杨金虎
, 张强
YANG Jin-hu, ZHANG Qiang
中图分类号: P426.616
文献标识码: A
文章编号: 1000-0690（2015）10-1333-08
收稿日期: 2014-03-15
修回日期: 2014-06-21
网络出版日期: 2015-10-25
版权声明: 2015 《地理科学》编辑部 本文是开放获取期刊文献，在以下情况下可以自由使用：学术研究、学术交流、科研教学等，但不允许用于商业目的.
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作者简介:
作者简介：杨金虎（1974-）,男,甘肃会宁人,博士,高级工程师,主要从事区域气候变化研究工作。E-mail: yjh740701@sina.com
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摘要
利用1953~2012年中国西南地区44个气象台站的逐日降水、温度资料,通过降水和潜在蒸发均一化旱涝指数,从旱涝的年代际、年际、季节内变化以及极端和持续性特征等方面进行了分析,结果表明：从旱涝的空间趋势变化来看,西南近60 a来秋季和年变化呈显著的一致变旱趋势,而春、夏、冬3季旱涝变化趋势表现出一定的区域性特征;从旱涝的时间演变来看,在温度与降水双重因子驱动下春、夏、秋、冬均表现为干旱化趋势,相比较秋季的干旱化程度最强,而春季的最弱,夏、冬两季相当,而全年的干旱程度比四季的程度更强;从极端旱涝的多时间尺度来看,在年代际和年际尺度上,极端洪涝发生频次逐渐减少,而极端干旱发生频次逐渐增多,从季节尺度看,春、冬两季极端干旱发生频次较多,而夏季最少,极端洪涝发生频次夏季最多,春季次之,秋季最少。从旱涝的持续性特征来看,持续性干旱事件的持续时间有增长趋势,发生频率有增多趋势,发生强度有增强趋势,并且主要发生在冬春两季,而持续性洪涝事件的持续时间、发生强度没明显变化趋势,发生频率有减少趋势,发生的季节也没明显差异。
关键词：
Abstract
Using 44 stations temperature and precipitation data of day by day in Southwest China in 1953-2012, latency evaporation is calculated by Thornthwaite method, from inter-decadal, inter-annual, inter-seasonal variability, extreme and persistent characteristic of drought and flood analyzed over southwest China in past 60 years by homogenized drought-flood index of precipitation and latency evaporation. The results showed that: From the point of view of space trends to see, it displayed consistent drought trend in autumn and whole year over southwest China in past 60 years, but it displayed regional drought-flood trend feature in spring, summer and winter. Precipitation is main driven factor of drought-flood change in spring and summer, temperature is main driven factor of drought-flood change in winter and whole year, but driven function of precipitation and temperature are all notable in autumn. Therefore it is not objective to analyze drought-flood change only by precipitation, driven function of temperature must be considered. From the point of view of time evolution to see, it displayed drought trend by driven of temperature and precipitation double factor in spring, summer, autumn and winter over southwest China in past 60 years. By comparison, drought degree is strongest in autumn, but it is weakest in spring, and it is quite in spring and winter. However annual drought degree is stronger than that of seasons. From multiple time scales of view of extreme drought-flood to see, on interannual and decadal scales, extreme floods occur frequency gradually decreased, and extreme drought occur frequency gradually increased in past 60 years over southwest China. From inter-seasonal scales of view of extreme drought-flood to see, there is a greater probability of extreme drought in spring and winter, but it is smaller in summer, and there is a greater probability of extreme flood in summer, followed by spring ,but it is smaller in autumn. From month scales of view of extreme drought-flood to see, there is a greater probability of extreme drought on August, followed by February, but it is smaller in June, and there is a greater probability of extreme flood on August, followed by February, but it is smaller in January. Therefore it is most unusual month of drought-flood on August and February. From the point of view of persistent characteristic to see, from trend of persistent drought and flood event to see, duration of persistent drought event gradually lengthen, frequency gradually increased, intensity gradually strengthen, and it occurs mainly in winter and spring, but duration and strength of persistent flood event have not clear trend, frequency gradually decreased, and season of appearance have not significantly difference. In addition by comparing frequency of persistent drought and flood event to south China and southwest China in the past 60 years, nine times is consistent in the time of occurrence of persistent drought, especially it is entirely consistent autumn winter and spring drought in 1998, nine times is not consistent. Seven times is consistent in the time of occurrence of persistent flood, eleven times is not consistent, therefore affect system of persistent drought and flood is not entirely consistent over southwest and south China.
Keywords：
干旱是目前全球最严重的自然灾害之一,它已成为危及人类生存环境的严重问题,也是科学界普遍关心的科学问题。据统计,全球每年因干旱所造成的经济损失可达60~80亿美元[1],远远超过了其它气象灾害。近些年来,随着气温的不断升高,干旱问题日益突出,干旱、缺水已严重制约着了工农业生产的进一步发展,也严重影响着城乡人民的生活[2]。因此大量的学者已经投入到干旱的研究工作中。
中国也是干旱灾害频发的国家[3]。在北方,尤其是在东北、华北和西北东部,持续的干旱化已严重威胁这些地区的生存环境, 导致当地水资源严重匮乏、生态环境退化和荒漠化等一系列环境问题[4,5]。近年来,中国的干旱区域不断增大、有从干旱区向湿润区发展的趋势。中国西南地区本来是一个雨水充沛、气候湿润的地区,但最近几年,该地区屡屡发生严重的干旱灾害,造成了难以估量的损失。近年来发生在西南地区的几次异常干旱灾害事件主要有2005年春季云南异常干旱,2006年夏季川渝地区特大干旱,以及2009年秋~2010年春以云南、贵州为中心的5个省份的旱灾[6],特别是2009~2012年的干旱事件具有持续时间长、影响范围广、灾害程度重的特点,是西南地区有气象记录以来最严重的干旱事件。所以关于西南地区干旱事件及其变化规律的研究显得尤为重要,也成为近年来科学研究的热点领域。黄荣辉等[6],钱维宏等[7],杨辉等[8]从成因角度对2009~2010年西南地区的持续性干旱进行了分析;李永华等[9],周秉根等[10]对2006年夏季西南地区东部特大干旱及其环流特征进行了分析。贺晋云等[11]对近50 a来西南地区干旱的气候特征进行了分析。尽管关于西南地区的干旱目前已做了大量研究,但关于西南极端干旱和持续性干旱气候特征的研究目前尚不多见。本文利用最新资料,从多时间尺度入手对中国西南地区的旱涝变化及极端和持续性特征进行全面分析。
本文所用资料为中国气象局国家气象信息中心提供的中国西南地区（四川、重庆、云南、贵州）44 个台站1953~2012年逐日降水和平均气温资料。
旱涝指数选择了王鹏祥定义的降水与蒸发均一化指数,本文用的蒸发为地表潜在蒸发,并非蒸发皿蒸发,具体方法见文献[11~13]。而潜在蒸发的计算应用了Thornthwaite方法[14]。另外在计算区域平均时间序列时,采用Jones等[15,16]方法。趋势变化采用了气候趋势系数进行分析,方法详细介绍见文献[17],这里不再鳌述。
为了全面了解近60 a来西南地区旱涝变化的空间分布,图1给出了西南地区春、夏、秋、冬及年旱涝指数趋势系数的空间分布,可以看出春季（图1a）四川西部、云南北部以及四川与重庆的交界地区呈变涝趋势,而其它区域呈变旱趋势,而贵州北部的变旱趋势更为明显。为了进一步了解变化趋势的主导因子,通过分析春季潜在蒸发和降水的空间变化,发现潜在蒸发只有在四川西南部和贵州南部呈减少趋势,其它区域均呈增加趋势,而降水的变化趋势同旱涝指数很相似,也就是说在贵州,云南东北部以及四川东部呈减少趋势,其它区域呈增加趋势,所以春季旱涝的变化降水起了主要驱动作用。
从夏季旱涝指数趋势变化来看除了四川东部、重庆和贵州部分地方呈变涝趋势外,其它大部分区域呈变旱趋势（图1b）。从潜在蒸发的趋势变化来看除了四川同重庆交界处呈减少趋势外,其它区域均呈增多趋势,特别是云南的增加趋势更为显著,而降水在四川东部和西部、重庆以及贵州东部呈增多趋势,其它区域呈减少趋势。比较发现夏季旱涝指数的空间趋势变化同降水比较相似,所以夏季西南地区旱涝变化降水仍然是主要驱动因子。
从秋季旱涝指数趋势变化来看整个西南地区呈一致的变旱趋势,相比较四川东南、贵州西北以及云南东北部变旱趋势更为显著（图1c）。从潜在蒸发的趋势变化来看,整个西南呈一致增多趋势,相比较四川中部增多趋势更为显著,从降水的趋势变化来看,除个别区域外,整个西南基本呈减少趋势。比较发现秋季西南地区显著变旱是降水和气温双重因子驱动的结果。
冬季旱涝指数趋势变化空间分布同夏季比较相似,除四川东北部呈微弱变旱趋势外,其它区域呈变旱趋势,而变涝的区域只在云南比较显著（图1d）。从潜在蒸发趋势系数空间分布来看,除四川东南部少部分区域外,几乎整个西南地区呈一致变旱趋势,而云南变旱得更为显著。而从降水趋势系数的空间分布来看,四川东北部、云南东北部 贵州东南部呈微弱变涝趋势,其它区域呈微弱变旱趋势,通过比较发现冬季主要在温度显著驱动下,整个西南地区基本呈一致变旱趋势。
从全年旱涝指数趋势变化空间分布来看,几乎整个西南地区呈一致变旱趋势,而贵州、云南及四川中部的变旱趋势更为显著（图1e）。从潜在蒸发的趋势系数空间分布来看,整个西南呈一致的变旱趋势,而从降水趋势系数的空间分布来看,四川西部、云南中部和西部以及四川与重庆交汇地区呈增多趋势,而其它区域呈减少趋势,比较发现,西南地区全年呈显著变旱趋势主要是温度显著驱动的结果。
图1 春、夏、秋、冬及年旱涝指数趋势系数空间分布
Fig.1 Trend coefficient special distribution of annual and season drought-flood index
通过以上的分析发现,西南近60 a来秋季和年呈显著的一致变旱趋势,而春、夏、冬三季旱涝变化趋势表现出一定的区域性特征。其中春夏两季降水起主要驱动作用,冬季和年温度起主要驱动作用,而秋季是降水和温度共同驱动的结果。
为了解近60 a来西南地区旱涝的区域性时间演变特征,图2给出了西南地区春、夏、秋、冬及年区域平均的潜在蒸发、降水及旱涝指数的时间演变特征,春季潜在蒸发在1970年之前正负交替出现,1970~1995年间处于偏少阶段,而1995年之后处于偏多阶段。降水在1995年之前正负交替出现,1995~2007年间处于偏多,而近5 a来又一直偏少（图2a）。旱涝指数的变化位相同潜在蒸发基本同步,也就是说在1970年之前旱涝交替发生,1970~1995年间由于潜在蒸发偏少而表现为偏涝,而1995年以后由于潜在蒸发偏多而表现为偏旱。从近60 a来看春季呈干旱化趋势（趋势系数为-0.14）。
夏季潜在蒸发在1977年之前明显偏少,1977~2004年间正负交替出现,但变幅明显偏小,2004年以后又明显偏多,降水在2002年之前正负交替出现,而近10 a来一直偏少,旱涝指数时间变化位相同潜在蒸发也完全一致,即1977年之前主要表现为涝,1977~2004年间旱涝交替发生,但强度偏弱,而近10 a来在潜在蒸发偏多、降水偏少共同作用下表现为显著偏旱。从近60 a来看夏季呈干旱化趋势（趋势系数为-0.32）（图2b）。
秋季潜在蒸发在1995年之前明显偏少,而之后明显偏多,降水在1995年之前明显偏多,而之后明显偏少,在二者的共同作用下在1995年之前明显偏涝,而之后明显偏旱,从整个60 a来看表现为明显的干旱化趋势（趋势系数-0.5）（图2c）。
冬季潜在蒸发以1985年为界,之前偏少,之后偏多,而降水在1970年之前正负交替出现,1970~1988年间以偏少为主,1988~2007年间以偏多为主,近5 a来一直偏少,而从旱涝指数来看,在1965年之前偏涝,1965~1998年间旱涝交替发生,近15 a来偏旱,从长期趋势来看呈干旱化趋势（趋势系数-0.32）（图2d）。
全年潜在蒸发、降水和干湿指数的异常情况明显弱于四季（图2e）,而潜在蒸发在1997年之前偏少,而之后明显偏多,降水表现为波动震荡,而从旱涝指数来看,主要在潜在蒸发的驱动下1997年之前偏涝,之后偏干,近60 a来呈显著的干旱化趋势（趋势系数-0.61）。
图2 年及四季潜在蒸发、降水及旱涝指数的年际演变
Fig.2 Inter-annual evolution of annual and season latency evaporation, precipitation and drought-flood index
以上分析发现,西南地区近60 a来春、夏、秋、冬均表现为干旱化趋势,相比较秋季的干旱化程度最强,而春季的最弱,夏、冬两季相当,而全年的干旱程度比四季的程度更强。
为了更详实地了解西南地区旱涝的演变事实,特别是极端旱涝演变特征,本文定义月旱涝指数大于1和小于-1的月分别为极端洪涝和干旱月份,下面对极端旱涝的年代际、年际及季节内特征做一分析。
2.3.1 年代际特征
通过统计每个年代极端洪涝和干旱的发生频次（图3）,发现极端洪涝的发生频次在近6个年代中,20世纪60年代最多,50年代次之（仅8 a）,而本世纪初的10 a最少,而且从90年代到21世纪初突然减少,因此自20世纪50年代以来西南地区极端洪涝发生频次从年代际来看有逐渐减少的趋势。极端干旱发生频次在20世纪50~70年代明显偏少于80年代以后,从70~80年代突然增多,从年代际来看有增多趋势。
2.3.2 年际特征
通过分析西南地区每年极端旱涝发生频次占全年12个月百分比的年际变化（图略）,发现每年极端洪涝发生的比例在上世纪明显偏多,平均每年发生比例在15%以上,而21世纪以来平均小于10%;每年极端干旱的发生频次在20世纪80年代中期之前明显偏少,大概小于10%,80年代中期之后比例大约在15%以上,特别是近10 a以来基本维持在20%以上,所以西南地区每年极端洪涝发生的频次表现为减少趋势,而极端干旱发生频次表现为增多趋势。
2.3.3 季节特征
为了分析西南地区近60 a来极端旱涝发生频次的季节内变化情况,图4a给出了近60 a每个月极端旱涝发生的百分比,可以看出,极端干旱发生概率8月份最大,2月份次之,6月份最小;极端洪涝发生概率8月份最大,2月份次之,1月份最小。为了进一步了解季节的变化,图4b给出了近60 a内每个季节极端旱涝的发生频次,可以看出春、冬2季极端干旱发生频次较多,而夏季最少,极端洪涝发生频次夏季最多,春季次之,秋季最少。
以上的分析表明,近60 a来西南地区极端旱涝发生的年代际和年际来看,极端洪涝发生频次逐渐减少,极端干旱发生频次逐渐增多,从季节内来看,春、冬两季极端干旱发生频次较多,而夏季最少,极端洪涝发生频次夏季最多,春季次之,秋季最少。
图4 每月极端旱涝发生比例(a)和每季度极端旱涝发生频次(b)
Fig.4 Monthly proportion(a) and quarterly frequency of occurrence of extreme drought-flood(b)
尽管关于西南地区的旱涝已经做了大量的研究工作,但是更多集中在具体个例的研究上,而对于持续性旱涝的气候特征研究较少,事实上持续性旱涝造成的损失更为严重,本文将连续3个月或以上旱涝指数小（大）于-0.5（0.5）,而且其中最小（大）值小（大）于-1（1）的一次过程定义为持续性干旱（洪涝）事件,如果连续两次持续性干旱（洪涝）事件中间只有一个月旱涝指数大（小）于-0.5（0.5）,我们将这两次持续性干旱（洪涝）事件看作一次较强事件,而且将每次持续性干旱（洪涝）事件中旱涝指数最小（大）值定义为该次持续性干旱（洪涝）事件的强度。表1和表2分别给出了西南地区近60 a来持续性旱涝事件发生的时间、强度以及持续时间。
表1 持续性干旱事件发生时间、强度和持续时间
Table 1 Time, intensity and duration of the persistent droughts event
| 开始年 （月） | 跨越 季节 | 持续时间 （月） | 最小 指数 | 累计 指数 | 月平均 指数 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1958（3） | 春 | 3 | -2.26 | -4.64 | -1.55 |
| 1966（1） | 冬、春 | 4 | -2.95 | -5.42 | -1.36 |
| 1969（2） | 冬、春 | 4 | -1.14 | -4.84 | -1.21 |
| 1972（6） | 夏 | 3 | -1.79 | -3.71 | -1.24 |
| 1978（12） | 冬 | 3 | -1.32 | -3.33 | -1.11 |
| 1983（5） | 春、夏 | 3 | -1.14 | -2.38 | -0.79 |
| 1986（12） | 冬、春 | 4 | -1.45 | -4.36 | -1.09 |
| 1988（5） | 春、夏 | 3 | -1.76 | -3.30 | -1.10 |
| 1988（10） | 秋、冬 | 3 | -1.55 | -2.89 | -0.96 |
| 1996（8） | 夏、秋 | 3 | -1.04 | -2.60 | -0.87 |
| 1998（9） | 秋、冬、春 | 8 | -2.69 | -10.29 | -1.29 |
| 2000（12） | 冬、春 | 4 | -1.25 | -3.90 | -0.98 |
| 2002（2） | 冬、春 | 3 | -1.24 | -2.57 | -0.86 |
| 2003（8） | 夏、秋 | 4 | -1.30 | -3.39 | -0.85 |
| 2005（4） | 春、夏 | 4 | -1.79 | -3.88 | -0.97 |
| 2006（6） | 夏、秋 | 4 | -2.46 | -5.99 | -1.50 |
| 2009（7） | 夏、秋、冬、春 | 9 | -2.40 | -10.55 | -1.17 |
| 2011（4） | 春、夏 | 6 | -1.79 | -6.32 | -1.05 |
从表1可以看出,近60 a来共发生持续性干旱事件18次;从持续时间长度来看,除3次以外,其它15次都是持续3或4个月;从发生年代来看,20世纪60、70、90年代各2次,80年代4次,而21世纪以来共7次;从趋势来看有增多的趋势;从强度来看,1998年和2009年开始的两次累计旱涝指数小于-10,明显小于其它16次,并且最小月指数和月平均指数分别位于第2、3少,明显强于其它16次,从强度变化趋势来看有增强的趋势;从跨越季节来看,春季共发生12次,历经19个月,夏季共发生8次,历经16个月,秋季共发生5次,历经13个月,冬季共发生9次,历经20个月,从发生季节来看,冬、春季发生持续性干旱事件的概率较大,而夏、秋季较小。另外通过比较华南近60 a来的持续性干旱事件发生情况（另文）,发现有9次在发生时间上基本一致,特别是1998年开始的秋、冬、春连旱完全一致,有9次完全不一致。
表2 持续性洪涝事件发生时间、强度和持续时间
Table 2 Time, intensity and duration of the persistent floods event
| 开始年 （月） | 跨越 季节 | 持续时间 （月） | 最小 指数 | 累计 指数 | 月平均 指数 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1955（6） | 夏 | 3 | 1.14 | 2.35 | 0.78 |
| 1959（1） | 冬、春 | 4 | 2.59 | 4.29 | 1.43 |
| 1961（2） | 冬、春 | 4 | 1.47 | 3.20 | 1.07 |
| 1961（11） | 秋、冬 | 3 | 1.26 | 3.25 | 1.08 |
| 1963（10） | 秋、冬 | 3 | 1.83 | 3.28 | 1.09 |
| 1965（8） | 夏、秋 | 3 | 1.81 | 3.68 | 1.23 |
| 1967（2） | 冬、春 | 4 | 1.46 | 3.10 | 1.03 |
| 1967（9） | 秋、冬 | 3 | 1.46 | 4.10 | 1.03 |
| 1968（4） | 春、夏 | 3 | 1.99 | 4.30 | 0.86 |
| 1974（6） | 夏 | 3 | 2.16 | 3.92 | 1.31 |
| 1976（5） | 春、夏 | 8 | 1.17 | 2.86 | 0.95 |
| 1980（8） | 夏、秋 | 4 | 1.65 | 2.92 | 0.97 |
| 1982（11） | 秋、冬、春 | 3 | 1.96 | 7.59 | 1.52 |
| 1986（7） | 秋、冬、春 | 4 | 1.63 | 4.36 | 1.09 |
| 1990（3） | 夏、秋 | 4 | 1.70 | 4.60 | 1.15 |
| 1992（1） | 冬、春 | 4 | 1.71 | 3.57 | 1.19 |
| 1993（8） | 夏、秋 | 9 | 1.53 | 2.87 | 0.96 |
| 1996（3） | 春 | 6 | 1.04 | 2.27 | 0.76 |
从表2可以看出,近60 a来共发生持续性洪涝事件18次;从持续时间长度来看,除2次5个月,3次4个月外,其它都是持续3个月,持续时间没明显变化趋势;从发生年代来看,20世纪60年代7次、70年代2次、80年代3次,90年代4次,而21世纪以来没有发生过,从趋势来看有减少的趋势;从强度来看,1982年的1次累计干湿指数为7.59,并且最大月指数和月平均指数分别位于第四和第一,明显强于其它16次。强度也没明显变化趋势;从跨越季节来看,春季共发生9次,历经15个月,夏季共发生9次,历经17个月,秋季共发生8次,历经15个月,冬季共发生8次,历经15个月,从发生季节来看,持续性洪涝事件没有明显差别。同样通过比较华南近60 a来的持续性洪涝事件发生情况,发现有7次在发生时间上基本一致,有11次完全不一致。因此西南和华南的持续性旱涝的影响系统并非完全一致。
本文通过降水和潜在蒸发均一化旱涝指数,从年代际和年际演变、季节内变化、以及极端和持续性特征等方面较系统地揭示了近60 a来西南地区的区域性旱涝演变事实,结果表明：从空间趋势变化来看,西南地区近60 a来秋季和年呈显著的一致变旱趋势,而春、夏、冬三季旱涝变化趋势表现出一定的区域性特征,而春、夏的旱涝变化降水起主要驱动作用,而冬季和全年温度起主要驱动作用,秋季降水和温度的驱动作用都比较明显。因此仅仅通过降水来分析旱涝并非客观,气候变暖对干旱的加剧要引起我们的关注。从旱涝的时间演变来看,西南地区近60 a来在温度与降水双重因子驱动下春、夏、秋、冬均表现为干旱化趋势,相比较秋季的干旱化程度最强,而春季最弱,夏、冬两季相当,而全年的干旱程度比四季程度更强。从极端旱涝的多时间尺度来看,在年代际和年际尺度上来看,极端洪涝发生频次逐渐减少,极端干旱发生频次逐渐增多,从季节尺度看,春、冬两季极端干旱发生频次较多,而夏季最少,极端洪涝发生频次夏季最多,春季次之,秋季最少,从月尺度来看,极端干旱发生概率8月份最大,2月份次之,6月份最小;极端洪涝发生概率8月份最大,2月份次之,1月份最小。因此8月份和2月份是旱涝最容易发生异常的月份。从旱涝的持续性特征来看,持续性干旱事件的持续时间有增长趋势,发生频率有增多趋势,发生强度有增强趋势,主要发生在冬春季节;而持续性湿润事件的持续时间、发生强度没明显趋势,发生频率有减少趋势,发生的季节没明显差别。
The authors have declared that no competing interests exist.
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The quantification of drought: An evaluationof drought indices [J]. |
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Anatomy of a rainfall index [J].https://doi.org/10.1175/1520-0493(1986)1142.0.CO;2 URL [本文引用: 1] 摘要
Not Available
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我国北方干旱化研究——面向国家需求的全球变化科学问题 [J].https://doi.org/10.3321/j.issn:1005-2321.2002.02.004 URL [本文引用: 1] 摘要
近几十年来，全球环境变化已经成为国际社会关注的焦点。中国也面临一系列与此相关的重大生存环境问题，其中最为突出的是北方地区的干旱化。其主要表现为：降水量减少、雪线高度抬升，湖泊萎缩，河网干枯（特别如黄河断流），土地荒漠化，生态系统退化等等。这些问题已经成为国民经济发展的严重障碍。北方干旱化是怎样形成的？其未来发展趋势如何？将对中国的生态环境和社会经济可持续发展产生什么影响，应采取佬对策？政府和公众迫切要求回答这些与社会发展和人民生活密切相关的重大问题。文中分析了北方干旱化问题的性质，提出了面对国家需求应解决的关键科学问题和主要研究内容，简要介绍了在国家重要基础研究规划项目的支持下，近年来的主要研究进展，其中包括北方地区不同时间尺度干湿变化的规律和化的证据，全球增暖和人类活动（主要是水土资源的利用）对干旱化的影响，主要生态系统对干旱化的响应和适应以及组织有序人类活动，改善生态环境，缓解干旱化影响的虚拟试验的结果等。
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中国北方干旱化的几个问题 [J].https://doi.org/10.3969/j.issn.1006-9585.2002.01.003 URL [本文引用: 1] 摘要
在对东北西部(主要是吉林西部)和内蒙古东部进行调研和考察的基础上,对我国北方干旱化和生存环境的现状、它们的社会经济影响以及人类活动在生态环境变化中的作用等问题进行了分析,得到如下结论:(1)北方干旱化形势严峻,生态环境仍在继续恶化;(2)不合理的人类活动对生态环境的破坏是加剧干旱化的一个主要因素;(3)位于气候和生态系统过渡带的半干旱区具有敏感性和可恢复性的双重特征,是干旱化研究的重点地区之一;(4)实施退耕还林还草和规划山川秀美的远景必须遵循生态规律;(5)有序人类活动是改善生态环境、防治北方干旱化和实现可持续发展的根本措施;(6)生态治理的有序人类活动与包产到户的土地承包政策之间存在矛盾;(7)必须正确处理生态治理的投入、经营和效益之间的关系.
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2009年秋至2010年春我国西南地区严重干旱的成因分析 [J].https://doi.org/10.3878/j.issn.1006-9895.2011.11101 URL [本文引用: 2] 摘要
我国西南地区从2009年秋季到2010年春季发生了严重干旱, 这次干旱无论持续时间和发生区域或降水减少程度都是近50年来所罕见的,因而本文利用ERA-40再分析资料和海温资料从热带西太平洋和热带印度洋热力异 常对热带西太平洋和南亚上空大气环流的影响来分析了这次西南地区干旱发生的成因.分析结果表明:从2009年秋到2010年春季,热带西太平洋和热带印度 洋处于升温状态,它使得热带西太平洋上空产生反气旋异常环流,造成了西南气流异常在我国东南沿海加强,而华南和华中地区上空处于低槽控制,因而在高原东部 为槽后西北气流和下沉气流所控制,造成了从孟加拉湾来的水汽很难到达云贵高原,从而引起了此区域降水长期偏少.并且,分析结果还表明了中高纬度地区的环流 异常对此次严重干旱也有重要影响.由于从2009年冬季到2010年春季中高纬度准定常行星波传播的极地波导偏强,而低纬波导偏弱,这导致波的E-P通量 在60°N附近对流层和平流层为辐合,而在35°N附近对流层中、上层为辐散,从而引起纬向平均西风在60°N附近对流层和平流层减弱,而在35°N附近 对流层中、上层加强,造成了北极涛动(AO)为很大的负值.由于AO为负值,东亚冬季冷空气活动强且路径偏东,使得到达西南地区冷空气偏弱,从而引起西南 地区持续性严重干旱的发生.
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西南区域持续性干旱事件的行星尺度和天气尺度扰动信号 [J].https://doi.org/10.6038/j.issn.0001-5733.2012.05.004 URL [本文引用: 1] 摘要
以2009—2010年发生在 中国西南地区的持续性干旱事件为例,通过干旱和大气变量的物理分解得到了一些干旱事件发生的新认识.气象干旱多为年循环的气候干季与干旱扰动的叠加所致. 一次干旱扰动大约为30—50天,而一次持续性干旱事件是由几次干旱扰动组成的.大气高度场和风场中存在三种时间尺度的扰动.一种是年际行星尺度的大气扰 动,与ENSO冷暖事件有关,起源于赤道并传播到中高纬度地区需要2—4年.另一种是季节内行星尺度的大气扰动,与来自赤道地区的30—50天振荡有关. 此外,大气中还存在天气尺度的扰动.利用行星尺度大气扰动向赤道外传播与天气尺度扰动的叠加,区域持续性干旱事件能够找到前期预报信号.
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2009/2010 年冬季云南严重干旱的原因分析 [J]. |
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2006年夏季西南地区东部特大干旱及其大气环流异常 [J].https://doi.org/10.11676/qxxb2009.013 URL [本文引用: 1] 摘要
利用1959—2006年西南地区东部20个测站的逐日降水资料、ncep/ncar再分析资料以及国家气候中心提供的环流特征量资料，分析了2006年夏季西南地区东部特大干旱的时空分布及其同期大气环流的异常特征。结果表明，2006年夏季西南地区东部少雨时段从6月中旬初开始一直持续到9月上旬中后期，达80多天，其中7月下旬中期到9月上旬中期降水尤其稀少。西南地区东部区域6、7、8月及整个夏季（6—8月）降水都偏少，降水指数显示2006年是西南地区东部1959年以来夏季降水最少的年份。2006年夏季西南地区特大干旱与大气环流异常有很大的关系，中高纬度环流及西太平洋副热带高压、西风带环流、南亚高压、低层流场、水汽输送以及垂直运动等都持续异常。西太平洋副高异常偏北且偏西和副高异常偏弱且偏东时，西南地区东部都可能出现严重干旱，2006年夏季属于副高控制性高温伏旱。西太平洋副高偏强偏北偏西，同时伴随南亚高压偏强偏东，西南地区东部在副高控制下，盛行下沉气流，同时也抑制了向该地的水汽输送，再加上西风带环流以及中高纬环流配置不利于冷空气南下，因而2006夏季西南地区东部少雨干旱。青藏高原热源偏弱，菲律宾附近地区对流非常活跃，是引起2006年夏季西太平洋副高偏强偏北偏西的重要原因。
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2009–2010 年冬春季节我国西南地区持续干旱的成因分析 [J]. |
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近50 年西南地区极端干旱气候变化特征 [J].
利用中国气象局整编的1960-2009 年西南地区108 站逐日气温、降水等资料,计算年、月地表湿润指数,并进行标准化,统计极端干旱发生频率,对年际、年代际、季风期和非季风期的极端干旱变化特征进行分析,得出结论：(1) 整体上,四川盆地西南部、横断山区南端、广西南部沿海和贵州北部是近50 年来年极端干旱发生频率明显增加的地区;年代际变化上,20 世纪60-80 年代极端干旱呈逐渐减少趋势,高发区交替出现在东南—西北—东,90 年代下降明显,整个地区都转湿,进入21 世纪后,极端干旱距平呈现正距平,且增幅较大,区域间差异却显著减小。(2) 季风期与非季风期的极端干旱变化有很大差异,季风期极端干旱频率在不断增加,多发生在四川盆地周边海拔较高的山区、广西大部和“帚形山脉”地带,海拔对季风期极端干旱发生频率有一定影响;非季风期缓慢下降,整体偏湿。(3) 通过滑动t 检验和小波分析发现,季风期西南极端干旱在2003 年发生突变,非季风期在1989 年突变,年极端干旱发生频率是季风期和非季风期的突变叠加的结果;年极端干旱存在准5年和准12 年的周期变化。
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近44年来我国西北地区干湿特征分析 [J].https://doi.org/10.3969/j.issn.1001-7313.2007.06.005 URL 摘要
利用我国西北地区1960-2003年131个测站降水和小型蒸发皿蒸发量资料，综合考虑降水和蒸发这两个水分平衡最关键的分量构造了降水蒸发均一化干湿指数，进而研究了西北地区干湿的时空演变特征。结果表明：一致性异常是西北地区近44年干湿特征的最主要空间分布模态；西北地区干湿异常特征主要分为西风带气候区型，高原气候区型和季风气候区型；整个西北地区及其西风带气候区、高原气候区年干湿特征呈较为显著的变湿趋势，大约在20世纪70年代中期均发生了由干向湿的突变，而季风气候区表现为变干趋势，并且在90年代前期发生了由湿向干的突变；整个西北地区及各分区近44年来主要以年代际周期振荡为主。
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西北地区干湿演变及其成因分析 [M].
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近半个世纪中国西北干湿演变及持续性特征分析 [J].
利用1960-2007年中国西北地区248个气象台站的逐日降水、温度资料，通过降水和潜在蒸发均一化干湿指数，从年际演变、季节内变化以及持续性特征等方面较系统地揭示了近半个世纪来西北地区的区域性干湿演变事实，结果表明:在温度与降水双重因子驱动下西北地区的干湿演变特征同降水单一要素驱动下的干旱特征存在明显的差异，说明气候变暖对西北干旱化趋势的贡献程度比较显著；自20世纪90年代后期以来，西北各分区每年异常干旱月份发生概率呈增多趋势，而异常湿润月份发生概率除了北疆地区外，其它分区近10 a异常偏少，这种现象在西北东南部表现得尤为突出。从四季干湿变化来看，冬季表现为湿润化趋势，而春、夏、秋三季呈现出了干旱化趋势。另外西北东南部、青海高原东侧以及南疆地区自20世纪90年代以来，很少出现过持续性湿润事件，而持续性干旱事件却明显多于90年代以前，而且持续性干旱的最长持续时间长，强度大，北疆地区和青海高原48 a来持续性干湿事件发生频次、强度以及持续时间没有明显的趋势变化，而青海高原地区相比其它区域持续性干湿事件偏少，强度偏弱，最长持续时间也偏短。
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Calculating regional climatic time series for temperature and precipitation: Methods and illustrations [J].https://doi.org/10.1002/(SICI)1097-0088(199604)16:4<361::AID-JOC53>3.0.CO;2-F URL [本文引用: 1] 摘要
This paper reviews three recent directions of research on labor markets and the macroeconomy: models of sectoral shifts and unemployment, efficiency wage theories, and insider-outsider models of wage and employment determination. Sectoral shifts models show how permanent intersectoral shifts in labor demand and the slow process of labor reallocation across sectors may play an important role in explaining aggregate fluctuations. Efficiency wage and insider-outsider models have in common the property that, in equilibrium, firms may pay wages in excess of market clearing. These models provide potential explanations for persistent "involuntary" unemployment and segmented labor markets. Copyright 1988 by Ohio State University Press.(This abstract was borrowed from another version of this item.)
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黄淮海流域蒸发量的变化及其原因分析 [J].
利用研究区1956-2000年117个气象台站的小型蒸发皿观测资料,分析了黄淮海流域蒸发量的变化趋势及其可能原因。结果表明,近50年来本区蒸发量减少十分显著,其变化速率一般在-50 mm/10a,平原地区最大变化速率达到-80mm/10a以上。蒸发量下降最明显的季节是春季和夏季,其中春季减少最大区域主要在海河流域的东南部和黄河下游,而夏季的减少主要在淮河流域。造成蒸发量减少的直接气候原因可能是日照时数及太阳辐射的减少,平均风速和气温日较差的降低可能也起着重要的作用。
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中国近100年来4个年代际的气候变化特征 [J].https://doi.org/10.1088/0256-307X/12/7/010 URL 摘要
研究了本世纪中国年平均气温、年总降水量的气候趋势.指出,20世纪中国西北、东北、华北明显变暖;降水趋势值不大,但以负趋势为主.20世纪80年代中国降水、气温的区域特征明显:华北暖干、西南冷干、东北暖略偏湿、长江中下游冷湿.此外,还研究了20世纪4个年代际的气候变化特征及差异.指出,在数十年尺度的暖背景下,中国的华北、长江下游等大部分地区降水偏少(比冷背景),东北降水偏多.20世纪70年代开始的增暖主要发生在西北、东北;黄河以南的增温还达不到40年代的程度.相应的降水特征:除了黄河以南及江淮流域降水比40年代多以外,其它大部分地区降水偏少.
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