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減輕旱災(zāi)危害的設(shè)想和對策

2009-08-14 17:06    【  【打印】【我要糾錯(cuò)】

  干旱是因水分供求不平衡形成的一種水分短缺現(xiàn)象。在各種自然災(zāi)害中,以旱災(zāi)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響最大。我國地域遼闊,是一個(gè)典型的季風(fēng)氣候國家。降水量年際變動(dòng)大是造成我國旱澇時(shí)空分布不均的主要原因。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國江南及西南地區(qū)降水變率最小,在15%以下,云南西部不到10%;華南及華南沿海受熱帶氣旋影響,降水變率大于15%.東北除大興安嶺東側(cè)一狹窄地帶受山地對天氣系統(tǒng)活動(dòng)影響,降水變率在20%以上外,其它地方均小于15%.華北是我國東部降水量最不穩(wěn)定的地區(qū),年變率高于25%,北京、石家莊等地達(dá)28%~29%.西北、內(nèi)蒙古高原年降水變率超過30%,南疆大于40%.

  我國因干旱每年平均受災(zāi)面積達(dá)2000萬公頃,損失糧食占全國因?yàn)?zāi)減產(chǎn)糧食的50%.受干旱災(zāi)害影響最嚴(yán)重的地區(qū)是我國主要產(chǎn)糧區(qū)。嚴(yán)重持續(xù)的干旱還直接影響工業(yè)生產(chǎn)、人民生活和生態(tài)環(huán)境,甚至引發(fā)土地荒漠化、地面沉降等多種自然災(zāi)害。干旱已成為社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的嚴(yán)重制約因素。為預(yù)防和減輕旱災(zāi)的危害,我們于1995年開始利用地面常規(guī)和遙感相結(jié)合的方法監(jiān)測黃淮海地區(qū)冬小麥和玉米地的旱情,1999年監(jiān)測了全國冬小麥主產(chǎn)區(qū)的旱情,其監(jiān)測結(jié)果均及時(shí)上報(bào)了農(nóng)業(yè)部,并受到有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)的重視。通過五年的旱情監(jiān)測,我們深深感到:旱災(zāi)年年有,危害年年存在,危害的地區(qū)、時(shí)間和嚴(yán)重程度都不同。為減少旱災(zāi)對國民經(jīng)濟(jì)乃至農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響,提出以下幾點(diǎn)設(shè)想。

  一、建立干旱監(jiān)測系統(tǒng)

  為了減輕旱災(zāi)的影響,必須建立一個(gè)能夠適時(shí)進(jìn)行旱情信息采集、處理、傳輸?shù)目焖俜磻?yīng)干旱監(jiān)測系統(tǒng)。此系統(tǒng)可由國家級(jí)系統(tǒng)及各省、市的分系統(tǒng)組成。

  為了能在干旱發(fā)生過程中以及成災(zāi)后,及時(shí)地將干旱發(fā)生、發(fā)展、持續(xù)、緩解、結(jié)束,以及嚴(yán)重程度等信息及時(shí)向有關(guān)單位和部門傳遞,國家級(jí)除在水力部設(shè)有全國抗旱總指揮部外,在農(nóng)業(yè)部也應(yīng)設(shè)立相應(yīng)的旱情監(jiān)測和相應(yīng)的抗旱機(jī)構(gòu),在農(nóng)業(yè)部下屬的各省、市也應(yīng)設(shè)立相應(yīng)的機(jī)構(gòu)。這些機(jī)構(gòu)承擔(dān)旱情監(jiān)測、發(fā)布旱情和抗旱救災(zāi)等工作。對農(nóng)業(yè)部來說,可側(cè)重對耕地、草地等監(jiān)測。耕地中主要側(cè)重對冬小麥地、玉米地、高粱地以及稻、棉、油、經(jīng)濟(jì)作物等進(jìn)行旱情監(jiān)測。

  鑒于目前的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)能力,干旱信息的采集主要通過衛(wèi)星遙感、氣象站、農(nóng)業(yè)氣象試驗(yàn)站和水文站的觀測實(shí)現(xiàn)。信息處理主要在計(jì)算機(jī)上通過各種軟件、模型、方法實(shí)現(xiàn)。信息傳輸通過Internet網(wǎng)實(shí)現(xiàn)。

  我們監(jiān)測采用的方法,旱情監(jiān)測是通過四大步驟實(shí)現(xiàn)的,即:①數(shù)據(jù)采集;②數(shù)據(jù)預(yù)處理;③旱情計(jì)算;④輸出。

  數(shù)據(jù)采集包括NOAA氣象衛(wèi)星的數(shù)據(jù)采集和地面常規(guī)數(shù)據(jù)的采集。

  數(shù)據(jù)預(yù)處理包括:從NOAA的IA AVHRR數(shù)據(jù)生成IB數(shù)據(jù);投影變換(采用阿爾伯斯投影方式);通過歷史資料制成標(biāo)準(zhǔn)年,即正常年份的晴空歸一化植被指數(shù)圖;制作當(dāng)年的歸一化植被指數(shù)圖;對于地面數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,插值計(jì)算。

  旱情計(jì)算包括:①劃分旱情等級(jí),是給距平植被指數(shù)以一定的閾值進(jìn)行劃分的;當(dāng)缺乏晴空的NOAA衛(wèi)星資料時(shí),可用地面常規(guī)數(shù)據(jù)作為一種補(bǔ)充,按占田間持水量的百分?jǐn)?shù)劃分:當(dāng)田間持水量<40%為重旱,40%~50%為中旱,50%~60%為輕旱,60%~80%正常,>80%濕潤;②套國、省、縣界。

  輸出包括:輸出旱情分布圖,生成縣、地區(qū)、省、全國的不同旱情等級(jí)的面積及其所占的比例等統(tǒng)計(jì)表。

  二、在地理信息系統(tǒng)(GIS)支持下建立干旱預(yù)警系統(tǒng)

  由于干旱是一種緩慢的累加過程,所以,建立干旱預(yù)警系統(tǒng)是完全可能的。干旱預(yù)警系統(tǒng)的核心是干旱的預(yù)測。干旱預(yù)測是根據(jù)干旱成因和干旱規(guī)律,找出影響干旱的前期因子,運(yùn)用一定的方法,預(yù)測未來干旱發(fā)生的時(shí)間、范圍和強(qiáng)度。干旱預(yù)報(bào)的基本方法有經(jīng)驗(yàn)法、統(tǒng)計(jì)學(xué)方法和動(dòng)力學(xué)方法。統(tǒng)計(jì)學(xué)方法目前有:多元回歸分析、判別分析、時(shí)間序列分析、正交分解、模糊數(shù)學(xué)方法、灰色系統(tǒng)模型、聚類分析等。動(dòng)力學(xué)方法有多種模式,主要是大氣環(huán)流模式、濾波模式、動(dòng)力統(tǒng)計(jì)模式、集成預(yù)報(bào)等。

  在干旱預(yù)警系統(tǒng)中,除收集上述各種方法和模式外;還要在地理信息系統(tǒng)(GIS)的支持下建立各種基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫,數(shù)據(jù)庫包括:政區(qū)圖,歷史上的干旱,地面數(shù)字高程,地表和地下水分布、埋深,地貌、土壤、經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)等數(shù)據(jù)和圖件。經(jīng)過計(jì)算、比較、分析等過程,預(yù)測出干旱分布的范圍和強(qiáng)度等,并最終發(fā)布干旱警報(bào)。

  干旱預(yù)警系統(tǒng)可以按不同類型干旱區(qū),建立各區(qū)的預(yù)警分系統(tǒng),以開展分區(qū)干旱預(yù)報(bào)。

  三、開展灌溉量預(yù)報(bào)

  在干旱預(yù)警與干旱監(jiān)測的基礎(chǔ)上,結(jié)合不同地區(qū)、不同作物、在不同生育階段的耗水量,可以開展灌溉量預(yù)報(bào)。為開展灌溉量預(yù)報(bào),必須建立不同干旱區(qū)、不同省份、不同作物、不同生育期耗水量數(shù)據(jù)庫。

  灌溉量是建立在土壤水分預(yù)報(bào)或監(jiān)測的基礎(chǔ)之上的。一般以田間持水量的85%為灌水上限,土壤水分一般控制在田間持水量的55%~85%之間,45%~55%為灌溉指示指標(biāo)。我們在旱情監(jiān)測時(shí),監(jiān)測到重旱和中旱就應(yīng)考慮灌溉了。實(shí)際上,我們能監(jiān)測到重旱和中旱出現(xiàn)在哪些省、市、縣,以及重旱和中旱的面積,這對于確定灌溉時(shí)間和灌溉面積均有重要參考意義。

  灌水計(jì)劃層的深度應(yīng)根據(jù)作物發(fā)育期而定。前期根系淺,可取50厘米,中期稍深,為70厘米,后期為100厘米。用灌溉量計(jì)算公式就可得灌溉量預(yù)報(bào)值。

  四、減災(zāi)措施

  為減輕干旱影響,在不同干旱類型區(qū),可采用適于各區(qū)的防災(zāi)、減災(zāi)措施。

 。ㄒ唬└鶕(jù)干旱規(guī)律,安排合理的農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)

  在我國北方氣候干旱、半干旱年降水量少于500毫米的地區(qū),要種草種樹以恢復(fù)植被,減少水土流失,改善生態(tài)環(huán)境;在黃淮海地區(qū),常發(fā)生春旱和初夏旱,在沒有灌溉條件的地方,應(yīng)以種植秋收作物為主,夏收作物為輔;在伏旱高發(fā)區(qū),應(yīng)調(diào)整播種日期,使作物對水分的敏感期躲過伏旱,以減輕旱害。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的安排上,應(yīng)根據(jù)干旱發(fā)生的情況,機(jī)動(dòng)靈活地采取對策,盡可能減輕危害。如嫩江平原西部以春旱最為嚴(yán)重,春旱輕時(shí)可種大豆,春旱重時(shí)可種谷子、高粱。

  (二)因地制宜興修水利

  在地下水豐富的地區(qū),可發(fā)展井灌;在丘陵山區(qū),要興修水庫、塘壩;在珠江三角州、長江三角洲和沿江濱湖地區(qū)建機(jī)電排灌站;在大江、大河沿岸,修建引水灌溉工程等。同時(shí)還應(yīng)搞好配套工程,以充分發(fā)揮水利工程在抗旱中的作用。

 。ㄈ┢渌胧

  可采用平整土地精耕細(xì)作,蓄水保墑和選育抗旱品種,提高抗旱能力;可采用物理、化學(xué)方法抑制蒸發(fā)。在減少土壤、植物水分消耗的化學(xué)控制方面,應(yīng)用前景看好的有:土面保墑增溫劑、高吸水性樹脂(也稱吸水劑)、抗旱劑等。

延伸閱讀:對策 設(shè)想 危害
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