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(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響最大。我國(guó)地域遼闊，是一個(gè)典型的季風(fēng)氣候國(guó)家。降水量年際變動(dòng)大是造成我國(guó)旱澇時(shí)空分布不均的主要原因。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)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(duì)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(guó)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(guò)30%，南疆大于40%.

　　我國(guó)因干旱每年平均受災(zāi)面積達(dá)2000萬(wàn)公頃，損失糧食占全國(guó)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(guó)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(kāi)始利用地面常規(guī)和遙感相結(jié)合的方法監(jiān)測(cè)黃淮海地區(qū)冬小麥和玉米地的旱情，1999年監(jiān)測(cè)了全國(guó)冬小麥主產(chǎn)區(qū)的旱情，其監(jiān)測(cè)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(guò)五年的旱情監(jiān)測(cè)，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(duì)國(guó)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(cè)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(cè)系統(tǒng)。此系統(tǒng)可由國(guó)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(guò)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(mén)傳遞，國(guó)家級(jí)除在水力部設(shè)有全國(guó)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(cè)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(cè)、發(fā)布旱情和抗旱救災(zāi)等工作。對(duì)農(nóng)業(yè)部來(lái)說(shuō)，可側(cè)重對(duì)耕地、草地等監(jiān)測(cè)。耕地中主要側(cè)重對(duì)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(cè)。

　　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(guò)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(cè)實(shí)現(xiàn)。信息處理主要在計(jì)算機(jī)上通過(guò)各種軟件、模型、方法實(shí)現(xiàn)。信息傳輸通過(guò)Internet網(wǎng)實(shí)現(xiàn)。

　　我們監(jiān)測(cè)采用的方法，旱情監(jiān)測(cè)是通過(guò)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(guò)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(duì)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(rùn)；②套國(guó)、省、縣界。

　　輸出包括：輸出旱情分布圖，生成縣、地區(qū)、省、全國(guó)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(guò)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(cè)。干旱預(yù)測(cè)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(cè)未來(lái)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(lèi)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(kù)，數(shù)據(jù)庫(kù)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(guò)計(jì)算、比較、分析等過(guò)程，預(yù)測(cè)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(lèi)型干旱區(qū)，建立各區(qū)的預(yù)警分系統(tǒng)，以開(kāi)展分區(qū)干旱預(yù)報(bào)。

　　三、開(kāi)展灌溉量預(yù)報(bào)

　　在干旱預(yù)警與干旱監(jiān)測(cè)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(kāi)展灌溉量預(yù)報(bào)。為開(kāi)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(kù)。

　　灌溉量是建立在土壤水分預(yù)報(bào)或監(jiān)測(cè)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?cè)诤登楸O(jiān)測(cè)時(shí)，監(jiān)測(cè)到重旱和中旱就應(yīng)考慮灌溉了。實(shí)際上，我們能監(jiān)測(cè)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(duì)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(lèi)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(guó)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(shù)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(méi)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(duì)水分的敏感期躲過(guò)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(duì)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。

　�。ǘ�）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(kù)、塘壩；在珠江三角州、長(zhǎng)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�）其它措施

　　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(shù)脂（也稱(chēng)吸水劑）、抗旱劑等。