2019年西南特大干旱事件成因及分析

2019年西南特大干旱事件成因及分析摘要利用中国逐日站点降水资料、NCEP/NCAR 再分析资料，分析了2009 年秋季至2010 年春季的秋冬春西南特大干旱过程中各指数及大气环流异常特征。

分析结果表明，1，自2009 年10 月底东亚冬季风建立以来，至2010 年春季，东亚冬季风强度持续偏强，加之西太平洋副热带高压较常年偏西偏北，西南地区长期受副高控制，气温持续偏高，由于冷空气虽然总体偏强，但主要控制我国北方地区，降水主要发生在华北和华东地区，造成冷暖空气在西南地区少有交汇，致使降水偏少，干旱发生发展；2，印缅槽强度较常年偏弱，来自印度洋、孟加拉湾的水汽条件不足，同时西南大部地区水汽通量矢量偏东南方向，而来自南海的水汽通量矢量则为西南方向，不利于南海水汽向西南地区输送，同时孟加拉湾水汽通道的水汽输送方向无偏西南方向距平，因此向西南地区输送的来自南海和孟加拉湾两条水汽通道的水汽通量均较常年偏弱很多，加之西南地区、特别是云南地区自2009 年秋季以来，长期处于下沉运动的正距平区，造成这段时间西南地区干旱少雨，旱情持续。

关键词：西南特大干旱；西太副高；印缅槽；大气环流异常第一章前言干旱是世界上广为分布的自然灾害，据Obasi统计，[1]在各类自然灾害造成的总损失中气象灾害引起的损失约占85％，而干旱造成的损失又占气象灾害损失的50％左右。

[2~3]干旱是一种严重的自然灾害，也是主要的气象灾害之一。

[4]其具有发展速度缓慢、持续时间最长、影响范围广和危害严重的特点。

[5]（缺）在全球气候变化背景下，干旱越开越严重，[6]研究表明，1980年以来气候变暖对全球干旱面积有很大贡献，本世纪的第一个十年干旱面积大概增加了8%，到本世纪末，干旱面积将增加一倍。

[7]（近60年）干旱是我国乃至全球最重要的自然灾害之一，它的影响范围广，涉及时间长。

根据多年的统计，干旱灾害占全国气象灾害影响面积的50%，洪涝灾害只占27.8%。

[8]在中国科学技术蓝皮书中，干旱列为我国气候灾害之首。

[9]（近百年）我国干旱灾害范围广、频次高、损失严重，平均2~3年就有一次严重干旱发生。

[10]西南是我国干旱灾害最为频发的地区之一。

[11]（近60年）西南地区主要包括广西壮族自治区、重庆市、四川省、贵州省和云南省，介于91°21′~112°04′E、20°54′~34°19′N之间。

[12]该地区是世界上地形最复杂的区域之一，世界上海拔最高，地形最复杂的青藏高原以及云贵高原，横断山区和四川盆地等构成了该区域大陆地貌的主要特征。

本区域水资源较为丰富，以亚热带季风气候为主，典型特征是冬干夏湿，干湿分明，年降雨量在900mm以上。

（庞晶）图1西南地区五省市2009年9月至2010年5月，我国西南地区遭受严重的秋冬春连旱的干旱灾害事件，此次发生的西南地区秋冬春连旱事件持续时间长，范围大，旱情严重，造成了巨大的经济损失。

干旱作为最严重的自然灾害之一，它对于人民生活及经济动有着很大的影响。

（海霞）过去普遍认为干旱主要发生在中国北方地区，且危害严重。

近年来，随着极端天气气候事件频繁出现，干旱的发生频率和强度也明显增加，特别是近几年南方地区干旱也频繁发生，如 2003年江南和华南以及西南部分地区发生严重伏秋连旱；2005年华南南部出现严重的秋冬春连旱；云南发生近50年来少见的严重春旱；2006年川渝地区出现百年难遇的伏旱，2007年出现严重的冬春干旱连夏旱；2009年秋至2010年春发生西南大旱。

众多事实表明: 西南干旱的研究不仅具有紧迫的现实意义，而且是一项具有科学价值的理论课题。

（庞晶）西南地区是我国干旱发生频率较高的地区之一,每年10月至次年4月为干季。

历史干旱灾害统计资料显示,西南地区几乎每年都有不同程度的干旱灾害发生,大范围、长时间的严重干旱5一10年就会出现一次,近年来连续发生2006/2007年和2009/2010年两次特大干旱,尤以2009一2010年的干旱最为严重。

[13]其中,贵州、云南、广西、四川和重庆等西南5省(区、市)降水量普遍偏少2一3成,部分地区偏少5一8成；气温较常年同期偏高1一2℃。

此次干旱持续时间长、影响范围广,并造成了严重的经济损失。

因此,分析该地区干旱的特征以及干旱成因,对于提高干旱预测水平,防御干旱灾害具有重要意义。

（晓敏）由于在全球变暖背景下旱涝等极端天气气候事件发生更为频繁，因此旱涝成因及预测研究备受关注。

很多研究表明: 干旱过程常常是某种状态的异常环流型持续发展和长期维持的结果。

因此，深入认识旱涝事件的时空发展特征及其水汽输送背景，对了解影响旱涝的因子以及提高旱涝事件的预测水平有很大的帮助。

[14~16]（庞晶）因此，本文先利用月平均NCEP/NCAR高度场再分析资料绘制的500hPa天气形势图分析2009年08月到2010年07月西南地区每个月的位势场的时空变化，再用这每个月的天气形势图与1984年~2014年这三十年每个月的月平均天气形势图作类比，分析同周期内2009年~2010年这一周期内出现的特殊情况。

考虑到高度场资料的单一性，本文再利用月平均NCEP/NCAR相对湿度、u、v分量再分析资料绘制的水汽通量图分析2009年08月到2010年07月西南地区每个月的水汽输送的时空变化，同理，再用这每个月的水汽通量图与1984年~2014年这三十年每个月的月水汽通量图作类比，分析同周期内2009年~2010年这一周期内出现的水汽输送的特殊情况。

通过这两方面的数据研究探讨2009年~2010年西南地区秋冬春持续干旱基本特征和这次特大干旱事件的成因。

第二章资料与方法本文使用的资料有 NCEP/NCAR 全球逐月 2.5°×2.5°的高度场、温度场、相对湿度场、风场、垂直速度场；台站观测资料（包括降水和气温资料）；从西南地区测站中挑出有代表性的5个测站的逐日降水资料。

图2西南地区站点位置分布图利用月平均NCEP/NCAR高度场再分析资料分析500hPa上天气形势，大气环流背景，588线的位置异常以及印缅槽的形成对西南地区降水的影响；利用水汽通量分析的大尺度背景场下水汽的输送情况对西南降水情况的影响；利用站点降水数据得出的降水距平指数空间分布图，分析在这次西南干旱事件中干旱情况的时空分布；最后利用5个具有代表性的测站的逐日降水资料对这次干旱事件做一次特例分析，分析其特例在这次干旱事件中的普遍性。

第三章 2009/2010 西南大旱期间大气环流异常分析3.1副高与南支槽异常特征本节使用的500hPa天气形势图均是由NCEP／NCAR 再分资料重建的，下面的分析内容都是由1984~2014年8月至次年7月份的月平均500hPa天气形势图与干旱发生当年（2009年）8月至次年（2010年）7月的月平均500hPa天气形势图每个月份作比较，而分析出来的。

在分析这些天气形势图时，我们主要是分析以下几种能影响到西南地区的气象要素来得出结论的，他们分别是588线，584线，西太副高，西南低涡以及印缅槽。

下面先简短的介绍下这几种气象要素。

588线584线与西太副高：一般天气预报分析过程中，把588线看做是副高控制的范围，或者说，588线是划分副高脊线、副高极点的重要参考线。

一般位于588线内的区域就是高压控制的范围，是晴热天气。

而有些时候副高控制的范围还应该看高压外围沿着588或者584线吹的气流，即高压外围的，受高压影响的反气旋气流控制的区域有时是588内，有时是584内，即副高控制的区域，是584或588内部的区域。

西南低涡：是我国西南地区低压涡旋系统。

(1) 低涡在原地时,可产生阴雨天气；低涡移出时，95.5%有降水，雨区主要分布在低涡的中心区和低涡移向的右前方。

(2) 西南涡发展东移时，雨区也扩大东移，降水强度增加，同时引起地面锋面气旋的发生发展，大风、低云、恶劣能见度等也随之出现。

南支槽：下面，我会把相同月份的30年平均的月平均天气形势图与发生干旱当年的月平均天气形势图每两张放在一起比较和分析：图3(a) 30年8月份月平均天气形势图图3(b) 2009.08 月平均天气形势图正常情况下8月份588线还未延伸至内陆地区，而发生干旱当年8月平均资料整理的天气图(图3(b))来看，588线已延伸至东南地区，往年八月份西南低涡在印度及孟加拉湾附近，而发生干旱当年的月平均资料整理的天气图来看，西南低涡并未出现。

图4(a)30年9月份平均天气形势图图4(b) 2009.09 月平均天气形势图正常情况下9月份588线还未延伸至内陆地区，而发生干旱当年9月平均资料整理的天气图(图4(b))与（图3(b)）相比，588线向东移至中国东南，华南以及西南地区的东部地区，并且呈现环装分布。

此时在588线内的区域受高压所控制，也就是说此时西南地区东部已经受到了副热带高压的影响。

图5(a)30年10月份平均天气形势图图5(b) 2009.10 月平均天气形势图正常情况下10月份588线还未延伸至内陆地区，而发生干旱当年10月平均资料整理的天气图(图5(b))与（图4(b)）相比，588线依然呈现环装分布并且向西南移动至中国西南地区大部和越南东南亚等地。

此时在588线内的区域受高压所控制，也就是说此时西南地区大部已经在副热带高压的控制下了；正常情况下南支槽位于青藏高原西侧喜马拉雅山附近，而发生干旱当年10月南支槽位于印度西部阿拉伯海附近，也就是说当年的南支槽位置偏西，也不利于水汽的输送和形成。

图6(a)30年11月份平均天气形势图图6(b) 2009.11 月平均天气形势图正常情况下11月份588线刚到达菲律宾东侧，而发生干旱当年11月平均资料整理的天气图（图6(b)）来看，588线南移至15°~25°N之间的区域，并且已经在越南东部登陆。

此时588线内形成的副热带高压阻断了从太平洋来的水汽输送。

图7(a)30年12月份平均天气形势图图7(b) 2009.12 月平均天气形势图正常情况下12月份588线位于太平洋中部，而发生干旱当年12月平均资料整理的天气图（图7(b)）来看，588线（副热带高压）已经不在图中的范围了。

这说明588线由于冬季的原因已经南移至赤道附近，此时西南地区已经不受副热带高压的控制，推测该月西南地区干旱的原因与588线关系不大，应该是受其他因素的影响。

图8(a)30年1月份平均天气形势图图8(b) 2009.1月平均天气形势图正常情况下1月份588线已经不在图中的范围内了，而发生干旱当年1月平均资料整理的天气图（图8(b)）来看，588线的范围却突然扩大了，并且延伸至中南半岛大部。