近50a云南紅河州氣象干旱氣候特征分析

韓遷立，唐浩鵬

(1. 云南省紅河州氣象局，云南 蒙自 661199;2. 貴州省黔西南自治州氣象局，貴州 興義 562400)

1 引言

紅河州地處云南南部，受低緯高原季風(fēng)氣候影響，降水時(shí)空分布不均，不同季節(jié)發(fā)生在不同區(qū)域范圍內(nèi)不同等級(jí)的氣象干旱每年均有發(fā)生，對(duì)全州工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成了巨大影響，尤其是2009年以后連續(xù)性干旱頻發(fā)，由干旱造成的直接或間接經(jīng)濟(jì)損失占各類(lèi)氣象災(zāi)害之首。長(zhǎng)期以來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)干旱評(píng)估指標(biāo)和方法進(jìn)行了大量的研究，取得了很多成果，如降水量距平百分率、相對(duì)濕潤(rùn)指數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)化降水指數(shù)、土壤相對(duì)濕度指數(shù)、帕默爾干旱指數(shù)等單項(xiàng)干旱指數(shù)以及綜合氣象干旱指數(shù)［1］。周秀美等利用Z 指數(shù)對(duì)紅河州近50 a 的旱澇時(shí)空分布特征進(jìn)行了總體分析［2］，但對(duì)發(fā)生在不同區(qū)域范圍內(nèi)、不同等級(jí)的氣象干旱沒(méi)有做進(jìn)一步分析，并且Z指數(shù)在極端情況下會(huì)出現(xiàn)異常結(jié)果，相比而言，標(biāo)準(zhǔn)化降水指數(shù)SPI 是采用Γ 函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化降水累積頻率，然后再轉(zhuǎn)化成標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布而得，與Z 指數(shù)相比具有優(yōu)良的計(jì)算穩(wěn)定特性［3］。

該文在比較分析各類(lèi)干旱指標(biāo)基礎(chǔ)上，選取標(biāo)準(zhǔn)化降水指數(shù)SPI 作為氣象干旱分析指標(biāo)，分析比較了1963—2012年紅河州春、夏、秋、冬四個(gè)季節(jié)發(fā)生在不同區(qū)域范圍內(nèi)不同等級(jí)的氣象干旱特征，以期為全州抗旱救災(zāi)工作提供更加充分的氣象指導(dǎo)意見(jiàn)。

2 資料和方法

該文利用紅河州境內(nèi)彌勒、瀘西、石屏、建水、開(kāi)遠(yuǎn)、個(gè)舊、蒙自、紅河、綠春、屏邊、金平、河口等12個(gè)氣象觀測(cè)站1963—2012年逐月降水資料，使用標(biāo)準(zhǔn)化降水指數(shù)來(lái)表征某時(shí)段降水量出現(xiàn)的概率多少的指標(biāo)，使用SPI 指數(shù)確定的各等級(jí)旱澇臨界值作為評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)［1］。

全州范圍內(nèi)有6 站及以上測(cè)站發(fā)生干旱定義為全州性干旱，45 站發(fā)生干旱定義為區(qū)域性干旱，1～3 站發(fā)生干旱定義為局域性干旱。

3 數(shù)據(jù)分析

3.1 干旱發(fā)生的基本特征

圖1 為1963—2012年全州干旱強(qiáng)度和干旱站次變化趨勢(shì)圖，從中可以看出:紅河州每年不同季節(jié)發(fā)生在不同區(qū)域范圍內(nèi)的干旱次數(shù)和干旱強(qiáng)度的變化趨勢(shì)相同。20世紀(jì)60—70年代干旱發(fā)生次數(shù)和干旱強(qiáng)度呈逐漸增加、增強(qiáng)的趨勢(shì)，期間個(gè)別年份干旱出現(xiàn)的次數(shù)較多、干旱強(qiáng)度較強(qiáng)，例如1969年、1974年、1980年;80年代干旱出現(xiàn)的次數(shù)較60—70年代多、干旱強(qiáng)度也較60—70年代強(qiáng)，但極端干旱事件較60—70年代少;90年代干旱發(fā)生的次數(shù)和干旱強(qiáng)度呈逐漸減少、減弱的趨勢(shì);2000年以后干旱發(fā)生次數(shù)和干旱強(qiáng)度迅速增加、增強(qiáng)，尤其是2009年，是50 a 來(lái)干旱程度最重的一年。

圖1 1963—2012年全州干旱強(qiáng)度和干旱站次變化趨勢(shì)(圖中干旱站次和干旱強(qiáng)度為每年春、夏、秋、冬出現(xiàn)的不同區(qū)域范圍內(nèi)不同等級(jí)的干旱次數(shù)之和及干旱強(qiáng)度之和)

3.2 各類(lèi)干旱的發(fā)生頻率

圖2 和圖3 為各季不同區(qū)域范圍內(nèi)出現(xiàn)的干旱的發(fā)生頻率圖和出現(xiàn)在不同區(qū)域范圍內(nèi)不同等級(jí)的干旱的發(fā)生頻率圖，從中可以看出:

圖2 各季在不同區(qū)域范圍內(nèi)出現(xiàn)干旱的發(fā)生頻率

圖3 出現(xiàn)在不同區(qū)域范圍內(nèi)不同等級(jí)干旱的發(fā)生頻率

局域性干旱出現(xiàn)頻率為43.4%，區(qū)域性干旱和全州性干旱出現(xiàn)的頻率相當(dāng)，分別為28.7% 和28.0%，局域性干旱出現(xiàn)的頻率高于區(qū)域性干旱和全州性干旱;全州性干旱多發(fā)生在春季和冬季、多為中旱或重旱;區(qū)域性干旱多發(fā)生在夏季和秋季、多為中旱或輕旱;局域性干旱多發(fā)生在春季和夏季、多為輕旱;從干旱發(fā)生季節(jié)來(lái)看，夏季發(fā)生干旱的頻率最高為30.1%，春、秋兩季次之均為25.9%，冬季最低為18.2%;從干旱強(qiáng)度來(lái)看，輕旱出現(xiàn)的頻率最高接近60%，中旱次之約為33%，重、特旱則極少發(fā)生。

3.3 干旱變化趨勢(shì)的基本特征

為進(jìn)一步分析掌握各種類(lèi)型的干旱發(fā)生變化特征，以10 a 為周期從1963年開(kāi)始連續(xù)滑動(dòng)41次，分別計(jì)算了四個(gè)季節(jié)當(dāng)中出現(xiàn)的不同等級(jí)、不同影響范圍的干旱的出現(xiàn)次數(shù)(圖4～5)。

圖4 輕旱、中旱、重旱、特旱的變化趨勢(shì)

圖5 局域性、區(qū)域性、全州性干旱的變化趨勢(shì)

分析發(fā)現(xiàn):輕旱和中旱的變化趨勢(shì)相反，中旱和重旱的變化趨勢(shì)相似，特旱極少發(fā)生;即輕旱出現(xiàn)的次數(shù)增加時(shí)中旱和重旱出現(xiàn)的頻率就會(huì)降低，輕旱出現(xiàn)的次數(shù)減少時(shí)中旱和重旱出現(xiàn)的頻率就會(huì)升高。局域性干旱和區(qū)域性干旱的變化趨勢(shì)相反，區(qū)域性干旱和全州性干旱出現(xiàn)次數(shù)的變化曲線呈現(xiàn)出相互纏繞的形式;即局域性干旱多發(fā)時(shí)區(qū)域性干旱和全州性干旱出現(xiàn)的頻率就會(huì)降低，局域性干旱出現(xiàn)的次數(shù)降低時(shí)區(qū)域性干旱和全州性干旱出現(xiàn)的次數(shù)又會(huì)增加，區(qū)域性干旱和全州性干旱的變化趨勢(shì)總體上基本相似但又存在此消彼長(zhǎng)的現(xiàn)象。2000年以后輕旱和局域性干旱發(fā)生次數(shù)較20世紀(jì)90年代有所下降，區(qū)域性干旱和全州性干旱發(fā)生的次數(shù)逐漸增多;每10 a 中輕旱約出現(xiàn)19～20次、中旱約出現(xiàn)5～6 次、重旱約出現(xiàn)1～2 次、特旱極少出現(xiàn);局域性干旱約出現(xiàn)12～13 次、區(qū)域性干旱約出現(xiàn)8～9 次，全州性干旱約出現(xiàn)5～6 次。

4 結(jié)論

①紅河州近50 a 來(lái)，春季各縣市發(fā)生氣象干旱的頻率為22%～38%，西部和北部多年平均干旱強(qiáng)度較強(qiáng)，中部和北部出現(xiàn)頻率較高;夏季各縣市發(fā)生氣象干旱的頻率為24%～38%，中部和北部多年平均干旱強(qiáng)度較強(qiáng)，西部和南部出現(xiàn)頻率較高;秋季各縣市發(fā)生氣象干旱的頻率為28%～38%，西部多年平均干旱強(qiáng)度較強(qiáng);冬季各縣市發(fā)生氣象干旱的頻率為24%～34%，中部和北部近多年平均干旱強(qiáng)度較強(qiáng)，石屏、彌勒2 縣出現(xiàn)的頻率略高于其他縣市。

②全州性干旱多發(fā)生在春季和冬季、多為中旱或重旱;區(qū)域性干旱多發(fā)生在夏季和秋季、多為中旱或輕旱;局域性干旱多發(fā)生在春季和夏季、多為輕旱;夏季發(fā)生干旱的頻率最高，春、秋兩季次之，冬季最低。春、夏、秋、冬四個(gè)季節(jié)之中，北部多年平均氣象干旱強(qiáng)度最強(qiáng)、干旱發(fā)生頻率最高，中部和西部次之，南部干旱強(qiáng)度相對(duì)較弱但夏季出現(xiàn)干旱的頻率較中部和北部高。

③2000年以后干旱發(fā)生次數(shù)和干旱強(qiáng)度迅速增加、增強(qiáng)，每10 a 中春、夏、秋冬四季之內(nèi)輕旱約出現(xiàn)19～20 次、中旱約出現(xiàn)5～6 次、重旱約出現(xiàn)1～2 次、特旱極少出現(xiàn);局域性干旱約出現(xiàn)12～13次、區(qū)域性干旱約出現(xiàn)8～9 次，全州性干旱約出現(xiàn)5～6 次。

④輕旱出現(xiàn)的次數(shù)增加時(shí)中旱和重旱出現(xiàn)的頻率就會(huì)降低，輕旱出現(xiàn)的次數(shù)減少時(shí)中旱和重旱出現(xiàn)的頻率就會(huì)升高;局域性干旱多發(fā)時(shí)區(qū)域性干旱和全州性干旱出現(xiàn)的頻率就會(huì)降低，局域性干旱出現(xiàn)的次數(shù)降低時(shí)區(qū)域性干旱和全州性干旱出現(xiàn)的次數(shù)又會(huì)增加。

［1］GB/T 20481－2006. 氣象干旱等級(jí)［S］.

［2］周秀美，蘭蘭，黃進(jìn)云. 基于Z 指數(shù)的紅河州50年旱澇時(shí)空分布特征分析［J］. 氣象研究與應(yīng)用.2012－33(1):88－90.

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