河北张家口地区雹灾区划研究

1、2000 年 3 月jou rn a l o f ca ta st ro phol o gym a r. 2000河北张家口地区雹灾区划研究李清森, 金玉梅, 苗志成, 付桂琴(河北张家口市气象台, 张家口 075000)摘 要: 使用雹灾汇报资料, 对本区的雹灾受灾频率、重灾频率和成灾面积比的分布做了区划分析。 结果显示: 受灾频率较大的地区基本与本区的坝头地带、 坝上西部及复杂山地配合; 较小的 地区是海拔最低的洋河谷地。重灾频率和成灾面积比的分布与受灾频率基本相反。分析原因, 主要是雹块大小与海拔高度呈反相关以及生长期的差异。主题词: 张家口; 雹灾; 受灾频率; 重灾频率; 成灾面积比

2、; 雹灾区划中图分类号: p 426164 文献标识码: a 文章编号: 1000- 811x (2000) 01- 0031- 05在全国降雹日数分布图中1, 张家口处于华北北部至兴安岭的多雹区内, 中心是本区的尚 义。张家口的降雹期长达 8 个月 (3 10 月) , 年均降雹 2616 次, 其中春季 (3 5 月) 是 419 次, 占 1814% ; 夏季 (6 8 月) 是 1716 次, 占 6612% ; 秋季 (9 10 月) 是 411 次, 占 1514% 。最多的年份达 41 次 (1980 年,1 d 一站以上降雹作为一次)。 成灾期是 5 月中旬至 9 月。雹灾是指

3、下击雹块对农作物等生理造成的破坏和短时冻害。 实际上, 在雹灾的调查中多是指的破坏性灾害, 所以本文研究所使用的资料也是指这种灾害。 降雹对农作物造成的灾害 程度, 不仅决定于雹块的下落速度、雹块的大小和密度, 还与作物的长势 (季节)、种类及生 长期有关。 因此, 对雹灾这一边缘问题的详细研究, 在学术上决不比我们对降雹天气气候的 研究轻松, 这首先是表现在相关资料的获取和处理上。我们收集了本区 14 个县区十几年关于 对雹灾的文字汇报资料, 定义了适用的统计量, 如受灾频率、 重灾例和其频率及雹灾面积比(% ) 等, 以此做了区划分析。 给出了有实际意义的结果。1 灾情及雹线分析按统计部门

4、的灾情标准分为: 受灾 (一成以上)、成灾 (三成以上)。通过对 1976 1988年 (13 a ) 完整汇报资料的分析得出 (表 1) , 全区年平均受灾面积是 72 600 hm 2 , 占作物面 积的 8% , 成灾是 50 66617 hm 2 , 占受灾面积的 70% (表 1)。如果按每公顷平均受灾的直接经济损失 1500 元计,的降雹次数 (21 次)全区年均雹灾损失可达 1 亿元以上。例如: 1989 年由于严重干旱, 本区少于历年平均 (2616 次)。 但在当年仅怀来的 4 次降雹、 涿鹿的 3 次和宣化 1 次降雹共计直接损失就达 6 257144 万元。因此, 雹灾成

5、为我区除旱灾之外的第一大气收稿日期: 1999_ 08_ 31基金项目: 河北省 “九五”重大科技攻关项目 ( 95- 96- 12)作者简介: 李清森 ( 1937- ) , 男, 河北磁县人, 高级工程师, 主要研究张家口地区强对流天气气候, 发表论文 30 余象灾害。111受灾频率从 1975 1985 年 (11 a) 的雹灾汇报 资料中, 普查出 1 290 个受灾的乡 (镇) 点次。按 1980 年前的行政区划, 全区有 237个乡 (镇)。 其中, 坝上 4 县有 46 个, 平 均代表的作物面积是 9 800 hm 2; 坝下有191 个, 平 均 代 表 的 作 物 面 积

6、是 2 533表 1张家口地区县、 市雹灾面积和重灾频率(hm 2 )重灾频率 ( % )县、 市受灾面积成灾面积张北康保 沽源 尚义 蔚县 阳原 怀安 万全 怀来 涿鹿 宣化 赤城 崇礼 张家口 合计9 666174 246177 760107 053136 846174 873135 933133 720104 773135 006175 646173 813132 153131 1131372 600107 266173 533137 266175 600104 200103 200103 800102 800103 600102 800102 866171 666172 06617/5

7、0 6661721821881481910151219819918918710710412710/1002hm , 乡 (镇) 网点密度要比坝上大将近 4倍。 乡镇的频率计算按:受灾频率=(受灾次数/1 290) 100%图 1 是县区域镇受灾频率的分布 (图1 中的小点区是海拔高度低于 1 000 m的地形区)。可看出受灾频率的分布与地形有密切配合。 首先, 灾频的大值区是在本区 的西半部和东部地形最复杂的地区。 即大灾频区是从尚义经怀安、阳原县东部到蔚县西北部一带; 其次是赤城县及向西伸向坝头地带。(长 90 km ,小灾频区是在坝上的中、东部和从张家口市经宣化到官厅水库的洋河谷地m 以下

8、的等高线平均宽度是 30 km ) , 后者是灾频最小的地带。 将图 1 与本区台站的年均雹日数分布(图略) 比较, 两者的相似之处仅仅表现在 坝上是多雹日的区, 洋河谷地是少雹日区, 其它地区的分布有明显的差异。这说明, 雹 日数并不能详细描述雹灾的分布。另外, 我们还采用相似的方法, 对本 区 13 个县区的 237 个乡 (镇) 的受灾频率做了分县区划分析, 从而给出了在县区内 受灾频率的分布 (本文从略)。这对防灾工 作的重点设防具有实际意义。112 重灾频率在 1977 1980 年和 1982 1985 年共8 a 的完整雹灾汇报资料中 ( 1981 年资料 不全) , 我们按有“

9、绝收”、“毁种”、“受灾八成以上”、“砸死人、 畜”等字样描述的 实例, 认定为重灾例。 共认定了 171 例重 灾, 年平均是 2114 例, 占全区年降雹次数1 000(2616 次) 的 8015% 。 这说明, 在我区的图 1 雹灾受灾(二成) 频率分布 (% )1 期李清森等: 河北张家口地区雹灾区划研究33降雹天气中, 有 80% 以上的实例是有重灾区出现的。 各县区重灾出现频率的地理分布见图2。与图 1 比较, 重灾区有与受灾区相反的 频率分布。 例如, 赤城是受灾频率大值区域 (图 1) , 重灾频率却是小值区域; 阳原 的受灾频率是不足 5% 的小值区, 而重灾 频率却是全区

10、最大的区域 (1219% ) , 比较 其它县区的情况也基本如此。 说明, 重灾 频率是有相反分布的。 这种情况与我区复杂地形的海拔高度和作物生长期差异较大 有关。我们统计了本区 14 个台站的年均降 雹日数和最大冰雹直径与台站海拔高度在( 500 1 400 m 范围) 的相关性。结果是,年均雹日数与海拔高度呈正相关, 相关系 数是 0190; 最大冰雹直径与海拔高度呈反相关2, 相关系数- 0183。这说明, 受灾较多的高海拔地区, 由于平均雹体较小, 重 灾也少; 坝下比坝上地区的作物生长期平 均长将近一个月。 降雹期最长是 3 10 月。 由此,图 2 雹灾重灾频率分布(% )遭灾期也

11、有很大的不同,譬如, 在 9 月份坝上的作物已收割完毕, 在坝下特别是南部和西南部的大田作物等则处于成熟的黄金时期, 此间的降雹天气往往会造成十分惨痛的灾害。113 雹线分析在农谚中有 “雹打一条线”的说法。 尽管它的概念不清, 但说明了在雹云中降雹部位的 小尺度特征。80 年代游景炎先生等通过对华北大范围雹暴天气的研究, 从天气学意义上提出了 “雹打一大片”的说法。 认为降雹是大尺度现象, 农谚只是在不占有大范围天气资料的条 件下的局限性认识。在绘制雹线图的研究中, 有人也从运动学上考虑在张家口地区的范围内绘出了 28 条雹线(张家口地区气候手册, 1973 年) , 似乎处处是雹线。实际上

12、, 这就把雹线与强对流的运动 混合在一起。 我们则从气候上即从雹灾受灾频率上提出了与众不同的雹线分析, 如图 1 中双短线矢所示: 雹线起于受灾频率较大的地区, 穿过受灾频率 “舌”到达小频率地区。 这种雹线概念和分析的优越点是, 明显反映了雹灾多发的地区, 有益于防雹网点布置参考。由图 1 可 看出, 在坝下防雹关注的地区是沿雹线及附近的县市, 如怀安、 万全、 张家口市、 阳原县的 东部和涿鹿县以及赤城县南部等。雹灾面积比的分布2的比较分析。为此我们定义了雹灾面积比。雹灾面积比 (% ) = 雹灾面积/作物总 面积100%图 3 是张家口地区雹灾成灾 (三成以 上的灾) 面积比的分布。由图

13、 3, 成灾面积比的大值区是那些海拔高度较低 ( 900 m以下) 的县区 (张家口市区无资料) 如: 怀 来、怀安、万全等县: 海拔较高的地区如: 坝上中西部和赤城、 蔚县、 阳原等其成灾 面积比较小。 换 言 之, 处 于 洋 河 上 下 游( 除宣化之外) 和桑干河下游的低海拔地 区, 是成灾比的大值区, 其它地区较小。分 析这事实的原因, 正如在前文指出的, 本 区最大雹块的平均直径与海拔高度存在相 关系数达- 0183 的反相关。同时我们还统计了坝上与坝下最大雹块的平均直径, 结果是, 坝上 4 县 (海拔在 1 300 1 500 m之间) 在 106 次降雹中的最大雹块平均直图

14、3 雹灾成灾 (3 成) 面积比分布 (% )径是 610 mm ;坝下 10 县 (海拔在 500 1000 m , 个别站是 1 200 m 以上) 在 176 次降雹中的最大雹块平均直径是 819 mm ,是坝上的115 倍。这说明, 低海拔区的成灾面积 (包括重灾频率) 较大的原因与其平均雹块直径较大有关。 如怀来的最大雹块平均直径是 1015 mm , 为全区最大, 其成灾面积比也是全区最大(917% )。 再则, 与低海拔地区的作物生长期较长, 从而遭灾期较长也有关。结语和讨论3本区雹灾的受灾频率、 重灾频率和成灾面积比的分布与地形密切配合。 受灾频率较大的区域是那些坝下山地、 坝

15、头地带和坝下海拔较高地区, 较小的地区是洋河谷地和坝上中、 东 部、 重灾频率和成灾面积比与受灾频率有相反的分布, 它们的大值区是海拔较低的洋河谷地 以及怀安至万全这些高原斜坡地区, 坝上的中、 西部是小值区。 造成这些不同分布的主要原 因是最大冰雹的平均直径与海拔高度呈反相关, 以及与本区作物生长期差别较大有关。使用雹灾汇报资料的最大主观性是各地调查标准的掌握和认真程度, 这是在本文的研究 中无法避免的。参考文献:12刘全根, 等 1 全国雹日地理分布 j 1 地理学报, 1966 ( 32) : 48 651李清森, 等 1 张家口地区山地和高原冰雹天气气候的差异 j 1 河北气象, 19

16、92, 11 ( 4) 11 期李清森等: 河北张家口地区雹灾区划研究35a study on zon in g of ha il ha za rd inzhan g j ia kou, hebe i prov in cel i q in g sen , j in y um e i, m ia o zh ich en g, f u gu iq in(m e teorolog ica l s ta t ion of z h a n g j ia k ou , h ebe i p roiv n ce, z h a n g j ia k ou 075000)a b s t ra c t: b y u

17、 sin g th e repo r ted da ta o f h a il d isa ste r s, a zo n in g an a ly sis o n th ef requ en cy o f h a il d isa ste r, f requ en cy o f h eavy h a il d isa ste r an d d ist r ib u t io n o f ra t io o f a rea th a t affec ted b y h a ilsto n e in zh an jiako u is m ade1 t h e re su lt s show th

18、 a t th e d ist r ic t w ith h igh e r f requ en cy o f h a il d isa ste r is b a sica lly m a tch ed w ith upp e r zo n e an d w e ste rn p a r t o f f la t lan d an d a lso th e com p lex m o u n ta ino u s a rea in th is reg io n 1 t h e d ist r ic t w ith low e r f requ en cy o f h a il d isa ste r is in th e va lley