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六十年來西南地區(qū)氣象干旱災(zāi)害及氣候環(huán)境變化

2020-12-03 08:51徐海亮
玉溪師范學(xué)院學(xué)報 2020年3期
關(guān)鍵詞:距平時間尺度西南地區(qū)

徐海亮

(中國災(zāi)害防御協(xié)會 災(zāi)害史專業(yè)委員會,北京 102208)

1 西南地區(qū)實測氣象資料統(tǒng)計分析綜述

1.1 西南地區(qū)的氣溫、降水變化與旱澇分析——以貴州為例

圖1是近60年貴州多個代表性市縣雨量控制站實測資料的年度降水距平分析的結(jié)果(相關(guān)數(shù)據(jù)資料來自水利部信息中心業(yè)務(wù)平臺,計算原理和參數(shù)物理意義不再贅述,見本研究“之一”[1]):

此降水距平曲線顯示貴州不同地區(qū)在1960年代初、1970年代初和后期、1980年代后期、1990年代初與末段、2000年代中段和2010年代早中段存在較大的干旱過程.其中在21世紀的干旱階段,遵義、黔西、興仁3個控制站達到了重旱的程度.與本研究“之一”中云南的年度降水距平相比較,云南、貴州兩省較嚴重的干旱階段具有同步性.說明盡管不同地區(qū)干旱機制不一定相同,但云貴高原水旱災(zāi)害變化存在著有機的聯(lián)系和共同規(guī)律.

圖1 貴州省1960~2019年8個控制站年度降水距平分析曲線

就貴州干旱氣候變化趨勢和轉(zhuǎn)折點分析而論,較典型的是陳學(xué)凱利用該省1960~2013年19個站點氣象逐日資料,基于Sep-SPEI-6指數(shù),采用Mann-Kendall法、滑動t檢驗、Morlet小波周期分析以及Hurst指數(shù)等方法分析其干旱時空變化特征,發(fā)現(xiàn)在1991、2001年前后貴州省氣候發(fā)生了突變.與第一階段(1960~1991年)相比,第二階段(1992~2001年)干旱發(fā)生頻率和影響范圍均減少了10.59%;第三階段(2002~2013年)較第二階段干旱發(fā)生分別增加了23.67%和24.74%,旱澇趨勢呈現(xiàn)馬鞍形變化.本世紀初,研究區(qū)域的干旱歷時與強度增加顯著,與西南地區(qū)多年地表干濕變化規(guī)律相吻合.[2]

圖2 貴州省降水和潛在蒸發(fā)量年際變化[2]

圖2顯示,盡管近60年來貴州降水距平有過上升——下降——上升-再下降多個馬鞍形階段變化,蒸發(fā)量距平也有過多個起伏變化,但總趨勢看降水距平年際變化和蒸發(fā)量距平都呈現(xiàn)下降趨勢.而本世紀以來,其蒸發(fā)量距平變化呈現(xiàn)持續(xù)抬升,且變化幅度很突出.

1.2 對于廣西壯族自治區(qū)長尺度序列的干旱趨勢分析

圖3 1950年以來廣西干旱成災(zāi)率變化曲線(據(jù)廣西氣候中心)

本世紀,廣西干旱災(zāi)害嚴重,干旱呈惡化趨勢,這一點首先在干旱成災(zāi)率分析中顯示出來(見圖3).

圖4顯示:廣西的不同地區(qū)在1960年代初、1970年代初和后期、1980年代后期、1990年代初與末段、2000年代中段和2010年代早中段出現(xiàn)了不同程度和范圍的較大的干旱過程.與貴州年度降水距平相比較,兩省較嚴重的干旱階段有同步性.說明盡管兩省的干旱規(guī)律存在差異性,但存在云貴高原東部和華南地區(qū)西部毗鄰區(qū)水旱災(zāi)害變化的有機聯(lián)系和相似規(guī)律.不過從對圖4的分析看,21世紀以來,廣西尚未達到云貴嚴重干旱的程度.

圖4 廣西不同地區(qū)1960~2019年八個控制站年度降水距平曲線[1]

需要說明的是,對于四川和重慶控制站近60年的降水距平分析曲線,鑒于篇幅,本文不再一一列舉.

當(dāng)然,該曲線蘊涵的問題是多方面的:有氣候變化降水季節(jié)性變化因素;有農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)變化,一些高耗水種植面積增加或從珠三角地區(qū)轉(zhuǎn)移到廣西丘陵區(qū);有全社會水資源消耗量加大、河川徑流變異;也有水利工程設(shè)施老化、灌溉管理工作廢弛、社會整體抗災(zāi)力下降等綜合因素.

溫度變化也引起了人們的注意.李艷蘭分析了廣西長期來氣候變化與干旱關(guān)系,認為廣西氣溫變化曲線(圖5)與南海沿海海表溫變化趨勢一致[注]“氣候變化對廣西干旱災(zāi)害的影響”,中國氣象局氣候變化專項(CCSF-09-11);廣西科學(xué)基金項目(桂青科0991060)..

圖5 1961~2009年廣西平均氣溫變化,據(jù)Li2012

廣西不同地區(qū)(包含春旱或秋旱期)的降水、這一點首先在干旱成災(zāi)率分析中顯示出來(見圖3).干旱特性有不同體現(xiàn),而且基于SPEI(標(biāo)準(zhǔn)化降水蒸散指數(shù))干旱指數(shù)考慮了因溫度變化所形成的干旱指標(biāo).氣溫的上升,導(dǎo)致蒸發(fā)量急劇加大,直接觸發(fā)了氣象水文干旱和農(nóng)業(yè)干旱.

張景陽研究計算出廣西不同季節(jié)春、秋干旱區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)化降水蒸散指數(shù),其在2000年后均出現(xiàn)下降趨勢,顯示出廣西地區(qū)世紀初期的氣象水文干旱和農(nóng)業(yè)氣象干旱走勢.結(jié)果見圖6.

圖6 1960年來廣西春秋干旱區(qū)標(biāo)準(zhǔn)化降水蒸散指數(shù)(SPEI)曲線

陜西師范大學(xué)唐寶琪對廣西全區(qū)年均氣溫序列進行Mann-Kendall突變檢驗,認為:“自20世紀90年代以來,廣西全區(qū)及各分區(qū)氣溫相繼發(fā)生突變,且突變后氣溫均呈顯著上升趨勢.”[4]

通過對桂東北、東南、西北、西南4個不同地理分區(qū)的降水與旱澇分析,唐寶琪認為:“1960~2015年桂東北、桂東南、桂西北、桂西南各分區(qū)旱澇等級存在明顯的差異.廣西東部呈現(xiàn)偏澇趨勢,西部則呈現(xiàn)偏旱趨勢,與廣西東西部年降水變化一致.”[4]

從自然降水過程分析,李艷蘭指出:“1961~2009年廣西年降水量呈現(xiàn)出微弱的增多趨勢,增加速率為4.6 mm/10a,總體變化趨勢不顯著.……1961~1967年、1984~1992年、2003~2009年為少雨期,1968~1983年、1993~2002年為多雨期.20世紀60年代至70年代降水量偏多年、偏少年的出現(xiàn)頻率分別為55%和45%;而20世紀80年代以來,降水量偏多年、偏少年的出現(xiàn)頻率分別為45%和55%.可見,與20世紀60年代至70年代相比,20世紀80年代以來降水量偏多年的出現(xiàn)頻率減少,而降水量偏少年的出現(xiàn)頻率增多.從降水量的季節(jié)性變化來看,春、秋季呈減少趨勢,變化速率分別為-3.9 mm/10a和-12.0 mm/10a,冬、夏季呈增加趨勢,變化速率分別為3.8 mm/10a和16.8 mm/10a.”[注]“氣候變化對廣西干旱災(zāi)害的影響”,中國氣象局氣候變化專項(CCSF-09-11);廣西科學(xué)基金項目(桂青科0991060).

廣西的干旱災(zāi)害以秋、春旱為多,盡管近50年來,降水有增加趨勢,但年代際變化顯示,降水偏少年的頻率增加,季節(jié)變化是冬夏降水增加,秋春降水愈更減少,年降水量增加同時,季節(jié)性降水不均衡性反而加大.所以從實際的農(nóng)業(yè)干旱層面看,廣西的季節(jié)性干旱程度增加了.廖春貴等的研究表明,基于21世紀的干旱,“2004~2015年間有6年發(fā)生干旱,發(fā)生春旱、夏旱、秋旱、冬旱的頻率分別為25%、8.33%、41.67%、50%”,秋旱-秋冬旱,冬旱-冬春旱最為嚴重.“而廣西不同地區(qū)干旱發(fā)生的頻率有不相同,“廣西14個地級市發(fā)生干旱的平均頻率為49.4%.廣西發(fā)生輕旱、中旱、重旱、特旱的平均頻率分別為6%、12.5%、8.3%、22.6%;其中南寧和梧州為輕旱易發(fā)城市,貴港、玉林、崇左和河池為中旱易發(fā)城市,崇左、河池、百色、來賓為重旱易發(fā)城市,河池、百色、崇左、南寧為特旱易發(fā)城市.”[5]

圖7 1961~2009年廣西降水量變化和農(nóng)田受災(zāi)面積變化(據(jù)Liao 2017)

21世紀以來,華南降水總量雖然有緩增的趨勢,盡管華南與西南交匯地區(qū)的廣西農(nóng)田受災(zāi)面積也比60年代、80年代的干旱高峰期有一定程度的減少,但干旱成災(zāi)率依然呈現(xiàn)增加趨勢,特別是1990年以來,廣西嚴重干旱災(zāi)害出現(xiàn)的頻率增多,也引起了普遍的關(guān)注.

圖8 1951~2018年南海夏季風(fēng)強度指數(shù)逐年變化

此外,南海夏季風(fēng)強度變化也是影響云貴、兩廣和海南降水與旱澇形勢的一個重要指標(biāo):

從南海夏季風(fēng)指數(shù)長序列分析看,1978年前后,該序列發(fā)生明顯突變,2003年之后的季風(fēng)指數(shù)基本處于負距平階段,與1978年前的基本負距平類似,而那時恰是處于“北澇南旱”時期.說明廣西和貴州21世紀干旱趨勢加重,可能具有類同的南海海洋氣候環(huán)境背景.

圖9 21世紀初期西南諸省市區(qū)干旱成災(zāi)率統(tǒng)計圖(據(jù)《中國水利統(tǒng)計年鑒》資料繪制)

21世紀初,西南五省市區(qū)經(jīng)歷了一個嚴重的干旱災(zāi)害階段.干旱成災(zāi)率統(tǒng)計顯示,西南諸省市區(qū)自2007~2016年干旱成災(zāi)率均在50%以上,其中云南、重慶、廣西成災(zāi)率較大,四川較小,貴州前期成災(zāi)率較大,后有緩解(見圖9).

2 對于西南干旱的一些分析方法簡介

2.1 地理區(qū)劃方法在西南干旱分析中的應(yīng)用實例

據(jù)統(tǒng)計分析,川、滇兩省各地區(qū)氣溫升高普遍存在,且直接或間接影響降水量的變化和干旱災(zāi)害的發(fā)生.杜華明等以川滇地區(qū)70個氣象觀測站點1961~2011年的降水、氣溫資料為基礎(chǔ),分析認為近51年來川滇地區(qū)氣溫總體上呈增加趨勢,氣溫增長傾向率為0.21℃/10a,而近51年來川滇地區(qū)降水量總體呈減少趨勢,平均遞減率為10.76 mm/10a.川西高原與四川盆地西南周邊地區(qū)降水量相對較少,四川盆地降水相對豐富,滇西南地區(qū)降水量最為充沛.而川滇地區(qū)氣候暖干化趨勢明顯,分別在1997和1999年發(fā)生了增溫和降水量減少的突變.這可能是21世紀以來川、滇地區(qū)干旱趨勢加重的一個最重要的氣候背景[6].

我國西南地區(qū)地理位置十分特殊,其西北側(cè)是世界第三極的青藏高原,西南部為印度洋孟加拉灣,東臨西太平洋的南海.既受到青藏高原熱力系統(tǒng)和動力作用的直接影響,又有來自印度洋和太平洋的暖濕氣流在此交匯.另外,在西南地區(qū)范圍內(nèi)包含了高原、山地、盆地、丘陵、谷地等多種地形.這些因素共同導(dǎo)致和構(gòu)建了該地區(qū)復(fù)雜多樣的氣候特點.所以在降水分析中不能脫離地形地貌和周邊的宏觀形勢,去孤立地注意局地站點降水量級信息.

在傳統(tǒng)方法中,分區(qū)分類地理特征分析依然非常重要.齊冬梅等對四川省1961年以來近50年123個測站逐日降水資料進行分析,認為四川全省的旱澇分布可分為4個亞區(qū)——四川盆地西部、東部亞區(qū),川西南山地區(qū)、川西高原亞區(qū).從長期趨勢看,盆地東部、川西南山地、川西高原亞區(qū)降水線性趨勢減少,而盆地西部降水趨增(圖略).可見四川不同地貌地區(qū)降水對于溫度變化的響應(yīng)是很不一樣的.并且,當(dāng)高原夏季風(fēng)異常偏弱時,盆地東部和川西高原和西南山地,容易發(fā)生干旱,盆地西部易出現(xiàn)洪澇;當(dāng)夏季西太平洋副高(或南亞高壓)脊線位置或北界異常偏北時,盆地東部容易發(fā)生干旱,反之,盆地西部易發(fā)生干旱.看來,青藏高原夏季風(fēng)強弱、西太平洋副高和南亞高壓位置,對四川不同地區(qū)旱澇形勢產(chǎn)生不同的影響[7].此外,對于大西南5省區(qū)采用分類典型對比,將西南地區(qū)劃分為四川盆地、云貴高原、橫斷山地、廣西丘陵和若爾蓋高原5個典型地區(qū).王東等通過西南地區(qū)130個氣象站1960~2011年氣象資料,計算了各站不同時間尺度的標(biāo)準(zhǔn)化降水指數(shù)(SPI),分析了西南區(qū)近50年以來干旱發(fā)生的時空變化特征,進而得出近50年西南地區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)化降水指數(shù)變化趨勢(見圖10)[8].

圖10說明:近50年西南地區(qū)SPI總體呈現(xiàn)下降趨勢,線性傾向率為-0.049/10a,各區(qū)域也呈現(xiàn)不同的變化趨勢,除橫斷山區(qū)SPI呈現(xiàn)輕微的上升趨勢,線性傾向率為0.036/10a,即干旱程度減??;四川盆地、廣西丘陵、云貴高原、若爾蓋高原SPI均呈現(xiàn)下降趨勢,各個地區(qū)線性傾向率分別為-0.09/10a,-0.043/10a,-0.082/10a和-0.059/10a,表明這些區(qū)域近50年來干旱程度呈增加趨勢,其中四川盆地最為明顯,其次是華南廣西丘陵區(qū).季節(jié)變化上,大部分區(qū)域的干旱指數(shù)在春夏秋季均呈減少趨勢,表現(xiàn)的干旱化趨勢,秋季最為明顯,冬季反之.從降水實際下降趨勢看,云、貴兩省下降最為突出,而非川、桂.

另一種區(qū)劃的分析方法是姚玉璧等以云南臨滄站代表“云南高原異常型”,四川新龍川站代表“川西高原異常型”,重慶酉陽站代表“貴州高原異常型”,四川平武代表“四川北部異常型”,基于相對濕潤度的干旱指數(shù),應(yīng)用1958~2012年中國西南89個國家基本氣象站逐日氣象資料,研究中國西南干旱時域變化、空間分布和次區(qū)域時空演變特征.1958~2012年西南平均干旱區(qū)域占總面積的30%左右,川西高原、川西南山地和云南中北部區(qū)域干旱發(fā)生頻率在60%以上,且特別的重旱就發(fā)生在這一系列地區(qū),大部分區(qū)域干旱強度呈增加趨勢.

圖10 1960~2011年西南地區(qū)及分區(qū)SPI值變化[8]

姚玉壁分析結(jié)果(見圖11)表明:中國西南地區(qū)年平均相對濕潤度指數(shù)M≤-0.15的干旱區(qū)域主要分布于云南北部、川西和川西南山地(圖11a),干旱區(qū)域占整個研究區(qū)域的30%左右;其中M≤-0.30的中旱區(qū)分布于云南北部、川西片區(qū)部分區(qū)域,占總面積的11%左右;M≤-0.40的重旱區(qū)分布于云南北部、川西片區(qū)局部地區(qū),只占到本研究區(qū)域的5%左右.歷年干旱出現(xiàn)站次平均為31.7%.西南地區(qū)干旱頻率從東北向西南逐漸增加的態(tài)勢(圖11b).干旱頻率達60%以上的嚴重地區(qū)分布于川西高原、川西南山地和云南中北部區(qū)域;干旱頻率20%以下區(qū)域分布于川東盆地、貴州、重慶和云南西南部區(qū)域;其余地區(qū)年干旱頻率介于20%~60%之間[9].

圖11 西南年平均干旱指數(shù)和頻率空間分布[9]

整個西南地區(qū)的中、西部干旱化的程度總體上大于西南東部與西南隅.這是今后在干旱化區(qū)劃與過程研究中,必須跟進監(jiān)測分析和注意的一個重要問題.

2.2 寓于南部中國的西南地區(qū)干旱災(zāi)害趨勢分析

由于西南為南部中國的一個部分,所以也有研究把西南地區(qū)的干旱問題置于整個南方(大華南)來認識.張強等認為:“整個中國南方氣候變暖,氣溫升高的突變年出現(xiàn)在1997年左右.……氣溫突變前高干旱災(zāi)害風(fēng)險區(qū)主要在云南省中東部和廣東南部沿海,氣溫突變后高干旱災(zāi)害風(fēng)險區(qū)主要在云南省東北部、四川東部.氣溫突變前的次高干旱災(zāi)害風(fēng)險區(qū)主要在云南省大部、川北山區(qū)、廣東南部,氣溫突變后次高干旱災(zāi)害風(fēng)險區(qū)擴展到云貴高原、四川東部、廣西中西部.通過分析,在南北旱澇趨勢變化的1970~1980年,西南地區(qū)各省區(qū)降水均為負距平,1990年隨整個南方降水偏多,西南降水偏多幅度最大,平均降水距平百分率為+2.5%;21世紀初的10年平均降水量明顯偏少,平均降水量距平百分率為-1.8%,變異高達系數(shù)8.3%;2010~2015年平均降水量仍然偏少,變差系數(shù)更大.可見,進入21世紀后,中國南方平均年降水量明顯偏少,且平均降水量年際振蕩幅度增大.”[10]這是旱澇氣候變化及災(zāi)害研究中關(guān)鍵的一種趨向.圖12顯示出1951~2014年南方和西南地區(qū)逐年農(nóng)作物干旱面積的變化,南方緩緩上升,而西南地區(qū)則呈現(xiàn)較大幅度攀升.

溫度變化往往是干旱氣候發(fā)生與發(fā)展的一個前提.王林等以干旱變化的不同時間尺度特征為出發(fā)點,利用具有多時間尺度變化并考慮溫度影響的標(biāo)準(zhǔn)化降水蒸散指數(shù)(Standardized Precipitation Evapotranspiration Index,SPEI)對我國西南地區(qū)近百年的干旱演變特征進行了分析[11].通過與水利統(tǒng)計年鑒記載資料對比,證明SPEI指數(shù)在西南地區(qū)具有較好的適用性.進一步分析表明,長時間尺度的SPEI指數(shù)具有年代際變化特征,20世紀分別在1940年前后和2006年8月達到近百年來的最低值;而短時間尺度的SPEI具有季節(jié)和年際振蕩的特征.不同時間尺度的干旱疊加會導(dǎo)致極端干旱事件發(fā)生,從而對社會經(jīng)濟造成嚴重影響,比如2006年夏季的川渝高溫干旱.相對而言,1972年我國西南地區(qū)雖然也發(fā)生了伏旱災(zāi)害,但由于沒有多個時間尺度干旱疊合,旱災(zāi)并不嚴重.針對近百年溫度變化對西南干旱影響的分析表明,高溫對干旱災(zāi)情的貢獻不可忽視,其權(quán)重常??梢赃_到20%~25%.

圖12 南方和西南農(nóng)作物干旱受災(zāi)面積變化[10]

王林等的結(jié)論表明:48個月時間尺度的SPEI指數(shù)在1940年前后和2006年8月分別達到近百年來的最低值,量值均為-2.6.由于短時間尺度的SPEI具有季節(jié)和年際振蕩的特征,因此當(dāng)長時間尺度的SPEI處于年代際的低值時,很容易疊加短時間尺度干旱,從而導(dǎo)致極端干旱事件.對比1972年和2006年西南伏旱的多時間尺度特征,發(fā)現(xiàn)2006年夏季的嚴重干旱是短時間尺度干旱和長時間尺度干旱不同周期災(zāi)害相互疊加所致.而1972年雖然也發(fā)生了伏旱災(zāi)害,但長時間尺度的SPEI指數(shù)表現(xiàn)為輕旱或無旱的狀態(tài),也沒有出現(xiàn)多時間尺度干旱疊加的現(xiàn)象.所以對于干旱的周期率分析和韻律分析十分重要,我們這里沒有加以引述.

圖13 1956~2013年全國四季降水距平百分率線性趨勢分布(單位:%/10a,據(jù)Ren 2015)

此外,將西南地區(qū)的降水變化置于全國長尺度的降水距平線性趨勢中的分析研究同樣十分重要.

歷史上以及當(dāng)代,基于氣候變化,東亞降水的時空關(guān)系,旱澇形勢的發(fā)展變化,存在相當(dāng)多的確定性的事實以及發(fā)展趨勢,也有尚不確定的變化機理,但事后的分析研判總是相當(dāng)準(zhǔn)確的.國家氣候中心任國玉等長期從事中國降水時空變異研究,對1956~2013年,他們分析給出的近60年降水距平百分率線性趨勢分布圖如圖13[12].

以上成果顯示出:在統(tǒng)計時期里,西南地區(qū)春季降水,其西部呈現(xiàn)偏多2~10%/10a的變化趨勢,其東部偏少5~2%/10a;夏季降水云南、重慶偏少5~2%/10a,貴州和廣西西部偏少2~1%/10a,川西偏多1~2%/10a,川東偏少5~2%/10a;秋季降水西南地區(qū)的中東部均呈現(xiàn)偏少2~10%/10a,川滇西部為偏多1~5%/10a;冬季,云南中、西南部偏少2~10%/10a,川東和重慶局部偏少2%/10a,其他地區(qū)偏多1~5%/10a.總趨勢看,在過去的近60年中,西南地區(qū)是偏旱的,干旱化是在發(fā)展中的,其中,夏季和秋季最為嚴重.冬季僅以滇西南干旱為重.

賀晉云在其碩士論文中因循與以上分析同樣的思路,根據(jù)西南地區(qū)108個氣象站1960~2009年的氣象觀測資料,對西南地區(qū)近50年來的氣溫、降水的氣候變化特征進行總體性的分析研究,指出:近50年來,西南地區(qū)的年、夏季風(fēng)期和冬季風(fēng)期平均氣溫呈不斷增加趨勢[13].整體來看,夏季風(fēng)期增溫幅度較弱,但近10年來增溫幅度明顯加強;冬季風(fēng)期增溫最為顯著,但是在進入21世紀以來氣溫卻有所下降.氣溫的空間變化呈現(xiàn)出西部增溫快而向東增溫有所減緩的變化規(guī)律.西南地區(qū)的年平均氣溫呈不斷增加趨勢,增加速率為0.155℃/10a,1986年之前的年均氣溫呈上下波動趨勢,變化不大,之后迅速增加,為0.332℃/10a.1987年是西南地區(qū)年均氣溫變化的一個轉(zhuǎn)折點;進入21世紀以來,西南地區(qū)的年均氣溫處在一個較高水平,平均氣溫為16.3℃.從各個省份來看,1960~2009年西南地區(qū)年均氣溫年際變化傾向率為:四川增加速率為0.159℃/10a,重慶增加速率為0.147℃/10a,云南增加速率為0.191℃/10a,貴州增加速率為0.117℃/10a,廣西增加速率為0.144℃/10a,可見,西南5省的年均氣溫都呈增加趨勢,其中,云南和四川增溫最快,云南省的增溫速率最突出,貴州增溫速率最慢.這和降水變化趨勢有一致性.

圖14 1960~2009年西南地區(qū)總體性年均氣溫、降水的變化趨勢[13]

該分析認為,1960~2009年西南地區(qū)年降水年際變化傾向率總體都是減少的,其中:四川減少速率為9.306 mm/10a,重慶減少速率為12.551 mm/10a,云南增率為0.601 mm/10a,貴州減率為15.180 mm/10a,廣西減少速率為2.482 mm/10a.云南處于增加趨勢,這一點和以上其他的分析存在一定程度的分歧,需要進一步辯證確認或否定.

冬夏季風(fēng)對西南的旱澇形勢變化往往具有決定性的作用.為此,賀晉云將季風(fēng)氣候變化分為夏季風(fēng)和冬季風(fēng)兩個階段進一步研究,認為:夏季風(fēng)期近50年來的降水變化呈現(xiàn)出與年降水相似的空間分布,中部降水顯著減少,而西部和廣西東部的降水卻呈增加態(tài)勢(圖略).只是在夏季風(fēng)期,降水增加最為顯著的地區(qū)是在廣西中東部,其中東北部的融安、桂林、蒙山和南端的欽州、北海、潿洲島的降水增加最快,增速都在20 mm/10a~45 mm/10a之間;而西部降水增加的區(qū)域有所減少,主要集中在四川西南部和云南西北部,其增加速率也較年降水大大減弱,大多數(shù)地區(qū)增速在0 mm/10a~15 mm/10a之間.

注:(a)重慶(沙坪壩站)1891年以來夏季(5~9月)降水量變化;粗曲線:5年滑動平均;黑直線:1891~2005年平均值;(b~e)重慶與四川各地歷史上(公元950年以來)發(fā)生偏旱(低柱)與旱(高柱)的年份及每10年干旱頻次的時間變化(黑曲線)圖15 重慶沙坪壩站1891年以來年降水量序列與千年來川渝干旱等級重建[14]

冬季風(fēng)期,降水的變化幅度較小,降水的變化傾向率多在-20 mm/10a~10 mm/10a.在冬季風(fēng)期,以104°E為界,向西降水增加,向東降水減少,降水減少和增加的地區(qū)各占了一半,四川中西部和云南中北部地區(qū)降水呈增加趨勢,以云南的貢山、德欽降水增加最為迅速,增速為25 mm/10a 和12 mm/10a,四川東部、云南東南邊境、重慶、貴州和廣西的降水都呈減少的趨勢.其中,廣西中東部和貴州中部的降水減少較為明顯,多在-20 mm/10a~-10 mm/10a之間,廣西融安降水以-30 mm/10a的速率減少.

總體來說,自川滇黔桂地區(qū)的西北向本地區(qū)東南部,冬季風(fēng)期降水呈現(xiàn)由增到減的變化規(guī)律,因此研究西南地區(qū)的季風(fēng)降水問題時,冬季風(fēng)的變化和影響機制是比夏季風(fēng)更需要關(guān)注的天氣系統(tǒng).此外,2006年川東大旱非常突出,有必要專門提及郝志新等對重慶2006年和歷史上特大干旱序列的重建和分析.[14]

如圖15所示,1891年以來,重慶沙坪壩站曾經(jīng)有過1930、1936、1939、1961、2001年的雨量特少的特大干旱年次,2006年又是一個極端干旱年.而最近1000年以來,重慶的干旱頻次最高,干旱等級相對也最高.所以,2006年干旱還不是最突出的所謂“百年一遇”.

注:以1951~1980平均值為標(biāo)準(zhǔn),粗實線:10年滑動平均值.圖16 重慶沙坪壩站1924年以來的溫度距平變化曲線[14]

郝志新認為:“從1924年以來重慶年平均溫度變化圖可以看出:在20世紀以來的這個溫暖期中,重慶的年平均氣溫變化趨勢大致經(jīng)歷了‘暖——冷——暖’3個時期.其中20世紀20年代中期至60年代中期偏暖,60年代后期至90年代初偏冷,而自20世紀90年代以來,重慶又進入一個新的增暖期.因此,從歷史時期溫度變化的冷暖波動和有氣象記錄以來的溫度變化來看,2006年重慶的高溫并不是偶然,而是處在一個新的增暖期內(nèi)的溫度正常反應(yīng).”[14]如就2006年重慶大旱與歷史大旱記錄對比,從史書上關(guān)于重慶和四川干旱災(zāi)情的記錄上可以看到這些干旱事件及其影響的嚴重程度.從干旱事件持續(xù)時間上看,歷史上明顯有較這年旱期更長的記錄.如1811年的特大干旱年,“自三月不雨,八月乃雨”,旱期就至少持續(xù)了5個月.從氣象記錄看,1936年的旱期也出現(xiàn)在5~9月,也長達5個月之久.另外,從對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響看,田塘干涸、赤地千里、無法下種、禾苗成槁等等現(xiàn)象也不是今天所僅見.至于歷史上所記載的“無所得食、饑餓流離、瘟疫盛行、死者相枕”等災(zāi)情更是今天所無法想象的.

“對比2006年與1936年重慶干旱時期的降水可以看出:2006年重慶沙坪壩5~8月的降水總計為425.6 mm,而1936年5~8月的降水是467.2 mm,二者在降水偏少程度上幾乎相當(dāng).如果再從兩年5~8月降水的月際分布差異來看,1936年5、6兩月的降水約為2006年同期的60%,而2006年7、8兩月的降水約為1936年同期降水的一半.由于5~8月是溫度最高,地表水蒸發(fā)最快,土壤墑情降低最迅速,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需水最為旺盛的時段,因此,1936和2006年的干旱范圍與程度也較為相似.”[13]

因此,對于重慶來說,歷史的經(jīng)驗值得注意,上述的伏旱對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是最具有破壞力的.此外,其他還有一些涉及重慶2006年特大干旱天氣背景的分析論文,這里就不再一一引證、贅述.

3 小 結(jié)

從西南地區(qū)5省市(川、滇、黔、渝、桂)各區(qū)域?qū)嵗途C合分析來看,20世紀末以來,5省市普遍存在氣溫升高,降水減少的氣候變化趨勢,嚴重干旱災(zāi)害發(fā)生頻仍,國家氣候中心任國玉認為:數(shù)十年來西南地區(qū)一直處于干旱化的狀態(tài).這是21世紀初期西南地區(qū)干旱化的區(qū)域性重大的趨勢性結(jié)論.在這一前提下,長期以來,西南地區(qū)的春季、夏季、秋季降水趨少,較易發(fā)生局部和區(qū)域性的長時段的氣象干旱.

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