论文部分内容阅读
近几十年来,以变暖为主要特征的气候变化及其对自然、经济和人类生活的影响已经成为各国政府、社会和学术界共同关心的全球性话题。光温水等气象要素作为农业生产的最重要自然资源,广泛而深刻地影响着整个农业产业。同时,气象灾害历来是最重要的农业非生物灾害,特别是旱涝灾害,经历时间长、受灾面积大,经常造成重大的社会危害和严重的经济损失。因此,农业是最易遭受气候变化影响的重要产业。我国地域辽阔,自然条件变化大,农耕制度和类型多样,因而不仅不同地区的气候变化不尽相同,气候变化对各地农业生产的影响也有很大的差异。本研究利用全国各地的长序列气象数据和各省(市、区)的农业水旱灾害统计数据,分析了全国不同省(市、区)在现代气候变化条件下光温水等气象要素的变化规律,探索近几十年来我国不同省(市、区)的农业旱涝灾害对气候变化的响应关系和主要原因,为制定不同地区农业适应和减缓气候变化的措施与对策提供科学依据。利用经验正交函数(EOF)对1960-2008年全国630多个气象站的年平均气温、平均气温距平、年降水量、降水量距平、降水距平百分率、年降水日数、降水日数距平、日照百分率和日照百分率距平等气象数据进行时空分离,研究这些气象要素的全国时空分布与变化。结果表明,20世纪80年代末我国气候变化有一个较明显的转折,平均气温全国各地上升明显,升温幅度北方大于南方,尤其以东北、西北和内蒙古等地区表现最为明显。全国平均年降水总量总体变化不明显,但年降水日数减少的特征明显,而不同地区降水变化差异很大,部分地区(如近年来多发洪涝灾害的江西、湖南等地)降水量和降水日数变化均很明显。进入90年代后,西北地区和青藏高原的年降水量和降水日数都有所增加。日照百分率明显下降,特别是从80年代末开始,日照百分率低于多年平均值,东南沿海地区是日照百分率下降表现最为突出的地区。同样利用经验正交函数,对1985-2008年全国29个省、市、自治区的农业水旱灾害数据进行了时空分离分析。结果表明,总体上我国农业受水旱灾害影响有加重的趋势。旱灾递增趋势十分明显,受灾多发于北方地区,以内蒙古、西北和东北的受灾情况最为严重;受灾率上升最明显的地区在淮河以北,内蒙古、西北和东北仍然是受灾率上升最为明显的地区;水灾年际波动大,长江中下游、珠江流域和东北地区是我国受水灾影响最严重的地区,受灾比例及其变化都呈现显著增加。利用灰色关联方法对全国气象因素和水旱灾害分别作时空关联分析,结果表明,就全国尺度而言,水旱灾害的增加均与温度上升关系密切,而与年降水总量变化的关系不大;从全国来看,年降水总量的变化并不是造成水旱灾害加重的主要原因,而年降水日数的变化加剧了降水时间分布不均可能是引发水旱灾害的重要原因。农业水旱灾害的发生与变化,不仅直接受气象条件控制,还与区域性的抗灾能力建设以及农作制度和农田管理等密切相关。本文为了进一步分析我国不同省(市、区)的农业旱涝灾害受气候变化的影响程度、鉴别引发灾害的主要气象要素,采用了通径分析方法,研究了不同省(市、区)的水旱灾害对气候变化的总体响应程度,并通过相关系数的分解,探索不同光温水气象要素对各地水旱灾害发展的贡献。结果表明,不同地区诱发旱灾变化的主控因子有较大差异,渤海地区主要受到降水量减少的影响,如河北省,上述4个气象要素的变化(即气候变化)对该省旱灾成灾率变化的影响占全部原因的59.15%,降水量变化对旱灾成灾率变化的直接作用(直接通径系数)高达-0.8142;内蒙则为受年降水量和降水日数的双重影响的典型,气候变化对旱灾成灾率的影响占66.86%,降水量变化和降水日数变化对旱灾成灾率变化的直接作用分别为-0.4987和-0.3269;西北地区降水日数变化的影响大于降水量变化的影响,而且光热资源也是重要的影响因素,如宁夏自治区,气候变化对旱灾成灾率的影响占56.55%,降水日数变化对旱灾变化直接作用达-0.9589,而降水量变化与旱灾变化之间的通径系数只有0.0541;因此对旱灾而言,特别是在旱灾多发的北方和东北地区,尽管年降水总量的变化并不突出,但旱灾受灾率受降水时间分布的影响非常大,而且降水量越少的地区这种影响越明显。水灾多发于南方,各地水灾变化也与降水总量的变化和降水时间分布变化关系十分密切。华南地区水灾受灾率的变化主要受降水日数增加和降水总量增加的影响,如福建省,气候变化对水灾成灾率的影响占53.47%,降水量变化和降水日数变化对水灾受灾率变化的直接作用分别为0.3532和0.6674;华中和四川则受降水日数减少的影响明显,如湖北省,气候变化对水灾成灾率的影响占62.85%,而降水量变化和降水日数变化对水灾受灾率变化的直接作用分别为0.8239和-0.3855;四川省,气候变化对水灾成灾率的影响占54.30%,其降水量变化和降水日数变化对水灾受灾率变化的直接作用分别为0.4768和-0.4327;贵州省水灾主要受降水变化的影响,同时光热资源不足也有重要作用,该省气候变化对水灾成灾率的影响占48.57%,年平均气温的变化和降水量变化对水灾的直接作用分别为-0.4843和0.6274。基于当代气候变化和近几十年来我国水旱灾害有所发展的基本事实,揭示这两者之间的依变规律具有重要的意义。在复杂多变的我国广大区域内,气候变化的形式和幅度不一致是客观的,因此很有必要区分对各地区农业水旱灾害的影响的主要特征。毫无疑问,水少和水多是水旱灾害发生的基本原因,然而,气候变暖条件下改变了水资源循环的强度,加剧了年内降水分布不均匀也是我国农业水旱灾害发展的重要原因。所以,在不同地区应该采取相应的对策,才能更有效地适应和减缓气候变化对我国农业的影响。