贺州市干旱气候特征及其成因分析

河北农业科学，２０１０，１４（１２）：１４７—１４９，１５１　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｈｅｂｅｉ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ　编辑蔡海燕　贺州市干旱气候特征及其成因分析　廖铭燕　，刘志勇　，廖铭超　，高宪权　（１．广西贺州市气象局，广西贺州５４２８００；２．黄骅市气象局，河北黄骅０６１１００）　摘要：选取１９７１～２００９年贺州市气象观测资料及环流指数资料，分析了贺州市平均气温年际变化及干旱的气候　特征，并以２００３～２００９年为例，利用天气学方法对干旱的成因进行分析。结果表明：干旱期间北半球５００　ｈＰａ　极涡中心偏于西半球，西太平洋副热带高压长时间稳定控制华南地区，强度偏强，面积指数偏大。对此，提出　了相应的防御对策，对工农业生产及农业减灾防灾具有一定的指导意义。　关键词：干旱；气候特征；副热带高压；成因分析；干燥度　中图分类号：Ｐ４６２．３　文献标识码：Ａ　文章编号：１００８—１６３１（２０１０）１２－０１４７－０３　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｎ　Ａｒｉｄ　Ｃｉｉｍａｔｅｔｈｅ　Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ａｎｄ　Ｉｔｓ　Ｃａｕｓｅｓ　ＬＩＡＯ　Ｍｉｎｇ—ｙａｎ　，ＬＩＵ　Ｚｈｉ—ｙｏｎｇ　，ＬＩＡＯ　Ｍｉｎｇ—ｃｈａｏ　，ＧＡＯ　Ｘｉａｎ－ｑｕａｎ　（１．Ｈｅｚｈｏｕ　Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｂｕｒｅａｕ，Ｈｅｚｈｏｕ　５４２８００，Ｃｈｉｎａ；２．Ｈｕａｎｇｈｕａ　Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｂｕｒｅａｕ，Ｈｕａｎｇｈｕａ　０６１　１００，　Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｉｎｔｅｒａｎｎｕａｌ　ｖａｒｉａｔｉｏｎ　ｏｆ　ａｖｅｒａｇｅ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ａｎｄ　ａｒｉｄ　ｅｌｉｍａｔｅｔｈｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｉｎ　Ｈｅｚｈｏｕ　ｗｅｒｅ　ａｎａｌｙｚｅｄ　ｕｓｉｎｇ　ｔｈｅ　ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ　ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ　ｄａｔａ　ａｎｄ　ｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ　ｉｎｄｅｘ　ｆｒｏｍ　１　９７　１　ｔｏ　２００９．Ｔａｋｉｎｇ　２００３—２００９　ａｓ　ｅｘａｍｐｌｅｓ，ｔｈｅ　ｃａｕｓｅｓ　ｏｆ　ａｒｉｄ　ｃｌｉｍａｔｅｔｈｅ　ｗｅｒｅ　ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｄｒｏｕｇｈｔ　ｄｕｒｉｎｇ　ｔｈｅ　ｎｏｒｔｈｅｒｎ　ｈｅｍｉｓｐｈｅｒｅ　ｐｏｌａｒ　ｖｏｒｔｅｘ　ｃｅｎｔｅｒ　５００　ｈＰａ　ｄｅｆｌｅｃｔｅｄ　ｗｅｓｔｅｒｎ　ｈｅｍｉｓｐｈｅｒｅ，ｔｈｅ　Ｗｅｓｔｅｒｎ　Ｐａｃｉｉｃ　ｓｕｂｔｆｒｏｐｉｃａｌ　ｈｉｇｈ　ｓｔａｂｌｙ　ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ　Ｓｏｕｔｈ　Ｃｈｉｎａ　ｆｏｒ　ａ　ｌｏｎｇ　ｔｉｍｅ　ｗｉｔｈ　ｓｔｒｏｎｇｅｒ　ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ　ａｎｄ　ｌａｒｇｅｒ　ａｒｅａ　ｉｎｄｅｘ．Ｔｈｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ａｎｄ　ｃａｕｓｅｓ　ｏｆ　ａｒｉｄ　ｃｌｉｍａｔｅ　ｗｅｒｅ　ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅ　ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ　ｄｅｆｅｎｓｉｖｅ　ｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｓ　ｗｅｒｅ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ，ｗｈｉｃｈ　ｗｅｒｅ　ｈｅｌｐｆｕｌ　ｆｏｒ　ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　ａｎｄ　ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　ｄｉｓａｓｔｅｒ　ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ａｒｉｄ；Ｃｌｉｍａｔｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ；Ｓｕｂｔｒｏｐｉｃａｌ　ｈｉｇｈ；Ｃａｕｓｅ；Ｄｒｙｎｅｓｓ　２００３～２００９年，贺州市出现了连续性的严重高温干　旱天气。其中，２００３～２００５年，连续３　ａ夏秋冬连旱；　２００６年秋旱比较严重；２００７年７～１１月出现了全市性　高了１．１℃。　用年平均气温与干旱进行对比分析，结果发现，年　平均气温偏低的年份，干旱发生的频率较少，程度也较　的严重秋旱；２００８年８～１０月，出现了中等偏重程度的　旱情；２００９年７～１０月，降雨量严重偏少，全市出现持　续的重旱到特旱天气。严重的干旱天气，对工农业生产　造成了很大的损失。　轻；而年平均气温偏高的时期，干旱发生的频率大、程　度重，且出现夏秋或夏秋冬连旱，特别是２００３～２００７年　以及２００９年，年平均气温均升高０．６℃以上，这些年　份都出现了极端干旱天气。　１．２　干旱气候统计特征及灾情特点　１干旱与平均气温的关系及干旱统计特征　１．１平均气温年际变化特征　在１９７１—１９９６年的２６　ａ间，贺州市的年平均气温　据统计，在１９７１～２００９年的３９　ａ间，贺州市发生　全市性的干旱天气共计５１次，平均１．３８次／ａ，主要出　现在每年的９～１２月（共计３５次），其占总发生次数的　６８．６％，给工农业生产造成巨大的损失。　变化趋势比较有规律，基本上是５　ａ为１个周期，　１９７２～１９７６年平均气温偏低，１９７７～１９８０年平均气温　偏高；１９８１～１９８５年平均气温偏低，其中１９８４年为历　年平均气温的最低值，较历年平均气温降低了１．１　ｏＣ；　进入２ｌ世纪以来，随着全球气候变暖，干旱的频　率和程度都有所加重。２００３～２００７年连续５　ａ均出现了　全市性的严重干旱天气，２００９年又出现了严重的干旱　１９８６～１９９１年平均气温又转入偏高时期；１９９２～　１９９６年气温趋于正常水平。１９９７～２００９年的ｌ３　ａ问，　天气。２０世纪７０年代和８０年代，严重干旱年发生频率　为３０％。２０世纪９０年代以后，严重干旱天气的发生频　率呈现增长趋势，其中，１９９１～２０００年有４　ａ出现了严　年平均气温偏高，较历年同期升高０．２～１．１　ｏＣ，其中　２００９年出现了历年年平均气温的最高值，平均气温升　收稿日期：２０１０—１０—１６　重干旱，严重旱年的频率增加到４０％；２００１～２００９年　出现了６次严重干旱，严重旱年出现的频率达到了　６６．７％（表１）。　作者简介：廖铭燕（１９７０一），女，广西玉林人，高级工程师，主要　从事天气预报工作。Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｚｙ１９７１　１２１６＠１６３．ｅｏｍ。　・ｌ４８・　河北农业科学　２０１０焦　表１　１９７１—２００９年贺州市严重干旱的经济损失　Ｔａｂｌｅ　１　Ｔｈｅ　ｅｃｏｎｏｍｉｃ　ｌｏｓｓ　ｃａｕｓｅｄ　ｂｙ　ｓｅｒｉｏｕｓ　ｄｒｏｕｇｈｔ　ｉｎ　Ｈｅｚｈｏｕ　ｆｒｏｍ　１９７１　ｔｏ　２００９　统计资料来源于贺州市（县、际：）民政局、防汛办、农业局。　２干旱气象指数分析　２．１干旱指标的选用　目前各地用于分析干旱程度的方法很多，如利用降　水量、降水距平百分率和无雨日数等表示的干旱指标；　采用水分平衡方程确定的干旱指标；各种指数（干燥　度、湿润度等）表示的干旱指标。但是由于各种统计方　法受到地域的限制，或分析方法较为复杂，很难直接用　于实际计算。作者结合贺州市的气候特点，采用降水量　与气温结合的方法，通过计算全市历史干燥度指数，分　析得出干旱的时空分布特征。　２．２干燥度的计算以及评价方法　２．２．１　计算方法选取了１９７１～２００９年贺州市各旬的　降水量及活动积温资料，计算得出各站点相应的干燥度　指数。干燥度是衡量干旱程度比较明确的指标，其计算　公式为：　Ｋ＝Ｅ。／Ｒ　式中，　为干燥度，　为蒸发力，　为降水量。　当Ｋ＜１．０时，表示蒸发力小于降水量，水分有盈　余，气候比较湿润；当Ｋ＝１．０时，表示该时段蒸发力　与降水量相等，水分供需平衡；当Ｋ＞１．０时，表明蒸　发力大于降水量，水分不足，气候比较干燥。　的计算方法：７～９月，Ｅ。＝０．１６×ＥＴ；１０～翌　年３月，Ｅ　＝０．１×∑　（ＥＴ为活动积温）。　２．２．２评价方法　根据历史资料调查分析，当旬干燥　度≥１．５时，即相对应于旬降水量夏季在４０—４５　ｍｉｌｌ以　下，秋季在１５　ｍｍ以下，如果持续　３旬或者以上就会出　现干旱现象，且持续时间越长，干燥度指数越大，干旱　越重。在此规定以下４类干旱指标：轻旱：Ｋ≥１．５连　续３旬；中旱：Ｋ≥１．５连续４～５旬；重旱：　≥１．５连　续６～７旬；特旱：　≥１．５连续７旬或以上（其中有　３句或以上　≥１５）。　２．３干旱时间分布特征　贺州市干旱在时间分布上具有以下特点：　（１）一年四季均可能发生，以秋、冬干旱为主，占　总发生量的８０％以上；春旱、‘夏旱偶有发生，而且程　度相对较轻（图１）。　（２）从发生频率上看，总体而言，贺州干旱灾害在　２０世纪７０～８０年代基本上维持在１．２次／ａ，２０世纪　９０年代以后有逐渐增多的趋势，但是增幅并不明显，　１０　ａ平均增幅在８％左右。　２０　１８　糕１６　１４　Ｈ－挖　ｌ０　８　６　４　２　Ｏ　春夏严重干旱　秋冬严重千旱　春夏一般干旱　秋冬一般干旱　’　项目　图１　１９７１—２００９年贺州市四季干旱次数及干旱程度　Ｆｉｇ．１　Ｔｈｅ　ｄｒｏｕｇｈｔ　ｎｕｍｂｅｒｓ　ａｎｄ　ｄｅｇｒｅｅｓ　ｉｎ　ｆｏｕｒ　ｓｅａｓｏｎｓ　ｉｎ　Ｈｅｚｈｏｕ　ｆｒｏｍ　１９７１　ｔｏ　２００９　（３）１９７１～２００９年贺州市重旱或特旱天气共计　１８次，主要集中在秋冬季（１６次），分别出现在１９７１年、　１９７７年、１９７９年、１９８３年、１９８６年、１９８９年、　１９９２年、１９９６年、１９９９年、２０００年、２００３～２００７年和　２００９年。据统计资料显示，２０００年以前，严重干旱天　气出现的周期为３～５　ａ；２０００年以来，周期逐渐缩短，　干旱程度加重，２００３～２００７年甚至出现了连续５　ａ的极　端干旱天气。从干旱指标分析，目前正处于干旱频发　期，加上全球变暖的大气环流背景，在今后一个时期，　贺州市的严重干旱气候事件仍然没有减缓的趋势。　３干旱的大气环流特征及成因分析　干旱的形成是长时间持续少雨的结果，与大气运动　的大尺度环流特征密切相关。本研究通过对１９７１～　２００９年的环流指数进行综合分析发现，出现夏秋冬连　续干旱时，６～９月北半球５００　ｈＰａ大气环流具有以下特　征（以２００３～２００９年为例）：　３．１极涡中心偏于西半球　当年６～８月，北半球５００　ｈＰａ极涡中心位于北冰洋　东北部偏向极地的一边，中心位置处于东经１５５。以东、　北纬７８。以北，强度偏强，平均数值≥５　０２０　ｇｐｍ，中高　纬度长波槽位于北美洲西部一带，表明冷空气大多堆积　在西半球；同时孟湾地区印缅槽强度偏强。　３．２　副热带高压控制华南东部地区　在低纬度副高比较强，呈东西向分布，西脊点位于　东经１　１０。附近，脊线在北纬２５。左右；副高面积指数偏　大，平均数值／＞２３，副高区下沉运动范围较大，下沉运　动偏强；副高强度指数偏强，平均数值Ｉ＞５０；副高西伸　脊点位置偏西，平均位置在东经１　１０。左右。副高稳定控　制华南东部地区（图２）。　理论研究和天气预报实践经验证明，副高强弱、西　进北上时间、活动范围都与旱涝有直接关系。２００３～　２００９年的６～８月，副高长时间控制华南地区，６月副　高整体基本位于东经１２０。以东，７月以后，副高西伸控　制华南东部地区，在其控制下，华南东部地区出现持续　的极端高温少雨天气。　第ｌ２期　廖铭燕等：贺州市干旱气候特征及其成因分析　在浙江登陆，８月第２候又快速南落，第３候以后则迅　速北跳至北纬２５。～２７。。因此，通过分析副高脊线位置　演变可以发现，２００３年、２００７年夏季，尤其是７～８　图２严重干旱年份６—８月５００　ｈＰａ副高、印缅槽、极涡位置　Ｆｉｇ．２　Ｔｈｅ　５００　ｈＰａ　ｓｕｂｔｒｏｐｉｃａｌ　ｈｉｇｈ，Ｉｎｄｉａｂｕｒｍａｎ　ｔｒｏｕｇｈ　ａｎｄ　ｐｏｌａｒ　ｖｏｒｔｅｘ　ｌｏｃａｔｉｏｎ　ｆｒｏｍ　Ｊｕｎｅ　ｔｏ　Ａｕｇｕｓｔ　ｉｎ　ｓｅｒｉｏｕｓ　ｄｒｏｕｇｈｔ　ｙｅａｒ　３．３东亚副热带呈西高东低形势　２００３～２００９年的７～９月，在１３０。Ｅ以东的洋面，　多低值系统活动，致使华南地区处于西高东低的形势。　预报实践表明，呈现西高东低形势的地区，其上空往往　为单一千下沉气流控制，不易形成降雨。如２００７年７～　９月共有７个编号热带系统先后影响，其中０７０９号台风　“圣帕”在８月２１～２５日给华南地区带来了明显降雨，　其余几个热带系统基本无降雨，受其外围下沉气流影　响，导致华南东部出现了高温晴热天气，加剧了干旱天　气的发展蔓延。同时，由于１３０。Ｅ以东低值系统的存　在，对副高整体的东退有一定的阻碍作用，有利于副高　长时间控制华南地区。　３．４副高脊线长时间稳定在２３～２７。Ｎ　研究表明，副高脊线南北位置与旱涝关系也非常密　切。从２００３年、２００７年和多年平均副高脊线在东经　１１０。以东区域内的演变曲线（图３）可以看出，６月第　２候～第６候，２００３年、２００７年副高脊线均比多年平均　偏北１。～３。；７月第１候～８月第３候，按平均情况来　说，副高脊线应进入季节性北移阶段，平均位置为北纬　２６。～２８。附近，而２００３年、２００７年脊线位置却位于北　纬２３。～２６。，比多年平均偏南。２００３年８月第１候副高　脊线位置尽管北跳至北纬３０。，但因为０３０９号热带风暴　：；５　一３０　２５　２。　ｌ５　ｌ（）　５　（】　　．时闻（月一目）　图３　６—８月５００　ｈＰａ副高脊线变化曲线　Ｆｉｇ．３　Ｔｈｅ　ｃｈａｎｇｅ　ｏｆ　５００　ｈＰａ　ｓｕｂｔｒｏｐｉｃａｌ　ｈｉｇｈ　ｒｉｄｇｅ　ｌｉｎｅ　ｆｒｏｍ　Ｊｕｎｅ　ｔｏ　Ａｕｇｕｓｔ　月，副高脊线未季节性北移，而长时间在北纬２３。～２７。　徘徊，是华南东部地区干旱的主要原因。　４干旱灾害防御对策　４．１植树造林。促进生态良性循环　植树造林有具涵养水源、增加空气湿度、防止温度　剧变、调节小气候的重要作用。据测定，防护林带能降　低风速３０％～４０％，提高空气湿度５％～１６％，林区内　农业增产３％～６％，可见农林与气候有着相互依赖、　相互促进的关系。植树造林种草，增加植被，可以减少　水土流失，提高防旱抗旱能力，促进工农业增产增值。　４．２变被动抗旱为主动防旱　在干旱预测研究的基础上，提前开展人工影响天气　作业，变抗旱为防旱。贺州市９月中下旬开始出现干旱　的几率接近７０％，而９～１２月出现中雨以上的概率非常　小，人影作业机会就很少，很难彻底地缓解旱情。如果　能在干旱发生前１～２个月就提前开展人＿丁增雨作业，　对增加水库蓄水、改善土壤墒情以及预防干旱的发生和　蔓延等都十分有利，并且能最大程度地节约抗旱经费。　４．３综合治理，科学调度　为了减少干旱的影响，各地应兴修水利，搞好农田　基本建设，提高抗旱的整体能力。农业干旱发生严重的　地区宜选用耐旱品种，改变耕作方式，抗旱避旱，提高　抗旱能力，减少干旱的不利影响。　４．４加强监测预测。建立干旱灾害预警服务体系　干旱灾害是诸多凶素综合影响的结果，人们对其规　律还处于探索阶段。加强对干旱灾害天气的监测、调　查、分析、评估、预测和预警，才能更好地做好干旱灾　害的预测和服务工作。　５结语　（１）北半球５００　ｈＰａ极涡中心偏于西半球，冷空气　多在西半球活动，是造成秋冬干旱的大气环流的主要特　征。（２）副高长时间控制，是华南东部地区干旱的主要　原因。（３）气候变暖导致极端天气、气候事件增多，重　大干旱灾害出现的几率增加，掌握干旱灾害的特征和规　律，是有序、高效、科学开展防旱抗旱工作的前提条　件。我们应加强对灾害性天气的预测预报预警及防御方　面的分析研究，努力提高灾害天气的预报预测准确率，　为防灾减灾提供科学的决策依据。　参考文献：　［１］李晓娟，曾沁，梁健，等．华南地区十旱气候预测　研究［Ｊ］．气象科技，２００７，３５（１）：２６—３０．　（下转第１５１页）　第１２期　何丽等：现代农业气象工作的目标任务以及保障措施　・１５ｌ・　２觌现代农业气象工作目标的保障措施　蒸　薷　妻鬟　囊　的保障。应进一步大力开发各种气象数据平台、专用软　［３　３赵苗稳，张国莉，尚晓立，等・农业气象基础业务的现　件以及农业气象信童系统，以及通过建立机制加强对大　状及前景［Ｊ　３・气象与环境科学，２００９，（９）：６６，６　・　农业险评估研究　，　２００９　２　农业气象工作对于现代农业生产以及我国人民生命　．墨　皇……一．．．．．　［ｓ］　探　：　］。安　科　，：等．　２００８　　３　色农业气象服务　３…～。　．　３３２－