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(xiàn)了特大干旱，是有氣象資料記錄以來最為嚴(yán)重的干旱災(zāi)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(xù)干旱期間同期大氣環(huán)流異常的特征。結(jié)果表明，持續(xù)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(qiáng);孟加拉灣的低值系統(tǒng)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(dǎo)致降水長時間持續(xù)偏少、氣溫持續(xù)偏高、蒸發(fā)量大，以上為黔西南州特大干旱發(fā)生的主要原因。

黔西南州;特大干旱;環(huán)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(qū)結(jié)合部，在全球變暖的大背景下，本地區(qū)發(fā)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(xiàn)了特大干旱，是有氣象資料記錄以來最為嚴(yán)重的干旱災(zāi)害。全州132個鄉(xiāng)(鎮(zhèn)、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(nóng)作物受災(zāi)面積17.58萬 hm2，占秋冬種播面的100%;成災(zāi)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(yù)計夏季作物減產(chǎn)12.58萬 t。果園受災(zāi)面積3 133 hm2，成災(zāi)面積1 686.7 hm2;茶園受災(zāi)面積2 744.7 hm2，成災(zāi)面積2 020 hm2;早熟蔬菜受災(zāi)8 333 hm2，成災(zāi)5 000 hm2。農(nóng)業(yè)直接經(jīng)濟(jì)損失6.86億元。全州草地受災(zāi)面積5.39萬 hm2，干枯面積3.63萬 hm2，占受災(zāi)面積的67.55%。大牲畜因災(zāi)死亡9.59萬頭(匹)，漁業(yè)損失173.4萬kg。畜牧業(yè)直接經(jīng)濟(jì)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(hù)等工程影響極重，直接經(jīng)濟(jì)損失8.58億元。據(jù)初步統(tǒng)計，干旱已造成我州直接經(jīng)濟(jì)損失26億元以上。

大氣環(huán)流異常造成的旱澇與大氣環(huán)流異常的關(guān)系十分密切。國內(nèi)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(qū)嚴(yán)重秋旱特征及其同期大氣環(huán)流異常作了系統(tǒng)分析，指出長江以南地區(qū)發(fā)生的秋旱與同期的東亞大氣環(huán)流持續(xù)異常密切相關(guān)。楊輝等［1］對2003年夏季中國長江以南異常高溫發(fā)生的直接原因及其可能機(jī)制進(jìn)行了初步分析，指出西太平洋副熱帶高壓的極度持續(xù)偏強(qiáng)和西伸是直接原因，而西太平洋副熱帶高壓形勢的持續(xù)異常是多系統(tǒng)綜合作用的結(jié)果。劉曉冉等［3］對2006年川渝伏旱同期環(huán)流場和水汽場異常特征進(jìn)行了分析，指出從中南半島到西南地區(qū)經(jīng)向水汽輸送負(fù)異常和西太平洋副高持續(xù)異常與川渝地區(qū)持續(xù)伏旱災(zāi)害關(guān)系密切。研究［6-10］表明，干旱過程常常是某種狀態(tài)異常環(huán)流型持續(xù)發(fā)展和長期維持的結(jié)果。本文主要對2009年9月到2010年4月我州發(fā)生特大干旱的同期大氣環(huán)流異常特征進(jìn)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(fēng)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(tài)采用1971—2000年平均值。

3 持續(xù)干旱的降雨和溫度特征

根據(jù)我州氣象資料統(tǒng)計，2009年9月干旱持續(xù)發(fā)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(chuàng)歷史紀(jì)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(xù)干旱期間環(huán)流形勢特征

2009年6月開始El Ni?o事件，于2009年12月達(dá)到峰值，2010年5月結(jié)束 。研究表明 ，當(dāng)發(fā)生厄爾尼諾事件時，Walker環(huán)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(jìn)入印度的西南氣流也因此減弱，而印度西南季風(fēng)活動的減弱導(dǎo)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(xù)偏少，故厄爾尼諾也是影響我州干旱持續(xù)發(fā)展的一個因素。2009年9月到2010年4月，黔西南州出現(xiàn)的特大干旱必然與同期大氣環(huán)流形勢異常有關(guān)，下面主要從冷空氣活動、大氣環(huán)流異常、水汽輸送、垂直速度等幾個方面進(jìn)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(qū);在距平圖上可以看出河套以南的地區(qū)處于一個負(fù)距平的區(qū)域，我州處于負(fù)距平較大的一個區(qū)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(chǎn)生降溫降雨天氣，因此使得降水長時間持續(xù)偏少、氣溫持續(xù)偏高、蒸發(fā)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(huán)流異常，從500 hPa的平均環(huán)流位勢高度場分析如圖3，持續(xù)干旱期間大氣環(huán)流形勢較為平直。從距平圖上可以看出，從河套以南的地區(qū)處于一個正距平區(qū)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(qū)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(qiáng)，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(tǒng)較常年偏弱，不活躍，使得暖濕氣流不易北上。綜合以上結(jié)論表明：大氣環(huán)流的異常演變導(dǎo)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(fù)距平區(qū)，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(fēng)場特征分析

從700hPa的平均風(fēng)場分析可以看出(如圖5)，我州是受很弱的西南風(fēng)影響，主要以西風(fēng)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(huán)流，我州處于該氣旋西南側(cè)的西北風(fēng)控制之下，呈現(xiàn)一個西北風(fēng)異常，這表明到達(dá)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(xiàn)以偏西北風(fēng)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(fēng)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(huán)流，而我州處于該氣旋西南側(cè)的西北風(fēng)控制之下，呈現(xiàn)一個西北風(fēng)異常，這表明到達(dá)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(yīng)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(xù)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(qū)，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(qū)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(fā)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(jié)論

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

②特大干旱期間，同期700hPa、850hPa的風(fēng)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(yīng)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(xù)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(dǎo)致降雨比常年偏少的動力因子，也是旱情持續(xù)發(fā)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(xù)發(fā)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(yè)、農(nóng)業(yè)、服務(wù)業(yè)都帶來巨大的考驗和經(jīng)濟(jì)損失。本文是對干旱期間影響我州的大氣環(huán)流異常形勢、水汽條件、動力因子進(jìn)行初步的分析，但是影響干旱的因子還很多，要提高預(yù)報干旱的能力和水平，還需要氣象工作者的繼續(xù)努力。

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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(yù)測工作。