貴陽市近57年氣象干旱分布特征及成因分析

周博揚(yáng)，姚正蘭，王君軍

（貴陽市氣象臺(tái)，貴州貴陽 550000）

貴陽市位于貴州省的中部，屬于云貴高原東部，具有典型的高原山地的地貌特征。貴陽位于北緯26°11′～27°27′，東經(jīng)106°07′～107°17′，境內(nèi)最高海拔1762.5m,最低海拔609m，相對(duì)高差有1153.5m，總面積8033.9km2[1]。

干旱是一種水量相對(duì)虧缺的自然現(xiàn)象。干旱指標(biāo)是研究氣候的基礎(chǔ)和衡量干旱級(jí)別的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對(duì)旱情的綜合分析、對(duì)比起到至關(guān)重要的作用，為加強(qiáng)對(duì)干旱的監(jiān)測(cè)、預(yù)測(cè)及預(yù)警提供了必要條件[2-5]。通常干旱分為氣象干旱指標(biāo)、水文干旱指標(biāo)、農(nóng)業(yè)干旱指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)干旱指標(biāo)4類，其中氣象干旱指標(biāo)是其他指標(biāo)的基礎(chǔ)[6,7]。國(guó)內(nèi)外學(xué)者都對(duì)于干旱的發(fā)生、成因和演變分析，做了大量的研究工作[8-10]。

1 研究資料與方法

1.1 資料來源

利用貴陽市 8個(gè)氣象觀測(cè)站 1961年～2017年的逐年、逐月降水資料，按氣象上的季節(jié)劃分，3～5月為春季、6～8月為夏季、9～11月為秋季、12月～翌年2月為冬季。

1.2 分析方法

利用《氣象干旱等級(jí)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T20481-2006）中降水量距平百分率來劃分干旱等級(jí)（見表1），本文引用參考文獻(xiàn)的分析方法來分析近57年貴陽市氣象干旱特征和變化趨勢(shì)[11]。

降水距平百分率（Pa）是指某時(shí)段的降水量與降水氣候平均值相比的百分率：

表1 降水距平百分率Pa干旱等級(jí)劃分表

2 結(jié)果與成因分析

2.1 年、季降水量特征

2.1.1 年降水量變化特征選取貴陽市的8個(gè)站點(diǎn)的年降水量的平均值。圖1為1961年～2017年年降水變化及線性趨勢(shì)。由圖可見，近57年來貴陽市的降水量呈現(xiàn)出波動(dòng)性減少的趨勢(shì)，以7.9mm/10年的速率遞減。年降水量最多的年份為1977年的1491.6mm，年降水量最少為2011年的787.3mm，年降水量極差值可達(dá)94.5～530.1mm。

圖1 貴陽市1961年～2017年降水量變化

2.1.2 季降水量變化特征四季的降水也能反映出干旱的響應(yīng)，因此對(duì)四個(gè)季節(jié)的降水量作距平百分率來分析，圖2是貴陽市春、夏、秋、冬四季的降水量距平百分率的變化趨勢(shì)分析。

由圖2可見，春、秋兩季降水存在明顯的下降趨勢(shì)，分別以2.7%/10年和4.5%/10年的速率遞減；而夏冬兩季的遞減速率較小，分別是1.8%/10年和1.2%/10年。由此可見，年降水量減少的原因是因?yàn)榇杭竞颓锛镜慕邓繙p少，進(jìn)一步說明春旱和秋旱有加重的趨勢(shì)。

2.2 干旱成因分析

2.2.1 大氣環(huán)流異常影響大氣環(huán)流異常對(duì)干旱有至關(guān)重要的影響。

對(duì)于文中干旱年份的環(huán)流形勢(shì)分析，在500hpa月平均高空?qǐng)D上可以看到共同的信號(hào)：西風(fēng)帶表現(xiàn)平直，中高緯地區(qū)以緯向環(huán)流為主，歐亞大槽不明顯，這種情景下，影響我國(guó)的冷空氣次數(shù)少，強(qiáng)度弱，總體降水較少。這時(shí)候西太平洋副高呈現(xiàn)出帶狀分布的特點(diǎn)，它的強(qiáng)度以及位置對(duì)貴陽的干旱有很大的影響。通過統(tǒng)計(jì)分析，貴陽市發(fā)生的干旱7個(gè)年份，7個(gè)春旱年、12個(gè)夏旱年、10個(gè)秋旱年、13個(gè)冬旱年的西太副高各項(xiàng)特征指數(shù)平均與多年平均值相比，干旱年份時(shí)，西太平洋副高的各個(gè)特征指數(shù)大多表現(xiàn)為正距平，僅在冬旱年的副高脊線位置表現(xiàn)出負(fù)距平的特征，這說明了當(dāng)貴陽出現(xiàn)干旱時(shí)，西太平洋副高面積總體偏大，強(qiáng)度偏強(qiáng)，脊線的位置偏北，西伸脊點(diǎn)偏西的特點(diǎn)。

2.2.2 印緬槽（圖略）印緬槽指數(shù)在干旱年份時(shí)多為正距平，僅在冬旱年為負(fù)距平。正距平表示在干旱年份時(shí)，印緬槽強(qiáng)度偏弱，水汽輸送較差，總體降水量偏少，印緬槽的指數(shù)強(qiáng)弱對(duì)貴陽的春旱和秋旱特別顯著。

圖2 貴陽市1961年～2017年春、夏、秋、冬季降水量距平百分率變化

3 結(jié)論與討論

1961年～2017年貴陽市降水量呈波動(dòng)性減少趨勢(shì)，以7.9mm/10年的速率遞減；以1987年為轉(zhuǎn)折點(diǎn)，降水量由多轉(zhuǎn)向少，反映出20世紀(jì)90年代后氣象干旱有加重的趨勢(shì)；其中，春旱、秋旱明顯加重。

貴陽市近57年來冬旱發(fā)生的頻率最高，可達(dá)23%，即每4年就會(huì)出現(xiàn)一次冬旱；其次是夏季，為21%。從發(fā)生的年代際看，在21世紀(jì)后，無論是出現(xiàn)季節(jié)內(nèi)干旱還是在干旱年中出現(xiàn)的頻率最高，說明貴陽市的干旱化發(fā)展在逐步加重。

造成貴陽干旱的氣象因子最主要的原因之一就是大氣環(huán)流的異常，而西太副高偏大偏強(qiáng)，位置偏北也是主要原因，其中中高緯度變成緯向環(huán)流，并且在高原東部地區(qū)存在一支西北氣流，都是造成貴陽干旱的不利因素。