姚玉璧，王鶯，王勁松

1. 中國氣象局蘭州干旱氣象研究所//甘肅省干旱氣候變化與減災(zāi)重點實驗室//中國氣象局干旱氣候變化與減災(zāi)重點開放實驗室，甘肅 蘭州 730020；2.甘肅省定西市氣象局，甘肅 定西 743000

?

氣候變暖背景下中國南方干旱災(zāi)害風(fēng)險特征及對策

姚玉璧1， 2，王鶯1，王勁松1

1. 中國氣象局蘭州干旱氣象研究所//甘肅省干旱氣候變化與減災(zāi)重點實驗室//中國氣象局干旱氣候變化與減災(zāi)重點開放實驗室，甘肅 蘭州 730020；2.甘肅省定西市氣象局，甘肅 定西 743000

摘要：利用西南和華南6省市133個國家基本氣象站1961─2012年歷年逐日地面氣象觀測資料，研究中國南方干旱致災(zāi)因子的時空變化特征，建立致災(zāi)因子的危險性、孕災(zāi)環(huán)境脆弱性、承災(zāi)體暴露度的評估指標，分析中國南方干旱災(zāi)害風(fēng)險分布特征，提出干旱災(zāi)害風(fēng)險防控策略與防御對策。結(jié)果表明：研究區(qū)逐年降水量呈現(xiàn)波動減少，進入21世紀后降水量明顯偏少，且降水量年際振蕩加大。自1971年開始西南和華南氣溫持續(xù)上升，氣候變暖的突變點在1997年左右。干旱災(zāi)害致災(zāi)因子危險性高的區(qū)域是云南省大部、川西高原、川西南山地、川東部盆地和廣東東部沿海區(qū)域。孕災(zāi)環(huán)境脆弱性高的區(qū)域在云南省大部、川西高原、川西南山地、川東部盆地和貴州省西北部。承災(zāi)體暴露度高的區(qū)域在廣東東部沿海區(qū)、雷州半島、廣西南部和川中盆地。為控制南方干旱災(zāi)害風(fēng)險，需制定和完善具有一定前瞻性和科學(xué)合理的干旱災(zāi)害風(fēng)險控制管理規(guī)劃，建立干旱災(zāi)害風(fēng)險評估系統(tǒng)。從人工干預(yù)干旱災(zāi)害致災(zāi)因子、降低孕災(zāi)環(huán)境脆弱性、降低承災(zāi)體的暴露性等方面入手通過工程性措施和非工程性措施提高抗旱減災(zāi)能力。

關(guān)鍵詞：干旱；災(zāi)害風(fēng)險；空間特征；對策；中國南方

引用格式：姚玉璧， 王鶯， 王勁松. 氣候變暖背景下中國南方干旱災(zāi)害風(fēng)險特征及對策［J］. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報， 2016， 25（3）: 432-439.

YAO Yubi， WANG Ying， WANG Jingsong. Characteristic and Countermeasures of Drought Risk in South China under the Background of Climate Warming ［J］. Ecology and Environmental Sciences， 2016， 25（3）: 432-439.

由干旱及干旱氣候變化引起的沙漠化、生態(tài)與自然環(huán)境退化等科學(xué)問題是地球科學(xué)界研究的熱點科學(xué)問題之一（王偉光等，2013）。聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）第五次評估報告指出，在21世紀，全球水循環(huán)響應(yīng)氣候變暖的變化將不是均勻的。盡管有可能出現(xiàn)區(qū)域異常情況，但潮濕和干旱地區(qū)之間、雨季與旱季之間的降水對比度會更強烈。到21世紀末，在RCP8.5情景下，在中緯度干燥地區(qū)與副熱帶的干燥地區(qū)，平均降水將減少。隨著未來氣候變暖加劇，水循環(huán)加快，植物蒸騰、地表蒸散等水分平衡隨之變化（IPCC，2012，2013）。

中國是全球干旱災(zāi)害頻發(fā)的國家之一，因氣象災(zāi)害造成的經(jīng)濟損失占所有自然災(zāi)害損失的71%，其中干旱災(zāi)害造成的損失達53%。干旱災(zāi)害是我國首要氣象災(zāi)害（黃榮輝，2006）。近60年來，中國氣溫明顯增高的突變期出現(xiàn)在20世紀80年代中后期到90年代初中期，與之相對應(yīng)，1951─1990年，中國出現(xiàn)重大干旱事件8年（次），發(fā)生頻率為20.0%，而氣候變暖后1990─2012年中國出現(xiàn)重大干旱事件17年（次），發(fā)生頻率達73.9%。值得注意的是，在中國北方干旱形勢依然嚴峻的情況下，南方干旱出現(xiàn)明顯的增加和加重趨勢。1951─1990年中國出現(xiàn)重大干旱事件8年（次）中，南方出現(xiàn)干旱的只有3年（次），占總事件數(shù)的37.5%；而1990─2012年中國出現(xiàn)重大干旱事件17年（次），中，南方出現(xiàn)干旱的已達11年（次），占總事件數(shù)的64.7%。干旱災(zāi)害發(fā)生的區(qū)域不斷擴展（姚玉璧等，2013；張強等，2014）。

氣候變暖不僅使干旱災(zāi)害加重、形成機理和發(fā)展過程更加復(fù)雜，而且使影響干旱災(zāi)害風(fēng)險的因素更加復(fù)雜多樣（Lu et al.，2007；Neelin et al.，2006；Sheffield et al.，2008）。目前已經(jīng)對干旱災(zāi)害形成機理過程和內(nèi)在特征開展了一些研究（Feyen et al.，2009；黃小燕等，2014；王勁松等，2012），也取得了一定研究進展（王勁松等，2015；王鶯等，2014a，2014b；姚玉璧等，2015）。干旱災(zāi)害風(fēng)險評估與管理，是目前國際上公認的旱災(zāi)應(yīng)對策略。干旱災(zāi)害風(fēng)險評估意義在于及早預(yù)警干旱災(zāi)害風(fēng)險，及時預(yù)報并向政府和決策部門提交減緩干旱災(zāi)害的科學(xué)指導(dǎo)和應(yīng)對措施，通過干旱災(zāi)害風(fēng)險管理手段達到防旱減災(zāi)的目的。

在氣候變暖背景下，中國南方干旱災(zāi)害呈現(xiàn)頻率增加、持續(xù)時間增長、影響范圍增大的特征；近50年來中國農(nóng)業(yè)旱災(zāi)綜合損失率平均每10年約增加0.5%，風(fēng)險明顯增大（張強等，2015a）。干旱災(zāi)害加劇了水資源時空分布的不均勻性，區(qū)域水資源供需矛盾突出，需水量增加，資源趨緊，約束加大；干旱災(zāi)害承災(zāi)體的脆弱性和暴露度增加。中國南方干旱災(zāi)害風(fēng)險出現(xiàn)了新的變化特征，但目前人們對這些特征的認識十分有限，這直接影響著干旱災(zāi)害風(fēng)險的防御和管理。為此，需要深入分析氣候變暖背景下影響干旱災(zāi)害風(fēng)險的物理要素，探討干旱風(fēng)險時空變化特征，提出干旱災(zāi)害應(yīng)對措施與策略，為干旱災(zāi)害防御和風(fēng)險控制提供科學(xué)依據(jù)。

1 區(qū)域概況與數(shù)據(jù)分析方法

1.1 區(qū)域概況

中國南方一般是指秦嶺-淮河一線以南和青藏高原以東的區(qū)域，屬于東部季風(fēng)區(qū)的南部。本研究選取西南（包括四川、貴州、云南省和重慶市）和華南（包括廣東省和廣西自治區(qū)）為研究區(qū)域?？臻g范圍為97.4°～117.3°E，20.2°～34.4°N；區(qū)域土地面積156.7×104km2，海拔落差達到6940 m。華南地區(qū)的廣東和廣西主要以亞熱帶季風(fēng)氣候為主，年降水量1300～2500 mm，年平均溫度16～24 ℃；西南海拔高度在150～5000 m之間。年降水量303.7～1924.2 mm，1961─2012年大部分區(qū)域降水量呈下降趨勢。年平均氣溫-0.9～20.6 ℃，1961─2012年氣溫呈顯著的上升趨勢，氣候顯著變暖。該區(qū)域大陸地貌的主要類型有青藏高原東部邊緣、云貴高原、橫斷山區(qū)和四川盆地等。地形地貌復(fù)雜多樣，既有高原、山地、丘陵，又有平原、河谷和盆地，復(fù)雜的地形地貌形成了多種多樣的氣候類型。

1.2 研究數(shù)據(jù)

根據(jù)“空間代表性強、年代連續(xù)一致”的原則，選取上述西南和華南6省市作為研究對象，利用133個國家基本氣象站1961─2012年歷年逐日地面氣象觀測資料進行中國南方干旱氣候風(fēng)險特征分析。

1.3 數(shù)據(jù)分析方法

氣候要素的趨勢傾向率（魏鳳英，2007）：

式中，Xi為氣候要素變量，用ti表示Xi所對應(yīng)的時間；a為回歸常數(shù)；b為回歸系數(shù)；n為樣本量。b的10 a變化稱為氣候傾向率。

周期變化分析采用小波能量譜分析。小波分析也稱多分辨分析，它的主要功能是表達時間函數(shù)在時間-頻率域中的局部化特征，是一種時、頻多分辨率研究分析工具。小波基（母波）有許多類，文中選用限邊界Morlet小波能量譜表達（吳洪寶等，2005）。

1.4 干旱災(zāi)害風(fēng)險評估方法

致災(zāi)因子危險性特征。影響干旱災(zāi)害致災(zāi)因子的變化程度越大，干旱災(zāi)害對社會經(jīng)濟造成損失的可能性也就越大。根據(jù)加權(quán)綜合評價法建立致災(zāi)因子危險性評估模型為（王鶯等，2015；姚玉璧等，2014）：

式中，Hj為第j區(qū)域干旱災(zāi)害危險性指數(shù)；hi為第i種指標的危險性指數(shù)；Qhi為第i種指標的權(quán)重；n為指標個數(shù)。

孕災(zāi)環(huán)境脆弱性特征。所謂脆弱性是受到不利影響的程度和趨勢。它包括兩個要素：一是承受災(zāi)害的程度；二是可恢復(fù)的能力和彈性。干旱災(zāi)害脆弱性的高低具有“放大”或“縮小”災(zāi)情的作用。一般而言，孕災(zāi)環(huán)境的脆弱性越高，災(zāi)害風(fēng)險就越大。孕災(zāi)環(huán)境脆弱性特征評估模型為：

式中，Sj為第j個區(qū)域孕災(zāi)環(huán)境脆弱性；θi為第i種指標的脆弱性指數(shù)；Qsi為第i類指標的脆弱性權(quán)重；n為指標個數(shù)。

承災(zāi)體暴露性特征。所謂暴露度是社會經(jīng)濟財產(chǎn)、資源和基礎(chǔ)設(shè)施有可能受到不利影響的位置。也是災(zāi)害影響的最大范圍。承災(zāi)體的種類、范圍、數(shù)量、密度、價值等是暴露度研究的主要內(nèi)容。承災(zāi)體暴露度評估模型為：

式中，Vj為第j個區(qū)域承災(zāi)體暴露度；yi為第i種指標的暴露度指數(shù)；Qvi為第i類指標權(quán)重；n為指標個數(shù)。

1.5 空間分布表達方法

干旱災(zāi)害風(fēng)險空間分布特征分析采用反距離權(quán)重法（IDW，inverse distance weightedinterpolation）對數(shù)據(jù)進行空間分布特征內(nèi)插；在空間柵格數(shù)據(jù)生成中，設(shè)定Cell size參數(shù)為0.005；用ArcGIS軟件給出圖件。

2 氣候變化及干旱災(zāi)害風(fēng)險特征

2.1 氣候變化背景分析

2.1.1 降水量

1961─2012年研究區(qū)逐年降水量呈現(xiàn)波動減少（圖1a），歷年降水量線性擬合遞減氣候傾向率為-7.721 mm/10 a（r=0.124，P<0.10，n=52）。最大年降水量為1454.4 mm（1973年）；最小年降水量為1039.9 mm（2011年）。年降水量距平百分率在-18.1%～14.6%之間變化。20世紀60年代降水量偏少，降水量距平百分率為-0.6%（表1），變異系數(shù)為8.1%；70年代降水量偏多，降水量距平百分率為1.2%，變異系數(shù)為5.6%；80年代降水量略偏少，降水量距平百分率為-0.3%，變異系數(shù)為7.1%；90年代降水量偏多，降水量距平百分率為1.8%，變異系數(shù)為5.6%；2001─2012年降水量偏少，降水量距平百分率為-2.8%（表1），變異系數(shù)為9.2%。

可見，進入21世紀后降水量明顯偏少，且降水量年際振蕩大。

圖1b給出了有邊界Morlet小波能量譜分析，陰影部分表示小波方差通過90%置信度水平檢驗的區(qū)域，點虛線區(qū)域為小波變換受邊界影響的區(qū)域，紅粗線為邊緣效應(yīng)線。研究區(qū)降水量存在顯著的3～4 a的周期振蕩，周期變化在1995─2003年的時域內(nèi)信度檢驗顯著且振蕩較強。

2.1.2 氣溫

1961─2012年研究區(qū)歷年氣溫呈顯著上升趨勢（圖2a），氣溫線性擬合氣候傾向率為0.164 ℃/10 a（r=0.649，P=0.001，n=52）。氣溫距平Cubic函數(shù)在20世紀60年代下降，70年代后持續(xù)上升，Cubic函數(shù)擬合方程為y=-0.00003x3+0.0027x2-0.0564x-0.1205，其線性化后的復(fù)相關(guān)系數(shù)R=0.723，通過α=0.01檢驗。

圖1 研究區(qū)域降水量歷年曲線及小波分析Fig. 1 The annual precipitation change and wavelet analyses in the study area

氣溫在20世紀60年代和70年代為負距平，其距平值均為-0.4 ℃，在80年代也為負距平，其距平為-0.3 ℃。90年代距平為0 ℃，2001─2012年為正距平，其距平為0.3 ℃。

應(yīng)用曼-肯德爾（Mann-Kendall）突變檢測方法，給出了氣溫Mann-Kendall檢測曲線（圖2b），其中UF為氣溫M-K檢測順序統(tǒng)計曲線，UB為氣溫M-K檢測逆序統(tǒng)計曲線，當(dāng)信度水平α=0.05，顯著性檢驗臨界線為Uα=1.96。若順序統(tǒng)計UF曲線穿過臨界線Uα，便可確定通過了顯著檢驗，同時UF和UB曲線的交點介于臨界線之間，其交叉點即為突變開始點。

表1 研究區(qū)各年代際降水量距平百分率及氣溫距平Table 1 Every decadal anomaly percent of precipitation and temperature departure in the study area

由圖2b 可知，UF從1971年開始持續(xù)上升且通過了顯著性檢驗，UF和UB曲線相交于1997年，可見，自1971年開始西南、華南氣溫持續(xù)上升，氣候變暖的突變年在1997年。

圖2 試驗區(qū)氣溫距平年際變化曲線Fig. 2 Interannual change curve of temperature departure in the experiment area

2.2 干旱災(zāi)害風(fēng)險特征

2.2.1 致災(zāi)因子危險性特征

根據(jù)致災(zāi)因子危險性評估指標在干旱災(zāi)害形成過程中的作用，應(yīng)用層次分析法得到致災(zāi)因子危險性分布特征，按照低、次低、中等、次高和高危險區(qū)五級進行劃分。從圖3可見，干旱災(zāi)害致災(zāi)因子危險性高的區(qū)域分布在云南省大部、川西高原、川西南山地、川東部盆地和廣東東部沿海區(qū)域；而川北地區(qū)、貴州大部、重慶大部、廣西大部和廣東西北大部分區(qū)域該值較低。致災(zāi)因子危險性指數(shù)最高的是云南省（0.67），其次是四川省（0.57）、廣西自治區(qū)（0.56）、貴州?。?.55）、廣東?。?.54），致災(zāi)因子危險性指數(shù)最低的是重慶市（0.50）。

2.2.2 孕災(zāi)環(huán)境脆弱性特征

根據(jù)脆弱性評估指標作用的大小，采用層次分析得到各指標的權(quán)重值，進行標準化處理。代入脆弱性評估模型（公式3），得到孕災(zāi)環(huán)境脆弱性分布特征。按照低脆弱、次低脆弱、中脆弱、次高脆弱和高脆弱五級分區(qū)。由圖4可見，孕災(zāi)環(huán)境脆弱性高的區(qū)域分布在云南省大部、川西高原、川西南山地、川東部盆地和貴州省西北部，脆弱性較低的區(qū)域分布在廣西自治區(qū)東北部以及廣東省的大部分區(qū)域。孕災(zāi)環(huán)境脆弱區(qū)性由低到到高依次為廣東（0.54）、廣西（0.57）、重慶（0.58）、貴州（0.59）、四川（0.60）、和云南（0.61）。

圖4 孕災(zāi)環(huán)境因子及其脆弱性空間分布圖Fig. 4 Spatial distribution of the vulnerability of disaster-breeding environment

2.2.3 承災(zāi)體暴露度特征

受到干旱災(zāi)害影響的承災(zāi)體的暴露度包括種類、范圍、數(shù)量、密度和價值等。一個區(qū)域暴露的人口數(shù)量和價值密度越高，干旱災(zāi)害風(fēng)險也就越大。采用承災(zāi)體暴露度特征評估模型（公式4），得到承災(zāi)體暴露度分布特征。采用自然斷點分級法將暴露度按照低暴露、次低暴露、中暴露、次高暴露和高暴露五級劃分。由圖5可見，承災(zāi)體暴露度高的區(qū)域分布在廣東東部沿海區(qū)、雷州半島、廣西南部和川中盆地。究其原因，該區(qū)域的人口密度、價值數(shù)量較高，故承災(zāi)體暴露度也高。暴露度最高為廣東（0.24），暴露最低為云南（0.06），其余各地分別依次為重慶（0.16）、廣西（0.13）、四川（0.09）、貴州（0.08）。

圖5 干旱災(zāi)害承災(zāi)體因子及其暴露性評估Fig. 5 Regionalization on the exposure of disaster-bearing body

3 干旱災(zāi)害風(fēng)險防控原理及對策

圖6給出了干旱災(zāi)害風(fēng)險控制策略結(jié)構(gòu)概念模型，由圖可知，第一層次要制定完善具有一定前瞻性的科學(xué)合理的干旱災(zāi)害風(fēng)險控制管理規(guī)劃，采取從管理和財力投入兩方面保障干旱風(fēng)險控制策略的實施。第二層次是建立干旱災(zāi)害風(fēng)險監(jiān)測與分析評估系統(tǒng)，進行干旱災(zāi)害風(fēng)險監(jiān)測和早期預(yù)警。第三層次是從四個方面進行災(zāi)害風(fēng)險干預(yù)，一是人工影響干旱致災(zāi)因子，通過人工增雨和提高水資源利用效率，減輕干旱影響，降低干旱風(fēng)險；二是降低孕災(zāi)環(huán)境脆弱性，通過生態(tài)修復(fù)，改善土壤儲水保墑能力，提高水分涵養(yǎng)力，加強水資源保障能力；三是降低承災(zāi)體的暴露性，通過種植結(jié)構(gòu)、種植制度和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，降低承災(zāi)體的暴露度；四是提高抗旱減災(zāi)能力，通過工程性措施和非工程性措施提高抗旱減災(zāi)能力。第四層次是當(dāng)干旱災(zāi)害由理論風(fēng)險轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實災(zāi)情時，就要建立相應(yīng)的干旱災(zāi)害風(fēng)險分擔(dān)與轉(zhuǎn)移機制。通過災(zāi)害風(fēng)險分擔(dān)與機制降低干旱災(zāi)害影響（張強等，2015b）。

3.1 氣候變暖使干旱風(fēng)險增大，需加強干旱災(zāi)害風(fēng)險評估

圖6 干旱災(zāi)害風(fēng)險控制策略結(jié)構(gòu)概念模型Fig. 6 The concept model on control strategy structural of drought risk

氣候變暖背景下，中國南方干旱災(zāi)害頻率增高、強度增強、影響范圍擴大，農(nóng)業(yè)旱災(zāi)綜合損失率增加。加強干旱災(zāi)害風(fēng)險科學(xué)評估尤為重要。風(fēng)險評估是認識風(fēng)險本質(zhì)和決定風(fēng)險水平的過程，通過風(fēng)險評估了解風(fēng)險、脆弱性和暴露度的時空強度變化等信息，對在氣候變化背景下應(yīng)對干旱災(zāi)害風(fēng)險具有重要的科學(xué)指導(dǎo)意義。干旱災(zāi)害是由天氣、氣候、生態(tài)與自然環(huán)境共同作用而形成的復(fù)雜的自然變異系統(tǒng)，該系統(tǒng)可分為兩子系統(tǒng)，一是由干旱致災(zāi)因子、干旱災(zāi)害孕災(zāi)環(huán)境和干旱災(zāi)害承災(zāi)體構(gòu)成的干旱災(zāi)害事件本身；二是干旱災(zāi)害風(fēng)險評估、干旱災(zāi)情定量評估、干旱災(zāi)害實時監(jiān)測與預(yù)警系統(tǒng)和減災(zāi)對策等。干旱災(zāi)害風(fēng)險特征評估是干旱災(zāi)害風(fēng)險管理的基礎(chǔ)，在研究干旱災(zāi)害致災(zāi)因子危險性、承災(zāi)體的脆弱性、暴露度的基礎(chǔ)上，進行干旱災(zāi)害風(fēng)險評估，為災(zāi)害管理和防御提供科學(xué)依據(jù)，由被動抗災(zāi)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃臃烙鶠?zāi)害（史培軍，2002；楊曉光等，2010；張繼權(quán)等，2012；IPCC，2012；IPCC，2014）。

3.2 致災(zāi)因子危險性高的區(qū)域?qū)嵤┤斯び绊懱鞖?，開發(fā)空中水資源

致災(zāi)因子危險性偏高的區(qū)域既是降水量偏少的區(qū)域，也是農(nóng)業(yè)旱災(zāi)綜合損失率大的區(qū)域，如云南省大部，該區(qū)域位于西南水汽通道，大氣云系水資源有20%左右可形成降水，約80%流出該區(qū)域（張強等，2009），空中水資源的開發(fā)潛力巨大。人工影響天氣是干預(yù)干旱致災(zāi)因子的重要手段，通過干旱時段人工增雨，開發(fā)利用空中水資源以提高水資源利用效率，減輕干旱危害，降低干旱災(zāi)害風(fēng)險。

3.3 環(huán)境脆弱性高的區(qū)域?qū)嵤┥鷳B(tài)環(huán)境修復(fù)

干旱災(zāi)害孕災(zāi)環(huán)境脆弱性高的云南省大部、川西高原、川西南山地和貴州省西北部等云貴高原區(qū)域，干旱災(zāi)害風(fēng)險高與區(qū)域生態(tài)、自然環(huán)境相關(guān)，通過生態(tài)環(huán)境修復(fù)，降低孕災(zāi)環(huán)境脆弱性。實施退耕還林（還草），農(nóng)林結(jié)合，發(fā)展農(nóng)、林、牧復(fù)合型生態(tài)農(nóng)業(yè)，恢復(fù)良好的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境。保護和發(fā)展生態(tài)防護林、水源涵養(yǎng)林，建立平衡、穩(wěn)定的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。提高農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的抗逆性和可恢復(fù)性，增加干旱災(zāi)害風(fēng)險防御能力。

3.4 水資源約束區(qū)域?qū)嵤└咝世眉夹g(shù)，提高水資源利用效率

在山、臺地和供水條件不足的區(qū)域?qū)嵤└咝世眉夹g(shù)；農(nóng)業(yè)水資源高效利用措施包括工程措施、農(nóng)藝措施和科學(xué)管理等方面。在工程措施方面采用噴灌工程、滴灌工程和滲灌技術(shù)。農(nóng)藝技術(shù)措施包括灌溉小畦改造農(nóng)藝技術(shù)（即地表灌溉作業(yè)時，把長畦改造為短畦，寬畦改造為窄畦，大畦改造為小畦），旱作地膜覆蓋及旱作地膜帶田等集增溫、保墑、節(jié)水，充分利用邊際優(yōu)勢效應(yīng)、農(nóng)田小氣候效應(yīng)和品種性狀差異互補效應(yīng)等作物栽培生態(tài)效應(yīng)的高效豐產(chǎn)栽培農(nóng)藝技術(shù)?？茖W(xué)管理指分析研究作物需水關(guān)鍵期，科學(xué)補水，在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中采用精準農(nóng)業(yè)系統(tǒng)，實施精準補水，提高農(nóng)業(yè)水分利用效率。

3.5 農(nóng)業(yè)旱災(zāi)綜合損失率大的次區(qū)域?qū)嵤┺r(nóng)業(yè)種植制度、栽培措施調(diào)整，降低風(fēng)險

在農(nóng)業(yè)旱災(zāi)綜合損失率大的次區(qū)域，通過農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)、種植制度、栽培方式、品種改良、水肥管理等，降低承災(zāi)體的暴露度和脆弱性。優(yōu)化農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)。根據(jù)干旱災(zāi)害發(fā)生特點，調(diào)整作物種植結(jié)構(gòu)、栽培方式和管理技術(shù)。充分利用氣候資源，發(fā)展優(yōu)勢作物、特色作物。選育抗旱農(nóng)作物品種，加強農(nóng)田水肥管理，發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)。

3.6 農(nóng)業(yè)干旱災(zāi)害暴露度高的區(qū)域?qū)嵤┺r(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)

在農(nóng)業(yè)干旱災(zāi)害暴露度高的區(qū)域，通過工程性措施和非工程性措施提高抗旱減災(zāi)能力。在山區(qū)和丘陵區(qū)修造水庫、塘壩，貯蓄雨季降水，供少雨季節(jié)使用。整修梯田，通過坡改梯技術(shù)，增厚土層，培肥地力，控制水土流失，增加土壤含水量，改良土壤結(jié)構(gòu)，減少汛期徑流量，提高農(nóng)田蓄水保肥能力。加強水利基礎(chǔ)設(shè)施管理，進一步優(yōu)化水資源配置。

3.7 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展區(qū)域?qū)嵤┺r(nóng)業(yè)保險機制

在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展區(qū)域推廣實施農(nóng)業(yè)保險機制。當(dāng)干旱災(zāi)害風(fēng)險轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實災(zāi)害時就要建立干旱災(zāi)害風(fēng)險分擔(dān)與轉(zhuǎn)移機制。農(nóng)業(yè)保險是干旱災(zāi)害風(fēng)險分擔(dān)與轉(zhuǎn)移機制的重要組成部分。通過保險有效減輕干旱災(zāi)害造成的損失，恢復(fù)生產(chǎn)能力。

4 結(jié)論與討論

4.1 討論

根據(jù)張強（2015a）等研究表明，農(nóng)業(yè)旱災(zāi)綜合損失率與降水量成負相關(guān)，年降水量每減少100 mm中國南方綜合損失率大約增大0.76%。在南方中災(zāi)年份分布的象限空間的年降水小于1200 mm和年平均氣溫高于16.2 ℃，重災(zāi)年份分布的象限空間的年降水小于1180 mm和年平均氣溫高于16.4 ℃。干旱災(zāi)害致災(zāi)因子危險性空間分布特征與張強（2015a）等的研究結(jié)論基本一致，即降水量偏少的區(qū)域，致災(zāi)因子危險性偏高，農(nóng)業(yè)旱災(zāi)綜合損失率增大。孕災(zāi)環(huán)境脆弱性偏高的區(qū)域為云貴高原主體，造成干旱災(zāi)害脆弱性高的主導(dǎo)因素是降水量時空分布不均，地形地貌復(fù)雜多樣，山地、河谷水資源分布不平衡，供水條件差異大；大部分區(qū)域?qū)倏λ固氐孛?，其地表儲水能力極弱，田間持水量偏低。該區(qū)域農(nóng)業(yè)旱災(zāi)綜合損失率偏高。

通過對中國南方干旱災(zāi)害風(fēng)險分布特征的分析，初步認識了干旱災(zāi)害風(fēng)險形成的主導(dǎo)因子及其影響特征，提出了防御干旱災(zāi)害風(fēng)險對策建議。但受資料所限，對于干旱災(zāi)害對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、水資源和生態(tài)系統(tǒng)的風(fēng)險及其機制的系統(tǒng)性認識還比較欠缺，干旱災(zāi)害對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，諸如種植制度、栽培方式、種植結(jié)構(gòu)等的風(fēng)險及對水資源和生態(tài)系統(tǒng)的風(fēng)險需要在今后工作中進一步深入研究。

4.2 結(jié)論

（1）近52年西南、華南降水量呈現(xiàn)波動減少趨勢，2001─2012年降水量明顯偏少且年際振蕩增大。氣溫呈顯著上升趨勢，20世紀60年代略下降，70年代后持續(xù)上升，氣候變暖的突變點在1997年左右。

（2）干旱災(zāi)害致災(zāi)因子危險性高的區(qū)域分布在云南省大部、川西高原、川西南山地、川東部盆地和廣東東部沿海區(qū)域；川北地區(qū)、貴州大部、重慶大部、廣西大部和廣東西北大部分區(qū)域較低。孕災(zāi)環(huán)境脆弱性高的區(qū)域在云南省大部、川西高原、川西南山地、川東部盆地和貴州省西北部，脆弱性較低的區(qū)域是廣西自治區(qū)東北部以及廣東省的大部分區(qū)域。承災(zāi)體暴露度高的區(qū)域在廣東東部沿海區(qū)、雷州半島、廣西南部和川中盆地。

（3）針對南方干旱災(zāi)害風(fēng)險分布特征，建議制定和完善科學(xué)的干旱災(zāi)害風(fēng)險管理規(guī)劃，建立干旱災(zāi)害風(fēng)險評估系統(tǒng)，從人工干預(yù)干旱災(zāi)害致災(zāi)因子、降低孕災(zāi)環(huán)境脆弱性和降低承災(zāi)體的暴露性等方面入手，通過工程性措施和非工程性措施提高抗旱減災(zāi)能力，建立干旱災(zāi)害風(fēng)險分擔(dān)與轉(zhuǎn)移機制。

參考文獻：

FEYEN L， DANKERS R. 2009. Impact of global warming on stream flow drought in Europe ［J］. Journal of Geophysical Research， 114: D17116. DOI: 17110.11029/12008JD011438.

IPCC. 2012. Summary for Policymakers. In: Managing the Risks of Extreme Events and Disasters to Advance Climate Change Adaptation. A Special Report of Working Groups I and II of the Intergovernmental Panel on Climate Change［M］. Cambridge: Cambridge University Press: 1-19.

IPCC. 2013. Climate change 2013: the physical science basis ［M］. Cambridge: Cambridge University Press.

IPCC. 2014. Climate change 2014: impacts， adaptation， and vulnerability ［M］.Cambridge， UK: Cambridge University Press.

LU J， VECCHI G A， REICHLER T. 2007. Expansion of the Hadley cell under global warming ［J］. Geophysical Research Letters， 34: L06805. DOI: 06810.01029/02006GL028443.

NEELIN J D， MUNNICH M， SU H， et al. 2006. Tropical drying trends in global warming models and observations ［J］. Proceedings of the National Academy of Sciences， 103（16）: 6110-6115.

SHEFFIELD J， WOOD E F. 2008. Projected changes in drought occurrence under future global warming from multimodel， multi-scenario， IPCC AR4 simulations ［J］. Climate Dynamics， 31（1）: 79-105.

黃榮輝. 2006. 我國重大氣候災(zāi)害的形成機理和預(yù)測理論研究.地球科學(xué)進展， 21（6）: 564-575

黃小燕， 王小平， 王勁松， 等. 2014. 中國大陸1960─2012年持續(xù)干旱日數(shù)的時空變化特征［J］. 干旱氣象， 32（3）: 326-333.

史培軍. 2002. 三論災(zāi)害研究的理論與實踐［J］. 自然災(zāi)害學(xué)報， 11（3）: 1-9.

王勁松， 李耀輝， 王潤元， 等. 2012. 我國氣象干旱研究進展評述［J］. 干旱氣象， 30（4）: 497-508.

王勁松， 張強， 王素萍， 等. 2015. 西南和華南干旱災(zāi)害鏈特征分析［J］.干旱氣象， 33（1）: 187-194.

王偉光， 鄭國光. 2013. 應(yīng)對氣候變化報告（2013）──聚焦低碳城鎮(zhèn)化［M］. 北京: 社會科學(xué)文獻出版社: 5-100.

王鶯， 李耀輝， 胡田田. 2014a. 基于SPI指數(shù)的甘肅省河?xùn)|地區(qū)干旱時空特征分析［J］. 中國沙漠， 34（1）: 244-253.

王鶯， 沙莎， 王素萍， 等. 2015. 中國南方干旱災(zāi)害風(fēng)險評估［J］. 草業(yè)學(xué)報， 24（5）: 12-24.

王鶯， 王靜， 姚玉璧， 等. 2014b. 基于主成分分析的中國南方干旱脆弱性評價. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報， 23（12）: 1897-1904.

魏鳳英. 2007. 現(xiàn)代氣候統(tǒng)計診斷與預(yù)測技術(shù)［M］. 北京: 氣象出版社: 36-69.

吳洪寶， 吳蕾. 2005.氣候變率診斷和預(yù)測方法［M］. 北京: 氣象出版社: 33-244.

楊曉光， 李茂松， 霍治國. 2010. 農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害及其減災(zāi)技術(shù)［M］. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社: 211-256.

姚玉璧， 李耀輝， 石界， 等. 2014. 基于GIS的石羊河流域干旱災(zāi)害風(fēng)險評估與區(qū)劃［J］. 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究， 32（2）: 21-28.

姚玉璧， 張強， 李耀輝， 等. 2013. 干旱災(zāi)害風(fēng)險評估技術(shù)及其科學(xué)問題與展望［J］. 資源科學(xué). 35（9）: 1884-1897.

姚玉璧， 張強， 王勁松， 等. 2015. 氣候變暖背景下中國西南干旱時空分異特征［J］. 資源科學(xué)， 37（9）: 30-38.

張繼權(quán)， 嚴登華， 王春乙， 等. 2012. 遼西北地區(qū)農(nóng)業(yè)干旱災(zāi)害風(fēng)險評價與風(fēng)險區(qū)劃研究［J］. 防災(zāi)減災(zāi)工程學(xué)報， 32（3）: 300-306.

張強， 韓蘭英， 郝曉翠， 等. 2015a. 氣候變化對中國農(nóng)業(yè)旱災(zāi)損失率的影響及其南北區(qū)域差異性［J］. 氣象學(xué)報， 73（6）: 1092-1103.

張強， 韓蘭英， 張立陽， 等. 2014. 論氣候變暖背景下干旱和干旱災(zāi)害風(fēng)險特征與管理策略［J］. 地球科學(xué)進展， 29（1）: 80-91.

張強， 孫昭萱， 陳麗華， 等. 2009. 祁連山區(qū)空中云水資源開發(fā)利用研究綜述［J］. 干旱區(qū)地理， 32（3）: 381-390.

張強， 王潤元， 鄧振鏞， 等. 2012. 中國西北干旱氣候變化對農(nóng)業(yè)與生態(tài)影響及對策［M］. 北京: 氣象出版社: 442-448.

張強， 姚玉璧， 李耀輝， 等. 2015b. 中國西北地區(qū)干旱氣象災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警與減災(zāi)技術(shù)研究進展及其展望［J］. 地球科學(xué)進展， 30（2）: 196-213.

Characteristic and Countermeasures of Drought Risk in South China under the Background of Climate Warming

YAO Yubi1， 2， WANG Ying1， WANG Jingsong1
1. China Meteorological Administration Key Laboratory of Arid Climate Change and Reducing Disaster， Gansu Province Key Laboratory of Arid Climate Change and Reducing Disaster， Lanzhou Institute of Arid Meteorology， China Meteorological Administration， Lanzhou 730020， China；2. Meteorological Bureau of Dingxi City， Dingxi 743000， China

Abstract:Based on daily surface meteorological observation data from 133 national basic meteorological stations located in 6 provinces in southwest and south China during 1961 and 2012， the temporal and spatial variation characteristic of drought hazard in south China was studied， evaluation indicators were established for the risks of drought hazard， fragility of drought environment and the exposure degree of hazard-bearing body. Distribution characteristic of drought risks in south China is analyzed and strategies were carried out for the drought risk controlling and defense. Results shows: annual precipitation in the researched region show a fluctuate decrease， precipitation decreased obviously after entering the 21 century with the annual oscillation of precipitation increased. Temperature in the researched region start to increase continuously since 1971 in southwest and south China， and the abrupt junction of climate warming appeared around year 1997. The regions with higher risks of drought hazard include most regions in Yunnan province， west Sichuan plateau， southwest Sichuan mountainous regions， east Sichuan basin and coastal regions in east Guangdong province. Regions with higher fragility of drought environment include most regions of Yunnan province， west Sichua plateau， southwest Sichuan mountainous regions， east Sichuan basin and northwest Guizhou province. Regions with higher exposure degree of hazard-bearing body include coastal regions in east Guangdong， Leizhou peninsula， south Guangxi and middle Sichuan basin. Thus， it is necessary to establish and improve the planning of drought risk controlling and management which should also be prospective and scientific， as well as building a drought risk evaluation system. Starting to enhance the drought relief ability from engineering and non-engineering perspectives such as manual intervene drought risk hazard， decrease fragility of drought environment， reduce exposure degree of hazard bearing body.

Key words:drought； disaster risk； spatial characteristic； countermeasure； South China

DOI:10.16258/j.cnki.1674-5906.2016.03.010

中圖分類號：X16； P467

文獻標志碼：A

文章編號：1674-5906（2016）03-0432-08

基金項目：國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃（973計劃）（2013CB430206）；公益性行業(yè)（氣象）科研重大專項（GYHY201506001-6）；國家自然科學(xué)基金項目（41575149）

作者簡介：姚玉璧（1962年生），男，研究員級高級工程師，主要從事氣候變化對農(nóng)業(yè)、生態(tài)的影響研究。E-mail: yaoyubi@163.com

收稿日期：2015-12-02