溉事業(yè);
②改進耕作制度,改便作物構成,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),降低干旱風的危害;
④研究應用現(xiàn)代技術和節(jié)水措施,例如人工降雨,噴滴灌、地膜覆蓋、保墑,以及暫時利用質量較差的水源,包括劣質地下水以至海水等。

根據(jù)歷史文獻,查得最近1000年來發(fā)生在中國的重大干旱事件有14例,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。
1637~1643年的干旱(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?。▍^(qū))相繼遭受嚴重旱災。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、南擴大;1640年以后北方降雨增多,轉變?yōu)楸睗衬虾怠T谶@期間瘟疫流行、蝗蟲災害猖獗。
1585~1590年的干旱地域廣、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)擴大并南移至長江流域及江南。由各省逐年受旱成災的縣數(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,旱災持續(xù)最久的則是河南。
1589年達到極旱,1585~1590年間各地河湖井泉干涸記錄可旁證干旱程度,其中1589年的許多干涸記錄為最近50年所未見。例如,安徽“淮河竭、井泉涸、野無青草”;浙江“運河龜坼赤地千里,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)而轉移。
1877年為北方大旱的典型,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290天以上,這樣的持久干旱情形也是最近50年所未見的;漢水、汾水、澮水、汶河、渠河水涸。疫疾伴隨旱災和饑饉迅速發(fā)生并蔓延,這期間蝗蟲大面積發(fā)生。
1785年為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)嚴重旱災持續(xù)4年,并伴隨嚴重的蝗災和瘟疫,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-57.4%,即夏季雨量的減少近6成。在持續(xù)旱災期間,黃河下游及黃淮、江淮飛蝗大爆發(fā),還出現(xiàn)疫病大流行。
公元989年為中原地區(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。
這些極端干旱個例發(fā)生在不同的冷暖氣候背景下。其中1585~1590年(明萬歷十四至十八年)持續(xù)6年大范圍干旱,出現(xiàn)在小冰期最寒冷階段到來之前的相對溫和時段;1637~1643年(明崇楨十至十六年)南北方連續(xù)7年大范圍干旱,出現(xiàn)在小冰期寒冷氣候背景下;1784~1787年的大范圍持續(xù)干旱事件則出現(xiàn)在小冰期中的相對溫暖階段;1876~1878年(清光緒二至四年)持續(xù)3年大范圍干旱,出現(xiàn)在全球大范圍氣候轉暖的背景下等等。
根據(jù)最近1000年間有過多次大范圍持續(xù)3年以上的重大干旱事件的事實,尤其是有的干旱嚴重程度為最近50年所未見的事實來看,可以認為,在過去1000年的氣候變化歷程中,最近的50年尚屬于氣候條件較好的時段。因此,對于未來出現(xiàn)重大氣候干旱災異的可能性應予重視。另外,當前盡管十分強調人類活動對氣候變化的影響,但也應當看到,即使在人類活動影響并不顯著的歷史時期,重大的氣候災害仍多有發(fā)生,其嚴重程度多有超過現(xiàn)代記錄的。因此,在預估未來的氣候情景,和討論未來的干旱和水資源匱乏問題時,應當充分考慮古氣候記錄的研究結果。