摘要:IPCC(2014年)第五次评估报告指出,近百年来(1880-2012年)全球海陆表面的平均温度升高了0.85℃,全球气候变暖已经成为不争的事实。全球变暖导致气候异常变化,与此同时各种气象灾害的发生频率与严重程度也愈演愈烈,由此对民众日常生产生活及畜牧业生产造成的影响及损失不容忽视。因此,探讨主要畜牧业气象灾害的发生、发展规律,并在此基础上提出切实可行的气象服务措施,既能够保障畜牧业安全生产,还能为社会经济的稳步发展起到一定程度的推动作用。
关键词:畜牧业;气象灾害特征分析;气象服务措施
引言:和静县位于新疆巴音郭楞蒙古自治州的西北部,介于东经82°28″~87°52″及北纬42°06″~43°33″之间,和静县位于中温带大陆性干燥气候区,表现出四季分明、春季冷暖空气频繁交替、夏季气温较为稳定、秋季降温速度快、冬季寒冷且大风、降雪天气较少、光热条件充沛、干燥且雨水较少、无霜期长等特点。其年平均气温为8.8℃,年平均降水量较少仅为68mm,而年蒸发量较大为2100mm,日照充沛,年日照时数为2942h,无霜期在183d左右。随着农牧业规模的不断扩大,现代化水平的不断提高,灾害性天气对本地区的灾害也不断加大。近些年来众多学者均针对畜牧业气象灾害开展了大量的研究工作,且取得了显著的成效。其中巴图[1]针对内蒙古额济纳旗频发的气象灾害特征及对农牧业生产的影响及其危害进行分析,并在此基础上提出强化农牧业生产灾害防御应变能力、增强防灾减灾意识、加大灾害知识培训力度、开展人工影响天气作业、合理调整畜牧业生产结构等气象服务措施;达桑,德庆卓嘎[2]主要从高寒地区干旱、雪灾、霜冻、风沙等主要畜牧业气象灾害的发生原因、特点、规律及影响等角度进行分析,并提出科学可行的灾害防御对策。本文主要从畜牧业气象灾害的发生、发展规律,并在此基础上提出切实可行的气象服务措施。
1分析方法
本文主要采用线性趋势分析、累积距平等方法从年际变化、季节变化与月变化特征等角度针对和静县主要畜牧业气象灾害特征进行分析。其季节划分标准为春季为每年的3-5月份,夏季为每年的6-8月份,秋季为每年的9-11月份,冬季为12月份至翌年的2月份。
1.1线性趋势分析
趋势分析法是在气候变化分析上常用的一种方法。以年份为自变量,暴雨、大风、降雪及霜冻等主要畜牧业灾害的日数为因变量,利用一次线性方程定量描述各种畜牧业灾害随时间的变化趋势,可以使用以下公式来表示:
上述公式当中代表第个样本对应的气象要素数值,代表第个样本相对应的年份,和为常数,其中的绝对值的大小能够较好地反映出气候要素的变化速率。当时代表随着年份的增加气象要素值呈增加趋势;而时则代表随着年份的增加气象要素数值有所减少。被称为气候倾向率,其单位为d/10a。
1.2累计距平
累积距平指的是一个系列当中某一个数值与平均值之间的差的累计叠加。就某一序列而言,其时刻的累积距平可以使用以下公式来表示:
当距平值有所增加时代表累积距平曲线呈现出一定的上升趋势,相反当距平值减少时表明累积距平曲线呈现出一定的下降趋势。另外,通过观察累积距平曲线的波动变化,既能够较为直观地看出该序列的持续变化状况,还能大致判断出序列发生突变的年份。
2 资料来源
本文资料主要来源于和静县气象局的常规气象观测资料,主要包括1990-2019年和静县出现暴雨、大风、降雪及霜冻等主要畜牧业气象灾害的日数。
3 和静县主要畜牧业气象灾害特征分析
3.1暴雨灾害特征分析
3.1.1年际变化特征
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图1 1990-2019年和静县暴雨日数的年变化特征
据统计,1990-2019年和静县一共出现暴雨日数64d,年平均出现暴雨日数2.1d。由上图1可见,近30年来和静县暴雨日数位于1~4d之间,暴雨日数的波动较小,其整体以0.071d/10a的速率呈缓慢的增加趋势。相对比而言,1990-2010年之间暴雨日数的波动变化较为明显,2011-2019年和静县年暴雨日数相对较少,且均稳定在平均值上下。其中年暴雨日数的峰值为4d,出现在1999年,谷值出现在1991年、1992年、1996年、1997年、2001年、2008-2010年,均为1d。
3.1.2季节与月变化特征
据统计,1990-2019年和静县一共出现暴雨日数64d,且全部出现在每年夏季与秋季,即每年的6-9月份。其中以夏季(6-8月份)出现暴雨日数最多,共计60d,占到30年暴雨总日数的93.8%,秋季出现暴雨日数较少,一共出现4d,仅仅占到6.2%。其中以6月和7月出现暴雨日数最多,均出现22d,占到30年总暴雨日数的34.4%。
3.2大风灾害特征分析
3.2.1年际变化特征
据统计,1990-2019年和静县一共出现大风日数177d,年平均出现大风日数5.9d。近30年来和静县年大风日数均位于0~23d之间,大风日数的波动较大,但整体而言和静县近30年大风日数以3.7d/10a的速度呈明显的下降趋势。由上图3可见,1990-1995年和静县年大风日数的波动变化较为明显,1996-2019年和静县年大风日数变化较为稳定,且大都位于30年平均值以下。其中1993年和静县年大风日数出现峰值,为23d;而2000年未出现大风天气过程。
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图2 1990-2019年和静县年大风日数的累积距平变化曲线
由上图2可见,1990-2019年和静县年大风日数为正距平的年份共有9年,分别为1990-1995年、2010-2012年,其余年份年大风日数均表现为负距平。由上图4可见,1990-2019年和静县年大风日数的累积距平曲线呈“先上升后减少”的变化趋势,且累积距平值均为正值。1990-1995年累积距平曲线呈显著的上升趋势,且均表现为正值,表明这一阶段和静县大风日数位于偏多时期;1996-2019年累积距平曲线呈下降趋势,表明这一阶段和静县大风日数位于偏少时期。
3.2.2季节与月变化特征
和静县各个季节都有可能会出现大风日数,以春季和夏季出现大风日数最多,一共出现144d,占到30年总大风日数的81.3%。以春季出现大风日数最多,共计79d,占到30年大风总日数的44.6%;夏季次之,占到36.7%。相对比而言冬季出现大风日数最少,仅仅占到5.1%。和静县四季大风日数的变化幅度表现出夏季>春季>秋季>冬季的特点。其中以4月份出现大风日数最多,累积出现34次,占到19.2%;5月和6月次之,均出现26d,占到14.7%。而冬季1月份未出现过大风天气过程。
3.3暴雪灾害特征分析
3.3.1年际变化特征
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图3 1990-2019年和静县降雪日数的年变化特征
降雪是和静县最为常见的天气现象之一。据统计,近30年(1990-2019年)和静县一共出现降雪日数282d,年平均出现降雪日数9.4d。由上图3可见,1990-1998年和静县年降雪日数波动较为明显,自1998年之后该地区年降雪日数的变化较为平缓,但整体上以1.241d/10a的速率呈下降趋势,其中1993年与1994年年降雪日数达到最多,均为17d;而2006年和静县年降雪日数最少,为4d。近30年(1990-2019年)和静县共有12年降雪日数表现出正距平,分别为1991-1995年、2002年、2004年、2007年、2010年、2012年、2015年、2018年,其他年份年降雪日数均表现为负距平。
3.3.2季节与月变化特征
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由上表3可见,和静县降雪日数主要出现在春季、秋季与冬季,以春季和冬季出现降雪日数最多,一共出现222d,占到30年总降雪日数的78.7%。以冬季出现降雪日数最多,共计131d,占到30年降雪总日数的46.4%;春季次之,占到32.3%。相对比而言秋季出现降雪日数最少,占到21.3%;而夏季未出现过降雪天气过程。
4主要气象灾害对畜牧业的影响
4.1暴雨对畜牧业的影响
尽管和静县出现暴雨灾害的频率相对较低,但是由此对畜牧业的影响却不容忽视。主要表现在以下几点:
(1)导致畜产品价格上涨。暴雨灾害发生时将会导致交通受阻,畜产品无法进行正常运输与流通,导致市场出现较大空缺。进而导致和静县畜产品的价格明显下降,与此同时其他地区的畜产品的价格却大幅上涨。
(2)导致产蛋率明显下降。暴雨灾害发生时和静县的温湿度条件将会发生一定程度的改变,饲舍内温湿度条件的改变或转舍将会导致禽类发生一定的应激反应,对鸡群内分泌系统正常分泌雌激素水平产生了严重影响,进而导致母鸡的产蛋能力显著下降。
(3)大大提高原料及成品饲料的霉变概率。暴雨灾害发生时潮湿的环境条件为青霉菌属、曲霉菌属等的生长繁殖创造了有利条件。
(4)导致动物疫病频发。暴雨灾害发生之后往往会出现一定的动物死亡现象,再加上高湿的环境条件,非常有利于病原体的传播,最终导致动物疫病大肆蔓延。
4.2大风对畜牧业的影响
大风灾害作为和静县最为常见的畜牧业气象灾害之一,由此对畜牧业造成的影响及危害也相当严重。主要表现在以下几点:
(1)对草场的影响,大风灾害发生时往往会严重破坏牧草的形态结构,导致牧草遭受不同程度的机械损伤。
(2)对畜禽业的影响,大风天气现象发生时将会导致无法正常开展放牧活动,或缩短放牧时间,进而导致牲畜吃不饱,进而对其膘情产生严重影响。
(3)对畜产品产量与质量的影响,大风还会对牲畜的食欲产生一定程度的影响,牲畜由于无法获取充足的营养而对其皮质与膘情产生严重影响,最终导致畜产品的品质与产量大幅下降。
4.3降雪对畜牧业的影响
近30年(1990-2019年)和静县出现降雪日数最多,降雪天气过程发生时也会对畜牧业产生严重影响。
(1)对草场及放牧活动的影响:当出现持续性的强降雪天气过程时,积雪往往会覆盖草场,为牲畜采食增加了很大程度困难,最终导致牲畜由于吃不上草或吃不饱而出现膘情下降、母畜流产率高及老、弱、幼畜死亡率高等现象。
(2)对棚圈的影响:持续长时间的降雪天气过程将会导致棚圈上面覆盖厚厚的积雪,棚圈由于无法承受积雪的重量而被压塌。既会压埋部分牲畜,还会导致大量牲畜由于饥寒交迫而大大增加其死亡率。
5和静县主要畜牧业气象灾害的气象服务措施
5.1强化气象灾害预警与决策服务
和静县各地区气象局应当严格做好各种气象灾害的监测、预警与信息发布工作,并利用天气雷达、气象卫星等多种新型技术手段及时、准确地对气象灾害进行监测,尤其是灾害多发区更应当引起高度重视,使和静县气象灾害监测预警预报能力实现全面提升。
5.2增强农牧民防灾减灾意识
和静县各气象部门应当采取有效措施强化农牧民的社会责任意识,并提升其自救与互救能力。当地气象部门应当加大气象灾害的宣传力度,并积极开展气象防灾减灾科普教育与培训工作,既能够提升当地农牧民的防灾减灾意识,还能使其具备一定的灾害防御知识与能力。
5.3合理调整畜牧业产业结构
和静县相关部门应当积极开展生态系统保护工作,既能够增加该区域的牲畜量,还能使农牧民的经济收入水平实现显著提升。另外,和静县还应当积极组织开展植树育林工作,建设防护林带,以有效防护大风、沙尘暴等灾害的入侵。
5.4建立完善的防灾减灾体系
和静县相关部门应当积极建设气象灾害应急处置机制,并在此基础上构建健全的气象服务体系与长效机制,并建立防灾领导小组,同时还要建立气象灾害信息数据库,并逐步对其进行健全与完善。
结 语
本文通过分析和静县1990-2019年主要畜牧业气象灾害及气象服务措施,得出以下结论:
(1)1990-2019年和静县暴雨日数以0.071d/10a的速率呈缓慢的增加趋势。 其中1998-2004年暴雨日数位于偏多时期;2004-2010年暴雨日数位于偏少时期。以6月和7月出现暴雨日数最多。1990-2019年和静县大风日数以3.7d/10a的速度呈明显的下降趋势。
(2)1990-1998年和静县年降雪日数以1.241d/10a的速率呈下降趋势。1990-1995年降雪位于偏多时期;1995-2009年降雪位于偏少时期;2009-2019年降雪日数较为稳定,且降雪较少。冬季出现降雪日数最多,而夏季未出现过降雪天气过程。春、秋、冬三个季节降雪日数变化表现出春季>冬季>秋季的特点。其中以2月份出现降雪日数最多,5-9月份未出现过降雪天气过程。
(3)和静县暴雨、大风与降雪灾害对畜牧业的影响均不容忽视。面对暴雨、大风、降雪灾害对畜牧业生产造成的严重影响,和静县相关部门必须及时通过强化气象灾害预警与决策服务、增强农牧民防灾减灾意识、合理调整畜牧业产业结构、建立完善的防灾减灾体系等有效措施做好畜牧业气象灾害的气象服务工作,既能够最大限度减少气象灾害对当地畜牧业造成的影响及损失,又能确保畜牧业安全生产,进而为增加当地农牧民的经济收益,进而实现当地经济的又好又快发展起到一定程度的推动作用。
参考文献:
[1]巴图.额济纳旗主要气象灾害对农牧业生产的影响及防御对策[J].现代农业科技,2018(18):197,199.
[2]达桑,德庆卓嘎.高寒地区畜牧业气象灾害特征分析与防御[J].西藏科技,2019(3):72-74.
作者简介:唐振斌(1989-),男,汉族,甘肃省古浪县人,本科,工程师,从事综合气象观测工作。