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中国西南地区区域性气象干旱事件的特征及成因诊断

李韵婕  
【摘要】:本文围绕我国西南地区(四川省、云南省、贵州省和重庆市)区域性气象干旱事件的特征及成因展开了讨论。应用区域性极端事件客观识别法(OITREE),选取了适用于西南地区的参数,对近50年我国西南地区区域性气象干旱事件进行客观识别,然后对识别结果进行进一步分析其干旱特征及气候变化特征,最后再对西南干旱的原因分同期因子和前期因子展开讨论。主要结论如下: (1)区域性极端事件客观识别方法应用于我国西南地区表现出对干旱事件良好的识别能力。1960-2010年我国西南地区共发生了87次区域性气象干旱事件,其中有9次达到极端强度,17次达到重度干旱强度。近50年干早程度最严重的是2009年9月至2010年4月西南地区发生的秋冬春连旱,影响范围遍布整个西南,其中以云南和贵州最为严重,这次特大干旱呈现出逐渐增强后减弱,再次增强,随后再减弱结束的过程。单次事件识别结果与实际相符。 (2)对西南地区区域性气象干旱事件的特征进行分析发现:西南地区区域性气象干旱事件的持续时间一般在10-80天,最长可达231天;事件的最大影响面积集中在70×104km2-100×104km2;干旱多开始于深秋至初春,而在夏季则较少发生;结束时间主要集中在上半年;11-4月为西南地区的旱季,5-10月为非旱季。西南地区属于我国的干旱多发区域,地域分布特征显示云南和四川南部为西南干旱发生的高频高强中心区域,而西南东部和北部干旱程度相对较轻。重度及以上的干旱事件可分为东部型、南部型、西部型、北部型和全境型五种分布类型,其中南部型出现机会最多,云南又是西南区域中严重干旱发生最多的地区。1960-2010年,我国西南地区区域性气象干旱事件频次显著增多,强度有所增强。干旱的强度以云南中部,贵州西部和四川东部的增强趋势最明显。 (3)过去50年西南地区区域性干旱事件增多增强的主要原因可能是降水量显著减少所致,而气温上升也起到了推波助澜的作用。2000年以后西南地区平均降水量较其他年代明显偏少,而气温较其他年代偏高,这可能是21世纪以来干旱比其他年代更强的原因。西南地区冬春季节的干旱与前期秋季和同期的降水密切相关。 (4)对各季节干旱发生的环流异常场进行合成分析发现:西南地区各季节干旱月的平均温度都偏高。对流层中层500hPa位势高度距平在秋季和冬季干旱的欧亚大陆都为“+-”型分布,欧洲浅槽偏弱,贝湖高压脊偏弱;春季干旱时期蒙古高原北侧脊区偏弱且东亚大槽较宽广;在夏季则为乌拉尔山平均脊偏弱,贝加尔湖平均槽偏弱;春夏秋冬四个季节干旱的中高纬度环流异常都使经向输送偏弱,不利于北方冷空气南侵,导致西南地区冷空气活动弱。850hPa的环流异常分析结果显示虽然各季节干旱对应的风场配置各不相同,但最终影响干旱的原因都是由于西南地区缺少南北气流的交汇,且主要水汽来源地——孟加拉湾和南海向西南的水汽输送偏弱。各季节干旱对应的西南地区上空都为深厚的异常下沉气流,处于深厚下沉运动区的西南难以缺乏形成降水的上升运动条件,干旱得以持续。 (5)西南干旱发生在La Nina时期时,海表热力差异主要通过加强沃克环流,使位于热带西太平洋和海洋大陆的上升活动更为活跃,进而位于热带地区的局地经圈环流上升支活动亦偏强,进一步加强局地经圈环流。西南地区处于环流下沉区域,异常的下沉辐散活动不利于降水,因此西南地区干旱少雨。西南干旱发生在El Nino时期时,热带异常环流对西南干旱的影响不明显。西南地区上空异常的下沉运动受热带环流异常的影响不大,主要受北方环流异常的作用更明显。


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