2009—2010年黔西南州特大干旱成因分析

崔 庭，吳古會，岑啟林，熊 方，楊 玲

(1.貴州省黔西南自治州氣象局，貴州 興義 562400;2.貴州省氣象臺，貴州 貴陽 550002)

2009—2010年黔西南州特大干旱成因分析

崔 庭1，吳古會2，岑啟林1，熊 方2，楊 玲1

(1.貴州省黔西南自治州氣象局，貴州 興義 562400;2.貴州省氣象臺，貴州 貴陽 550002)

2009年9月到2010年4月，黔西南州出現了特大干旱，是有氣象資料記錄以來最為嚴重的干旱災害。該文利用黔西南8個縣市臺站的降水，NCEP/NCAR逐月再分析資料，分析從2009年9月到2010年4月持續干旱期間同期大氣環流異常的特征。結果表明，持續干旱期間地面冷空氣活動較常年偏東偏弱;西太平洋副熱帶高壓脊線位置較常年偏西偏強;孟加拉灣的低值系統較常年偏弱，不活躍，使得暖濕氣流不易北上;動力因子較常年同期偏弱，導致降水長時間持續偏少、氣溫持續偏高、蒸發量大，以上為黔西南州特大干旱發生的主要原因。

黔西南州;特大干旱;環流異常;水汽輸送

1 引言

黔西南州位于 104°31'～106°32'E 和 24°37'～26°11'N之間，地處黔、滇、桂三省區結合部，在全球變暖的大背景下，本地區發生極端天氣氣候事件也尤為頻繁，2009年9月到2010年4月，黔西南州出現了特大干旱，是有氣象資料記錄以來最為嚴重的干旱災害。全州132個鄉(鎮、街道辦事處)、1 066個村，264.69萬人、202.46萬頭大牲畜受干旱影響，199.74萬人、155.44萬頭大牲畜飲水困難。全州農作物受災面積17.58萬 hm2，占秋冬種播面的100%;成災13.23萬hm2，占秋冬種播面的75.86%;絕收10.33萬hm2，占秋冬種播面的59.27%。預計夏季作物減產12.58萬 t。果園受災面積3 133 hm2，成災面積1 686.7 hm2;茶園受災面積2 744.7 hm2，成災面積2 020 hm2;早熟蔬菜受災8 333 hm2，成災5 000 hm2。農業直接經濟損失6.86億元。全州草地受災面積5.39萬 hm2，干枯面積3.63萬 hm2，占受災面積的67.55%。大牲畜因災死亡9.59萬頭(匹)，漁業損失173.4萬kg。畜牧業直接經濟損失2.31億元。干旱對我州實施的鞏固退耕還林成果項目、石漠化綜合治理項目、“珠防”工程造林、治理坡地過度開墾、天然林保護等工程影響極重，直接經濟損失8.58億元。據初步統計，干旱已造成我州直接經濟損失26億元以上。

大氣環流異常造成的旱澇與大氣環流異常的關系十分密切。國內針對高溫干旱研究已有很多。牛寧等［2］對2004年中國長江以南地區嚴重秋旱特征及其同期大氣環流異常作了系統分析，指出長江以南地區發生的秋旱與同期的東亞大氣環流持續異常密切相關。楊輝等［1］對2003年夏季中國長江以南異常高溫發生的直接原因及其可能機制進行了初步分析，指出西太平洋副熱帶高壓的極度持續偏強和西伸是直接原因，而西太平洋副熱帶高壓形勢的持續異常是多系統綜合作用的結果。劉曉冉等［3］對2006年川渝伏旱同期環流場和水汽場異常特征進行了分析，指出從中南半島到西南地區經向水汽輸送負異常和西太平洋副高持續異常與川渝地區持續伏旱災害關系密切。研究［6-10］表明，干旱過程常常是某種狀態異常環流型持續發展和長期維持的結果。本文主要對2009年9月到2010年4月我州發生特大干旱的同期大氣環流異常特征進行分析。

2 資料

資料采用2009年9月到2010年4月逐月的NCEP/NCAR的2.5°×2.5°再分析資料，包括海平面氣壓、位勢高度、風場、比濕、垂直速度，貴州省黔西南州8個氣象臺站逐月降水和月平均氣溫資料。在本文中，氣候平均態采用1971—2000年平均值。

3 持續干旱的降雨和溫度特征

根據我州氣象資料統計，2009年9月干旱持續發展以來，到2010年4月，全州降雨量為136.8 mm(普安)～252.9 mm(冊亨)，較歷年同期偏少50%(冊亨)～76%(普安)，即偏少5～8成，降雨量之少創歷史紀錄;溫度較常年偏高1.1℃(冊亨、貞豐)～1.7℃(興仁)，如圖1所示。

圖1 2009年9月至2010年4月較歷年同期的降水、溫度距平

4 持續干旱期間環流形勢特征

2009年6月開始El Ni?o事件，于2009年12月達到峰值，2010年5月結束 。研究表明 ，當發生厄爾尼諾事件時，Walker環流減弱，印度洋西部顯示出上升氣流，東部顯示出下沉氣流，從低空進入印度的西南氣流也因此減弱，而印度西南季風活動的減弱導致孟加拉灣的西南氣流向我州輸送的印度洋水汽減弱，因此造成降水長時間持續偏少，故厄爾尼諾也是影響我州干旱持續發展的一個因素。2009年9月到2010年4月，黔西南州出現的特大干旱必然與同期大氣環流形勢異常有關，下面主要從冷空氣活動、大氣環流異常、水汽輸送、垂直速度等幾個方面進行分析。

4.1 海平面氣壓場特征

分析圖2可以得出，受云貴高原地形的阻擋，從我州到云南是冷空氣活動較弱的地區;在距平圖上可以看出河套以南的地區處于一個負距平的區域，我州處于負距平較大的一個區域，說明能影響我州的冷空氣較常年偏弱，所以不利于冷暖空氣在我州交匯而產生降溫降雨天氣，因此使得降水長時間持續偏少、氣溫持續偏高、蒸發量大。

4.2 500 hPa的高度場異常特征

圖2 2009年9月至2010年4月海平面氣壓場及距平值

造成我州特大干旱主要原因是大氣環流異常，從500 hPa的平均環流位勢高度場分析如圖3，持續干旱期間大氣環流形勢較為平直。從距平圖上可以看出，從河套以南的地區處于一個正距平區域，范圍是0～25 gpm之間，而我州處于15～20 gpm之間，較常年同期偏高;西太平洋地區較常年同期偏高15 gpm以上的距平值，表明西太平洋副熱帶高壓較常年同期偏西偏強，阻擋了南面洋面上的水汽向北輸送;向我州輸送水汽的主要洋面孟加拉灣較常年同期偏高15～20 gpm，說明孟加拉灣的低值系統較常年偏弱，不活躍，使得暖濕氣流不易北上。綜合以上結論表明：大氣環流的異常演變導致暖濕氣流的缺乏，致使我州降水偏少。

圖3 2009年9月至2010年4月500hPa位勢高度場及距平值 (單位：gpm)

4.3 700 hPa相對濕度特征分析

從圖4可以看出，我州700 hPa平均相對濕度維持在50%～60%之間，但是從平均相對濕度距平圖來看，我州處于負距平區，較常年同期偏低了9%～12%，說明我州在干旱期間沒有足夠的水汽條件，這也是造成我州特大干旱的一個因子。

圖4 2009年9月至2010年4月700hPa平均相對濕度及距平值(%)

4.4 風場特征分析

從700hPa的平均風場分析可以看出(如圖5)，我州是受很弱的西南風影響，主要以西風為主，因此，特大干旱期間我州西南暖濕氣流較弱;從距平圖上可以看出，貴州到四川有一個異常的氣旋式環流，我州處于該氣旋西南側的西北風控制之下，呈現一個西北風異常，這表明到達我州的暖濕氣流輸送較常年偏弱。而向我州輸送水汽的主要洋面印度洋和孟加拉灣也出現以偏西北風距平為主，說明印度洋和孟加拉灣向我州輸送的暖濕氣流較常年偏弱。

從850hPa的平均風場分析可以看出(如圖6)，我州是偏南氣流控制，但是在距平圖上可以看出，貴州是一個異常的氣旋式環流，而我州處于該氣旋西南側的西北風控制之下，呈現一個西北風異常，這表明到達我州的暖濕氣流較常年偏弱。

以上分析表明：特大干旱期間，向我州輸送水汽條件較差，較常年相比明顯偏弱，從而造成降水的水汽供應減弱，無有效的暖濕水汽輸送至我州，因此造成降水較常年偏少，干旱持續時間長、范圍廣、旱情重。

4.5 850 hPa垂直運動特征

從850 hPa的平均垂直速度場來分析(圖7)，我州處于一個弱的上升區，但是較常年同期相比，四川是正距平值中心，我州處于正距平區域，表明在特大干旱期間我州在850hPa上的上升運動較常年同期偏弱，不利于降水的形成，這是降雨比常年偏少的動力因子，也是發生特大干旱的原因之一。

圖7 2009年9月至2010年4月850hPa平均垂直速度場及距平值 (單位：10-2Pa/s)

5 結論

①2009年9月到2010年4月，黔西南州出現了特大干旱與同期大氣環流特征異常有關系，西太平洋副熱帶高壓脊線位置較常年偏西偏強、孟加拉灣的低值系統較常年偏弱，不活躍，使得暖濕氣流不易北上，是導致我州降水長時間持續偏少、氣溫持續偏高、蒸發量大，致使特大干旱發生的直接原因。

②特大干旱期間，同期700hPa、850hPa的風場，向我州輸送水汽的條件較差，較常年同期明顯偏弱，從而造成降水的水汽供應減弱，無有效的暖濕水汽輸送，因此造成降水較常年偏少，干旱持續時間長、范圍廣、旱情重。

③特大干旱期間我州在850hPa上的垂直上升速度較常年同期偏弱，這是導致降雨比常年偏少的動力因子，也是旱情持續發展的原因之一。

④2009年6月開始的厄爾尼諾也是影響我州干旱持續發展的一個因素。

在我州幾乎每年都要受不同程度干旱的影響，但是這次特大干旱是史無前例的一次，給人畜飲水、工業、農業、服務業都帶來巨大的考驗和經濟損失。本文是對干旱期間影響我州的大氣環流異常形勢、水汽條件、動力因子進行初步的分析，但是影響干旱的因子還很多，要提高預報干旱的能力和水平，還需要氣象工作者的繼續努力。

［1］ 牛寧，李建平.2004年中國長江以南地區嚴重秋旱特征及其同期大氣環流異常［J］. 大氣科學，2007，31(2)：254-264.

［2］ 劉曉冉，楊茜，程炳巖.2006年川渝伏旱同期環流場和水汽場異常特征分析［J］. 氣象，2009，35(8)：27-34.

［3］ 鄭祚芳，王迎春.北京夏季持續高溫過程特征分析［J］.氣象，2005，31(10)：16-20.

［4］ 劉銀峰，徐海明，雷正翠.2006年川渝地區夏季干旱的成因分析［J］. 大氣科學學報，2009，32(5)：686-694.

［5］ 羅伯良，彭莉莉，張超.2009年盛夏湖南持續高溫干旱及同期大氣環流異常分析［J］. 干旱氣象，2010，28(1)：20-25.

［6］ 陶詩言，徐淑英.夏季江淮流域持久性旱澇現象的環流特征［J］. 氣象學報，1962，32(1)：1-10.

［7］ 鄒旭愷，高輝.2006年夏季川渝高溫干旱分析［J］.氣候變化研究進展，2007，3(3)：149-153.

［8］ 王秋良，張立鳳.2006年夏季重慶高溫伏旱環流特征分析［J］. 干旱氣象，2008，6(1)：1-7.

［9］ 彭京備，張慶云，布和朝魯.2006年川渝地區高溫干旱特征及其成因分析［J］. 氣候與環境研究，2007，12(3)：464-474.

［10］ 李永華，徐海明，劉德.2006年夏季西南地區東部特大干旱及其大氣環流異常［J］. 氣象學報，2009，67(1)：122-132.

［11］ 段海霞，王素萍，馮建英.2010年春季全國干旱狀況及其影響與成因［J］. 干旱氣象，2010，28(2)：238-244.

［12］ 中國氣象局國家氣候中心氣候預測室.ENSO監測簡報(2010年第40期).

［13］ 宮德吉.區域中心短期氣候預測業務系統的建立與產品應用研究［M］.北京：氣象出版社，2000.

P458

B

1003-6598(2011)02-0026-04

2010-10-19

崔庭(1982-)，男，助工，主要從事短期氣候預測工作。