我國西南地區(qū)干旱變化及對貴州水稻產(chǎn)量影響

宋艷玲蔡雯悅 柳艷菊 張存杰

（國家氣候中心，北京100081）

我國西南地區(qū)干旱變化及對貴州水稻產(chǎn)量影響

宋艷玲*蔡雯悅 柳艷菊 張存杰

（國家氣候中心，北京100081）

近幾年，我國西南地區(qū)干旱頻繁發(fā)生，嚴重影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。為了探討干旱和水稻產(chǎn)量之間關系的復雜性，采用中國氣象局國家氣象信息中心提供的西南地區(qū)348個站氣象數(shù)據(jù)，計算了西南地區(qū)干旱的變化趨勢，并利用2000—2011年貴州省縣級水稻產(chǎn)量資料分析了干旱對水稻單產(chǎn)的影響，探討了干旱、水資源灌溉以及水稻產(chǎn)量之間的關系。結(jié)果表明：1951—2012年西南地區(qū)降水量平均減少16.9 mm／10 a，特別是8—10月降水量明顯減少。同時，西南地區(qū)干旱日數(shù)呈上升趨勢，平均增加3.3 d／10 a。對比水稻產(chǎn)量發(fā)現(xiàn)，當累計干旱日數(shù)少于40 d時，干旱對水稻產(chǎn)量一般不會造成影響；當累計干旱日數(shù)超過86 d時，干旱造成水稻減產(chǎn)20%～73%，這意味著當累計干旱日數(shù)超過3個月時，江河塘庫蓄水將受到影響，進而影響水稻的灌溉，造成水稻嚴重減產(chǎn)；當累計干旱日數(shù)為40～86 d時，水稻減產(chǎn)一般少于20%，但地區(qū)差異較大。

西南地區(qū)；干旱指數(shù)；水稻產(chǎn)量

引 言

受全球變暖和其他各種因素的影響，地球環(huán)境急劇惡化。如目前全球大約有20億人口面臨缺水的困難，沙漠化的土地占全球面積的1／4，并且正以每年600×104hm2速度推進［1］。近年來，極端天氣氣候事件的發(fā)生頻率和強度都在增加，嚴重影響了人類的生存和社會的可持續(xù)發(fā)展［2-3］。我國地處生存環(huán)境脆弱多變的東亞地區(qū)，受全球變化和社會經(jīng)濟高速發(fā)展的影響，環(huán)境問題尤為突出。其中干旱是我國最主要的極端氣候事件之一，嚴重影響了我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和社會經(jīng)濟的發(fā)展。

研究發(fā)現(xiàn)，我國各地干旱均有發(fā)生，平均每年受旱面積達2000×104hm2［4］。過去普遍認為干旱主要發(fā)生在我國北方地區(qū)，20世紀后期以來的北方干旱常態(tài)化，南方季節(jié)性干旱擴大化趨勢明顯［5］。據(jù)不同時段統(tǒng)計，我國干旱的發(fā)生和成災面積均呈上升趨勢。傅伯杰［6］統(tǒng)計的1951—1989年旱災資料顯示，全國平均每年受旱災影響的農(nóng)田面積達到2093.3×104hm2，占全國耕地面積的21.9%。顧穎等［7］統(tǒng)計了1949—2007年旱災資料，我國平均每年干旱受災面積達到2188×104hm2，旱災面積持續(xù)攀升，南方地區(qū)輕旱年和中旱年發(fā)生頻率增加，干旱發(fā)生的范圍不斷擴大。特別是我國西南地區(qū)，近幾年干旱頻繁發(fā)生，嚴重影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。如2003年3—5月重慶西南部、云南北部、貴州西部降水量較常年同期偏少20%～50%，加之同期氣溫偏高，加速了土壤水分蒸發(fā)，致使四川、重慶、云南和貴州部分地區(qū)出現(xiàn)不同程度的春旱，導致西南部分地區(qū)一季稻無水移栽［8］。2006年夏季川渝地區(qū)發(fā)生大旱，重慶因旱農(nóng)作物受災面積為132.7×104hm2，絕收面積為37.5×104hm2，直接經(jīng)濟損失達90.7億元；四川農(nóng)作物成災面積為116.6×104hm2，絕收面積為31.1×104hm2，伏旱造成直接經(jīng)濟損失125.7億元［9］。2009年9月—2010年3月西南地區(qū)又發(fā)生歷史罕見秋冬春特大干旱，貴州最長干旱日數(shù)達148 d，嚴重干旱導致云南、貴州糧油作物大幅減產(chǎn)或絕收。據(jù)統(tǒng)計，云南、貴州、廣西、四川農(nóng)作物受災面積為660×104hm2，直接經(jīng)濟損失達400多億元［10］。2011年西南地區(qū)又發(fā)生嚴重干旱，此次干旱范圍廣、持續(xù)時間長，使貴州、四川、云南和廣西3952萬人受災，1188.2萬人飲水困難，經(jīng)濟損失達218.5億元［11］。嚴重干旱使西南地區(qū)地下水位下降，江河來水量和庫塘蓄水量減少，對當?shù)厝藗兊恼Ｉ钐貏e是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生了極為不利的影響。因此，研究西南地區(qū)的干旱變化特征及影響顯得尤為迫切。

西南地區(qū)處于東亞季風和南亞季風交匯影響區(qū)域，干濕季分明，通常5—10月處于雨季，雨季降水量占年降水量的80%；而11月—次年4月處于干季，降水少，屬干旱易發(fā)期。西南地區(qū)種植的農(nóng)作物主要有水稻、玉米和小麥，2012年西南地區(qū)農(nóng)作物種植面積為2523.8×104hm2，占全國種植面積的15.4%。其中水稻種植面積為445.1×104hm2，占西南地區(qū)種植面積的17.6%［12］，水稻是西南地區(qū)人們的主要糧食作物之一。

由于近幾年西南地區(qū)嚴重干旱事件頻發(fā)，因此針對西南干旱的研究逐漸增多，如劉德等［13］從歐亞大氣環(huán)流異常分析了重慶地區(qū)夏季干旱和洪澇的成因；彭京備等［14］從觀測資料入手分析了2006年夏季西南地區(qū)的嚴重干旱災害的特征及成因，并指出西太平洋副熱帶高壓和大陸副熱帶高壓異常對2006年夏季西南地區(qū)嚴重干旱有直接影響；李永華等［15］也系統(tǒng)分析了2006年夏季西南地區(qū)東部嚴重干旱的特征和成因，發(fā)現(xiàn)2006年夏季西太平洋副熱帶高壓偏北、偏西以及南亞高壓偏東、偏強，使我國西南地區(qū)下沉氣流偏強，抑制了孟加拉灣向該地區(qū)的水汽輸送，同時北方南下冷空氣偏弱導致了西南地區(qū)發(fā)生嚴重干旱；黃榮輝等［4］詳細分析了2009—2010年我國西南地區(qū)嚴重干旱的成因。

可見，我國科研工作者對西南地區(qū)干旱發(fā)生的成因研究較多，但對西南地區(qū)干旱演變規(guī)律及影響研究較少。因此，本文利用國家氣象信息中心提供的我國西南地區(qū)高質(zhì)量、高密度（基本站和一般站）348個站的氣象數(shù)據(jù)和干旱指數(shù)（ISWAP）的計算方法，分析了西南地區(qū)干旱的演變趨勢，并利用2000—2011年貴州省縣級水稻產(chǎn)量資料分析了干旱對水稻單產(chǎn)的影響，探討了干旱、灌溉水資源及水稻產(chǎn)量之間關系的復雜性。

1 數(shù)據(jù)與方法

1.1 數(shù) 據(jù)

本研究所用數(shù)據(jù)包括我國西南地區(qū)氣象數(shù)據(jù)和貴州省縣級水稻單產(chǎn)數(shù)據(jù)。

氣象數(shù)據(jù)來自國家氣象信息中心，西南地區(qū)（四川、重慶、貴州和云南）基本站和一般站共405個，本文根據(jù)數(shù)據(jù)質(zhì)量選取37個站（圖1），這些站點具有1951—2012年完整序列數(shù)據(jù)，選取原則為每年的數(shù)據(jù)缺失率低于5%，否則不予選取。再從405個站中選取348個站，這些站具有1961—2012年的52年的完整序列數(shù)據(jù)。

貴州省縣級水稻單產(chǎn)數(shù)據(jù)來自中國農(nóng)業(yè)部?？h級水稻單產(chǎn)數(shù)據(jù)與348個站的氣象數(shù)據(jù)有較好的對應關系，有利于分析氣候條件和干旱與產(chǎn)量的關系。

1.2 方 法

國內(nèi)外干旱指標研究很多［16-20］，每個干旱指標均有其優(yōu)缺點，其中被廣泛使用的氣象干旱指標是標準降水指數(shù)ISP（standardized precipitation index），但ISP未考慮前期降水的衰減作用。對此，本文在ISP的基礎上進行了改進，引入新的指數(shù)IWAP（weighted average of precipiation）［21］，IWAP基于下面的物理模型：

通過該物理模型來描述干旱程度（f（t））的變化，該模型僅考慮了降水因子。其中，t為時間；－bf（t）考慮了徑流、蒸散、滲透等因素的干旱程度衰減項，b＞0；P（t）為降水量。f（t）隨當?shù)亟邓畯姸鹊淖兓兓?。?jīng)過數(shù)學處理，得到另一種形式的加權平均降水指數(shù)即IWAP，定義為

其中，Pn為降水量，n為距離當前的日數(shù)，a為貢獻參數(shù)。

ISP是IWAP指數(shù)的一個特例，即當a＝1時的特例。由于a＝1，因此ISP沒有考慮前期降水的衰減作用，只是將一定時間尺度范圍內(nèi)的降水進行簡單的等權平均，僅反映這段時間內(nèi)大體的旱澇情況。而干旱是一個累計過程，不僅與當前降水有關，還與前期降水有關［22］。而IWAP考慮了前期降水的衰減作用，即當a趨近于1時，式（2）可進一步簡化為

圖1 我國西南地區(qū)具有1951—2012年數(shù)據(jù)序列的37個站（a）和具有1961—2012年序列的348個站（b）分布Fig.1 The distribution of 37 stations from 1951 to 2012（a）and 348 stations from 1961 to 2012（b）in Southwest China

IWAP可以對逐日旱澇情況進行動態(tài)和定量化的監(jiān)測。IWAP符合Γ分布，為了便于劃分干旱等級，對指數(shù)進行標準化處理得到ISWAP［23］。根據(jù)氣象干旱等級劃分方法［24］，將ISWAP劃分為5個等級（表1）。本文使用干旱指數(shù)ISWAP（standard weighted average of precipitation）［23］對我國西南地區(qū)1951—2012年逐日干旱情況進行計算分析。

表1 ISWAP等級劃分Table 1 The classification ofISWAP

2 結(jié)果分析

2.1 1951—2012年西南地區(qū)氣候背景

為了研究我國西南地區(qū)干旱的演變特征，本文首先利用長序列高質(zhì)量的氣候數(shù)據(jù)（1951—2012年的37個站和1961—2012年的348個站）從不同時間尺度上分析了西南地區(qū)降水變化特點。在年代際尺度上，37個站降水量和348個站降水量變化趨勢基本一致，均呈減少趨勢（圖2a）。1951—2012年西南地區(qū)37個站平均減少16.9 mm／10 a。同時，西南地區(qū)降水量年際波動大，1954年西南地區(qū)降水量達到1352.2 mm，但2011年僅為823.7 mm。且近10年來，降水量偏少年份較多，10年中有6年降水偏少。通過逐月降水量分析發(fā)現(xiàn)，西南地區(qū)降水量減少主要是由于8—10月降水量減少造成的，1981—2010年我國西南地區(qū)8—10月降水量為378.6 mm，占全年降水量的35%，但1951—2012年西南地區(qū)8—10月降水量明顯減少，平均減少12.3 mm／10 a（圖2b），這一結(jié)果說明西南地區(qū)降水量減少，有73%的比例是由于8—10月降水量減少引起的。

此外，西南地區(qū)氣溫呈上升趨勢，1951—2012年西南地區(qū)37個站的年平均氣溫上升了0.6℃（圖略），比全國平均升溫幅度略低［25］。但20世紀90年代后期，西南地區(qū)進入顯著增溫階段，特別是2009年以來，氣溫持續(xù)偏高。西南地區(qū)降水量減少，平均氣溫升高，導致西南地區(qū)干旱頻繁發(fā)生。

西南地區(qū)屬于亞熱帶、溫帶季風氣候，是氣候變暖最敏感的地區(qū)之一。區(qū)域型的氣候異常往往是在大尺度環(huán)流背景下發(fā)生的，1951—2012年南亞夏季風總體上表現(xiàn)出減弱的趨勢，且年代際變化特征明顯（圖3）。20世紀50—90年代中期，南亞夏季風主要表現(xiàn)出偏強的特征。近20年來，南亞夏季風卻主要表現(xiàn)為偏弱特征，尤其是21世紀初以來，南亞夏季風異常偏弱。受此影響，自印度洋向我國西南地區(qū)的水汽輸送明顯減少，西南地區(qū)夏季降水量偏少，地下水位持續(xù)下降，土壤墑情降低、庫塘蓄水量嚴重不足，致使西南地區(qū)干旱頻繁發(fā)生。

圖2 1951—2012年我國西南地區(qū)年降水距平百分率（a）和8—10月降水量（b）變化Fig.2 The change of precipitation anomaly percentage（a）and the change of precipitation from Aug to Oct（b）from 1951 to 2012 in Southwest China

2.2 1951—2012年西南地區(qū)干旱演變規(guī)律

干旱是指某一時段由于蒸發(fā)量和降水量的收支不平衡，水份支出大于水份收入而造成的水份短缺現(xiàn)象［26］。干旱主要受降水和氣溫的影響，特別是降水量年尺度和月尺度的分布直接影響干旱的發(fā)生、持續(xù)和緩解，同時大氣環(huán)流的改變以及ENSO等事件都可能對某一地區(qū)的干旱產(chǎn)生影響。

圖3 1951—2012年南亞夏季風指數(shù)變化Fig.3 The change of the South Asian summer monsoon index from 1951 to 2012

在全球變暖背景下，西南地區(qū)平均氣溫升高，降水減少，特別是8—10月降水減少，勢必改變西南地區(qū)干旱發(fā)生的時空分布特征。本文利用干旱指數(shù)ISWAP計算了西南地區(qū)干旱日數(shù)。研究發(fā)現(xiàn)，利用我國西南地區(qū)37個站計算的干旱日數(shù)與348個站計算干旱日數(shù)基本一致，1981—2010年西南地區(qū)年平均干旱日數(shù)為60 d，但年際波動大，干旱日數(shù)出現(xiàn)最多的年份是2011年，達到101.8 d。文獻［11］記載，2011年西南地區(qū)干旱從6月持續(xù)到9月，經(jīng)濟損失達到218.5億元，其中貴州受災最重，部分地區(qū)水稻和玉米絕收，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟損失達158億元。這說明利用ISWAP計算西南地區(qū)干旱與文獻記載基本一致，該干旱指標適用于西南地區(qū)。利用氣象ISWAP計算干旱日數(shù)最少的年份為1954年，干旱日數(shù)為32 d。線性趨勢分析顯示，西南地區(qū)干旱日數(shù)總體上呈上升趨勢，增加趨勢為3.3 d／10 a，而生長季干旱日數(shù)增加趨勢為1.5 d／10 a。20世紀50年代、60年代、70年代、80年代和90年代的平均干旱日數(shù)分別為53 d，51 d，52 d，58 d和56 d，但2001年以來，西南地區(qū)干旱日數(shù)明顯增多，平均達到63 d，比20世紀60年代增加12 d（圖4）。

圖4 1951—2012年我國西南地區(qū)年干旱日數(shù)和生長季干旱日數(shù)變化Fig.4 The change of the number of annual drought days and the number of growing season drought days from 1951 to 2012 in Southwest China

2.3 西南干旱對貴州水稻產(chǎn)量影響

水稻是西南地區(qū)主要農(nóng)作物之一，主要生長季為4—9月，一般4月開始播種出苗，8月抽穗灌漿，對水分比較敏感，9月成熟收割。西南地區(qū)水稻主要受到干旱、低溫冷害和高溫等農(nóng)業(yè)氣象災害的影響［27］，其中干旱是主要的農(nóng)業(yè)氣象災害之一，對水稻產(chǎn)量影響突出。西南地區(qū)干旱對水稻的影響比較復雜，西南地區(qū)的水稻是灌溉作物，水稻灌溉水源主要為江河以及塘庫蓄水。一般情況下，江河塘庫只要有足夠蓄水，干旱對水稻的生長就不會產(chǎn)生影響。但當干旱持續(xù)時間較長時，江河塘庫的水源就會受到影響，此時干旱會對水稻生長產(chǎn)生嚴重影響。但究竟持續(xù)多長時間的干旱才會對水稻產(chǎn)生影響，一直是人們研究的熱點。

本文以貴州省為例，探討干旱對水稻產(chǎn)量的影響。貴州省包括86個區(qū)縣，大面積種植水稻且數(shù)據(jù)質(zhì)量較好的有70個縣，研究時段為2000—2011年，其中2002年7—8月貴州省大部分地區(qū)多低溫陰雨天氣，影響了水稻開花結(jié)實，且水稻發(fā)生嚴重的病蟲害，水稻大幅度減產(chǎn)［28］，因此，2002年貴州水稻減產(chǎn)主要是因為低溫陰雨導致的，這里2002年的水稻產(chǎn)量被剔除。

研究發(fā)現(xiàn)，水稻生長季內(nèi)的干旱日數(shù)與水稻產(chǎn)量變化率存在明顯的線性關系（圖5），并達到了0.01的顯著性水平。當累計干旱日數(shù)少于40d時，干旱對水稻增產(chǎn)有利，在研究樣本中，干旱日數(shù)少于40d共426個樣本，其中326個樣本增產(chǎn)，占87%，即當累計干旱日數(shù)少于40d時，87%的年份為增產(chǎn)?？赡艿脑蚴钱敻珊等諗?shù)少于40d時，對當?shù)氐慕訋焯列钏€未造成影響，水稻灌溉水源比較充足，干旱對水稻生長未構(gòu)成威脅。一般情況下，干旱時段氣溫偏高，日照較好，在一定程度上有利于水稻生長，且抑制了病蟲害的發(fā)生。如2005年貴州省畢節(jié)累計干旱日數(shù)達到37d，同時平均氣溫比1991—2000年平均值偏高1.0℃，日照時數(shù)為821h，比1991—2000年平均值偏多97h，生產(chǎn)條件整體對水稻生長有利，水稻增產(chǎn)7%。研究顯示，當累計干旱日數(shù)超過86d（近3個月）時，干旱造成水稻減產(chǎn)20%～73%。研究中，有49個樣本累計干旱日數(shù)超過90d，這些縣水稻全部減產(chǎn)，且減產(chǎn)幅度超過20%。即當累計干旱日數(shù)超過3個月時，貴州省江河塘庫蓄水將受到嚴重影響，進而影響水稻的灌溉，造成水稻大幅度減產(chǎn)。如減產(chǎn)幅度最大的是貴州省石阡縣，減產(chǎn)率達72.9%。據(jù)統(tǒng)計，2011年4—9月，石阡氣象站降水量僅為336.1mm，比1981—2010年同期偏少一半以上，累計干旱日數(shù)達到155d，水稻幾乎絕產(chǎn)（表2）。當累計干旱日數(shù)為40～86d時，水稻一般減產(chǎn)少于20%，且地區(qū)差異較大，有60%的年份表現(xiàn)為增產(chǎn)，即當累計干旱日數(shù)為40～86 d時，對抗旱能力比較好的地區(qū)水稻產(chǎn)量影響不大，如貴州省畢節(jié)地區(qū)2003年干旱日數(shù)達到50 d，但水稻產(chǎn)量仍增產(chǎn)8.2%。當累計干旱日數(shù)為40～86 d時，貴州省各地區(qū)水稻有23%的年份表現(xiàn)為減產(chǎn)，特別是部分年份可能還有其他災害的發(fā)生，如冰雹、大風和病蟲害等。這些結(jié)果也說明了干旱對西南地區(qū)水稻生長影響的復雜性。

圖5 2000—2011年貴州省縣級水稻產(chǎn)量變化率及水稻生長季內(nèi)累計干旱日數(shù)的關系Fig.5 Therelationshipbetweencountyriceyieldsandthenumberofdrought daysofgrowingseasoninGuizhouProvincefrom2000to2011

表2 2011年貴州省部分縣水稻產(chǎn)量變化以及降水和干旱日數(shù)信息Table 2 Changes of rice yields，precipitation and the number of drought days for some counties of Guizhou Province in 2011

3 結(jié) 論

本文研究表明：

1）1951—2012年我國西南地區(qū)降水量平均減少16.9 mm／10 a。特別是8—10月，降水量明顯減少，平均減少12.3 mm／10 a，即西南地區(qū)全年降水量減少有73%的比例是該地區(qū)8—10月降水量減少引起的。

2）總體上，我國西南地區(qū)干旱日數(shù)呈增加趨勢（3.3 d／10 a）。且2001年以來，西南地區(qū)干旱日數(shù)明顯增多，平均達到63 d，比20世紀60年代增加了12 d。主要農(nóng)作物生長季（4—9月）干旱日數(shù)也呈增加趨勢，平均每10年增加1.5 d，且呈波動性增大，2011年最多，平均達到77 d，超過2個月。

3）對于貴州省水稻生產(chǎn)而言，當干旱日數(shù)少于40 d時，干旱對水稻生長不會構(gòu)成威脅；當累計干旱日數(shù)為40～86 d時，水稻一般減產(chǎn)少于20%；當累計干旱日數(shù)超過86 d時，干旱會造成水稻減產(chǎn)20%～73%。

［1］ 聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署（UNEP）.全球環(huán)境展望.北京：中國環(huán)境科學出版社，2000.

［2］ Changnon S A，Roger A，Pielke Jr，et al.Human factors explain the increased losses from weather and climate extremes.Bull Amer Meteor Soc，2000，81（3）：437-442.

［3］ Easterling D R，Evans J L，Groismman P Y，et al.Observed variability and trends in extreme climate events：A brief review.Bull Amer Meteor Soc，2000，81（3）：417-425.

［4］ 黃榮輝，周連童.我國重大氣候災害特征、形成機理和預測研究.自然災害學報，2002，11：1-9.

［5］ 楊曉光，李茂松.中國南方季節(jié)性干旱特征及種植制度適應.北京：氣象出版社，2014.

［6］ 傅伯杰.中國旱災的地理分布特征與災情分析.干旱區(qū)資源與環(huán)境，1991，5（4）：1-8.

［7］ 顧穎，劉靜楠，林錦.近60年來我國干旱災害特點和情勢分析.水利水電技術，2010，41（1）：71-74.

［8］ 國家氣候中心.全國氣候影響評價2003.北京：氣象出版社，2003.

［9］ 中國氣象局.中國氣象災害年鑒.北京：氣象出版社，2007.

［10］ 中國氣象局.中國氣象災害年鑒.北京：氣象出版社，2011.

［11］ 中國氣象局.中國氣象災害年鑒.北京：氣象出版社，2012.

［12］ 中華人民共和國國家統(tǒng)計局.2012中國統(tǒng)計年鑒.北京：中國統(tǒng)計出版社，2013.

［13］ 劉德，李永華，高陽華，等.重慶夏季旱澇的歐亞環(huán)流特征分析.高原氣象，2005，24（2）：275-279.

［14］ 彭京備，張慶云，布和朝魯.2006年川渝地區(qū)高溫干旱特征及其成因分析.氣候與環(huán)境研究，2007，12（4）：464-474.

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

［16］ 鄒旭愷，張強.近半個世紀我國干旱變化的初步研究.應用氣象學報，2008，19（6）：679-687.

［17］ 于敏，王春麗.不同衛(wèi)星遙感指數(shù)在黑龍江的對比應用.應用氣象學報，2011，22（2）：221-231.

［18］ 李劍鋒，張強，陳曉宏，等.基于標準化降水指標的新疆干旱特征演變.應用氣象學報，2012，23（3）：322-330.

［19］ 張存杰，王寶靈，劉德祥，等.西北地區(qū)旱澇指標的研究.高原氣象，1998，17（4）：381-389.

［20］ 趙海燕，高歌，張培群，等.綜合氣象干旱指數(shù)修正及在西南地區(qū)的適用性.應用氣象學報，2011，22（6）：698-705.

［21］ Lu Er.Determining the start，duration，and strength of flood and drought with daily precipitation：Rationale.Geophys Res Let，2009，36：L12707，doi：10.1029／2009GL038817.

［22］ 侯威，楊杰，趙俊虎.不同時間尺度下氣象旱澇強度評估指數(shù).應用氣象學報，2013，24（6）：695-703.

［23］ Lu Er，Cai Wenyue，Jiang Zhihong，et al.The day-to-day monitoring of the 2011 severe drought in China.Clim Dyn，2014，43：1-9，doi：10.1007／s00382-013-1987-2.

［24］ 張強，鄒旭愷，肖風勁，等.氣象干旱等級.GB／T20481—2006，中華人民共和國國家標準.北京：中國標準出版社，2006：1-17.

［25］ Ren G，Ding Y，Zhao Z，et al.Recent progress in studies of climate change in China.Adv Atmos Sci，2012，29（5）：958-977.

［26］ 張強，潘學標，馬柱國，等.干旱.北京：氣象出版社，2009：2-3.

［27］ 秦劍.氣候因子與云南糧食生產(chǎn)的關系.應用氣象學報，2000，11（2）：213-220.

［28］ 中國氣象局.中國氣象災害年鑒.北京：氣象出版社，2003.

Drought Changes in Southwest China and Its Impacts on Rice Yield of Guizhou Province

Song Yanling Cai Wenyue Liu Yanju Zhang Cunjie
（National Climate Center，Beijing100081）

Extreme weather and climate events have become more frequent and severe in recent years in the context of global warming.These extreme events bring serious impacts on human survival and sustaining development of society.Drought is one of the major types of extreme climatic events in China，which seriously affects agriculture and social-economic development.The domestic extreme drought events in recent years mostly occur in Southwest China，influencing the agriculture severely.Using the high quality observations from 348 weather stations and the agriculture data of county level in Southwest China，the complicated relationship among droughts，water supply，and rice yields is investigated.

The precipitation decreases in Southwest China from 1951 to 2012，with an average decadal decrease of 16.9 mm per 10 years.In particular，the precipitation decreases distinctly from August to October，mainly due to the weak South Asian monsoon.Drought days are counted by using the drought indexISWAP，and the result shows that the number of drought days generally increases by 3.3 days per 10 years in the past several decades，especially since 2001 due to the less precipitation.Since rice cultivation is irrigated agriculture，drought won’t directly affect rice growth.To further understand the complexity，impacts of various drought events on rice yields are investigated using high quality rice yield data collected in 70 counties of Guizhou Province，and the result indicates that the drought has little adverse but favorable impacts on rice yields when annual accumulated number of drought days is less than 40 days.It is because that this kind of drought won’t affect the rice irrigation water supply，and the temperature is usually abnormally high with more bright sunshine days during the period of drought which are actually favorable for rice growth.However，when the number of drought days is more than 86 days，rice yields will reduce by 20%－73%due to the drought and the insufficient irrigation.When the number of drought days is between 49－86 days，rice yields usually reduce by less than 20%but with large differences between different regions.This kind of drought has little impact on rice yields in regions of robust drought tolerance but greatly affects rice yields in regions of weak drought tolerance.

Southwest China；drought index；rice yield

宋艷玲，蔡雯悅，柳艷菊，等.我國西南地區(qū)干旱變化及對貴州水稻產(chǎn)量影響.應用氣象學報，2014，25（5）：550-558.

2014-06-10收到，2014-07-09收到再改稿。

國家重點基礎研究發(fā)展計劃（2013CB430205）

*email：songyl＠cma.gov.cn