2015年全國干旱狀況及其影響與成因

王閃閃，王素萍，馮建英

(中國氣象局蘭州干旱氣象研究所，甘肅省干旱氣候變化與減災重點實驗室，中國氣象局干旱氣候變化與減災重點實驗室，甘肅　蘭州　730020)

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2015年全國干旱狀況及其影響與成因

王閃閃，王素萍，馮建英

(中國氣象局蘭州干旱氣象研究所，甘肅省干旱氣候變化與減災重點實驗室，中國氣象局干旱氣候變化與減災重點實驗室，甘肅蘭州730020)

摘要：2015年(2015年3月至2016年2月)，我國華北、黃淮、西北地區東部、內蒙古、東北以及西南等地存在不同程度的旱情。主要存在2個明顯的干旱中心區，分別是華北、黃淮、西北地區東部、內蒙古、東北大部組成的北方旱區和西南旱區。其中，北方旱區伏秋旱較嚴重，西南旱區主要是夏旱。各旱區農業、人畜飲水等受到不同程度的影響。2015年受厄爾尼諾現象影響，東亞—西北太平洋大氣環流發生異常，東亞大槽偏強偏東、西太副高位置偏東，我國北方盛行西北風且西南暖濕氣流無法到達北方，導致我國北方干旱嚴重；而西南地區氣壓表現為大范圍正距平，西南渦減弱和高原地區的反氣旋增強，從而造成該地區出現干旱。

關鍵詞：2015年；干旱狀況；干旱演變；影響；成因

1全國干旱事實和影響

2015年，我國華北、黃淮、西北地區東部、內蒙古、東北以及西南等地存在不同程度的旱情(圖1)。

春季，旱情主要發生在西南地區北部、華北、內蒙古中東部以及華南區域，有輕到中旱，局地有重到特旱，其中，華南區域因前汛期偏晚，4月旱情較重，1/3的區域有中度以上氣象干旱[1]，春末，華南旱情明顯緩解，四川西部和云南大部旱情持續發展；夏季，華北、黃淮、西北地區東部、內蒙古、東北、西南西部存在不同程度的旱情，其中，西南地區西部初夏旱情較嚴重，華北、黃淮、西北地區東部、內蒙古、東北以及西藏區域伏旱嚴重，50%左右的區域存在旱情，20%左右的區域有中度以上氣象干旱[2]；進入秋季，各區域旱情明顯緩解，至秋末，僅局地有輕到中旱；冬季，旱情主要出現在四川北部，以輕到中旱為主，其余區域基本無旱情?？傮w來說，2015年我國主要存在2大干旱區，分別是華北、黃淮、西北地區東部、內蒙古、東北大部組成的北方旱區和西南旱區。

圖1　2015年全國旱情分布示意圖

1.1北方旱區

北方旱區旱情主要發生在夏、秋季，尤其是7月中旬到10月期間，從干旱站次比來看，這一時段區域內有44%的站點存在旱情，16%的站點有中度以上旱情(圖2)。從旱情的空間分布來看(圖3)，7月上旬，區域內有零星的輕到中旱區；7月中、下旬，華北大部、黃淮東北部、西北地區東北部、內蒙古中部以及東北中南部的部分區域有中到重度氣象干旱；8月上旬，黃淮、東北以及西北地區東部的部分區域旱情稍有緩解，華北和內蒙古的部分區域旱情持續，8月中旬起，華北、西北地區東部以及內蒙古的部分區域旱情加劇，黃淮東北部和東北南部部分區域旱情再次發展，至月末，大部區域有中度以上氣象干旱，局地有重到特旱；9月中旬起，西北、華北以及內蒙古區域的旱情開始緩解，而黃淮和東北區域的旱情持續，存在中到重度氣象干旱，東北局地有特旱；10月，東北旱情稍有緩解，而西北地區東南部、華北南部以及黃淮局地仍有中到重度旱情；11月之后，北方旱區旱情明顯緩解，僅局地有輕到中旱。

據旱區氣象局及民政部門統計，2015年入夏以來的旱災共造成內蒙古360.8萬人受災，農作物受災面積195.6×104hm2，其中絕收32.3×104hm2，直接經濟損失64.5億元*內蒙古新聞網，http://inews.nmgnews.com.cn/system/2015/09/11/011769165.shtml；遼寧省有289.8萬人受災，28.8萬人因旱需生活救助，農作物受災面積81.5×104hm2，其中絕收13.9 ×104hm2，飲水困難的大牲畜1.7萬頭(只)，直接經濟損失23.3億元*民政部救災司，http://www.jianzai.gov.cn//DRpublish/ywcp/0000000000012043.html；

圖2　2015年北方旱區干旱站次比(發生干旱

圖3　2015年7～11月上旬北方旱區旱情空間分布

山西省7月中旬有202.5萬人受災，18.1萬人因旱需生活救助，農作物受災面積43.3×104hm2，其中絕收3.8 ×104hm2，飲水困難的大牲畜1.2萬頭(只)，直接經濟損失15.6億元。8月，山西全省因旱損失達20.7億元，超過近5 a年均干旱損失*2015年8月山西省氣候影響評價；陜西省有83.12萬人因旱受災，受災面積25.8×104hm2，農作物絕收面積4.3×104hm2，直接經濟損失10.22億元*2015年7月陜西省氣候影響評價；寧夏有105萬人受災，因旱需飲水救助45萬人，農作物受旱面積17.0×104hm2，絕收面積5.0×104hm2，直接經濟損失約5億元*2015年夏季寧夏氣候影響評價；甘肅有71.07萬人受災，飲水困難6.72萬人，農作物受災面積14.5×104hm2，成災面積6.57×104hm2，絕收面積1.26×104hm2，直接經濟損失3.49億元*2015年8月甘肅省氣候影響評價。

1.2西南旱區

西南地區多發生冬、春旱，夏旱較少出現[2-4]。2015年春季，四川大部和云南西北部有輕到中旱，局地有重旱[2]；夏季，西南地區西部出現嚴重旱情，川西高原、川西南山地、盆地中部以及云南大部區域存在中度以上程度的氣象干旱，從干旱站次比來看(圖4)，6～8月上旬區域內平均有36%的站點存在旱情，16%的站點有中度以上旱情，5%的站點有重度以上旱情。從旱情的空間演變來看(圖5)，6月，川西高原南部、川西南山地以及云南西北部和中部區域存在中度以上氣象干旱，云南西北部有特旱；進入7月，四川南部和云南的旱情稍有緩解，特旱解除，但川西高原北部、四川盆地中部以及西藏中東部出現輕到中旱，局地有重旱；8月上旬后，各地旱情均有所緩解，僅局地有輕到中旱；進入秋季，西藏中東部旱情再次發展，至9月下旬，西藏中部的大部區域有中度以上氣象干旱，那曲地區有重旱；10月上旬，旱情稍有緩解，中到重旱區范圍稍有縮小，中旬起，旱情明顯緩解，重旱解除，中旱區縮小。

圖4　2015年西南旱區干旱站次比演變特征

圖5　2015年6～10月中旬西南旱區旱情空間分布

據云南省民政部門統計，截至7月22日，云南省昆明、玉溪、保山等7市(自治州)41個縣(市、區)480.6萬人受災，155.8萬人因旱需生活救助；農作物受災面積49.9×104hm2，其中絕收面積8.7×104hm2；飲水困難的大牲畜97.1萬頭(只)；直接經濟損失22.6億元。

2旱區氣溫和降水變化

從各時段氣溫和降水狀況來看(圖略)，2015年3月上、中旬，華北旱區大部、云南以及四川南部降水較常年偏少8成以上，西南旱區大部氣溫較常年同期偏高2～4 ℃，局地偏高4 ℃以上，高溫少雨致使華北大部、四川大部以及云南部分區域存在輕到中旱，局地重旱；下旬，華北旱區降水仍偏少8成以上，氣溫偏高4 ℃以上，旱情迅猛發展，四川和西藏部分區域降水偏少8成以上，旱情持續；4月，華北旱區和西南旱區相繼出現10～50 mm的降水，較常年同期偏多2成以上，局地偏多2倍以上，同時，氣溫接近常年同期，旱情明顯緩解。而華南大部降水較常年偏少5成以上，氣溫偏高1～2 ℃，旱情發展；5月，華南旱區大部降水較常年偏多5成以上，局地偏多1～2倍，旱情顯著緩解；6月，四川西部和云南大部氣溫較常年同期偏高1～2 ℃，川西南山地和云南西北部偏高2～4 ℃，降水量較常年同期偏少3～8成，高溫少雨致使四川和云南的部分區域存在中度以上氣象干旱；7月，北方旱區和西藏大部降水較常年同期偏少5～8成，旱情發展；8月，西南旱區降水較常年同期偏多2成至1倍，旱情明顯緩解，而北方旱區大部降水仍偏少2成以上，旱情持續；9月，西藏大部降水量較常年同期偏少5成以上，局地偏少8成以上，同時，氣溫較常年同期偏高1～4 ℃，旱情再次發展，黃淮和東北旱區降水偏少5成以上，旱情持續，而西北地區東南部和內蒙古西部氣溫接近常年同期，降水量較常年同期偏多2成以上，內蒙古西部偏多2倍以上，旱情明顯緩解；10月，西藏中部降水偏多2成以上，局地偏多2倍以上，旱情明顯緩解，而西北地區東南部、華北北部、黃淮降水量仍較常年同期偏少2成以上，局地旱情持續；11月，北方旱區大部降水量偏多2倍以上，大部區域旱情解除，而川西高原和云南西北部降水量較常年同期偏少8成以上，旱情稍有發展；冬季，川西高原和云南西北部降水仍偏少2成以上，存在輕到中旱。

3干旱成因

3.1北方旱區

2015年是典型的強厄爾尼諾年，從4月開始赤道中東太平洋的海溫異常偏高，并一直持續到2016年春季。厄爾尼諾對我國氣候影響較大，早在1930年代，涂長望先生就研究了南方濤動(SO)與我國降水的超前、滯后關系，試圖對我國夏季的旱澇進行預測[5]。大量研究表明，在厄爾尼諾年，我國雨帶主要維持在長江及其以南地區，北方地區總體偏旱[6-11]。觀測事實發現，2015年我國華北、黃淮、西北地區東部、內蒙古、東北等北方地區在汛期確實發生了大范圍的干旱現象，給社會經濟特別是農業生產帶來巨大損失。

從500 hPa位勢高度場的空間分布看出(圖6a和圖6b)，5、6月我國北方至白令海峽東部一帶存在低壓異常，異常低壓中心位于堪察加半島附近，而異常低壓以西的歐洲地區則出現顯著的高壓異常。這種異常高、低壓的環流配置，使得中高緯地區西風帶偏于經向環流型，同時東亞大槽位置偏東，我國北方大部地區位于槽后，下層輻散、上層輻合，不易形成降水。這種環流形勢在700 hPa(圖7a和圖7b)上表現得更為清晰：5、6月歐洲地區的異常高壓和東亞地區的異常低壓相互配置，東亞大槽加深增強且位置偏東，從而使得我國北方大部地區受槽后西北冷空氣控制(圖8a和圖8b)。另外，500 hPa垂直速度異?？臻g分布圖(圖9a和圖9b)顯示，我國北方地區表現為大面積的正異常，即下沉運動增強或上升運動減弱。同時，對1 000～300 hPa整層水汽輸送進行積分(圖10a和圖10b)發現，5、6月，北方地區水汽表現為輻散，不利于降水發生。

7、8月，500 hPa位勢高度場(圖6c和圖6d)上，我國東部地區存在一低壓異常，受其影響，西太平洋副熱帶高壓(以下簡稱西太副高)無法西進，滯留在海上，相比于1981～2010年平均西伸脊點(120°E)，2015年7月西太副高的西伸脊點停留在140°E，比常年偏東20個經度；8月偏東近20個經度。從700 hPa位勢高度場(圖7c和圖7d)也可看出，對流層低層西太副高仍位于海上，大量暖濕氣流沿著反氣旋西側北上，僅掃過華南的部分地區，經臺灣北上，到日本群島附近向東轉入太平洋(圖8c和圖8d)，這一重要的水汽通道偏東是導致我國北方干旱少雨的一重要原因。此外，500 hPa垂直速度場上(圖9c和圖9d)，7、8月我國北方大部地區表現為正異常，說明下沉運動增強或上升運動減弱。綜上可知，來自西北太平洋的水汽通道偏東導致水汽無法到達我國北方，配合對流上升運動的減弱，從而使我國北方大部地區的水汽通量散度呈正值，即水汽輻散流失，干旱加重。

圖6　2015年5～10月500 hPa位勢高度(等值線)及其異常(彩色陰影)的空間分布(單位:gpm)

圖7　2015年5～10月700 hPa位勢高度(等值線)及其異常(彩色陰影)的空間分布(單位:gpm)

圖8　2015年5～10月700 hPa風場的空間分布(單位：m/s)

圖9　2015年5～10月500 hPa垂直速度異常的空間分布(單位：Pa/s)

圖10　2015年5～10月1 000～300 hPa整層水汽積分的平均水汽

9、10月，伴隨著較冷空氣的南下，西北太平洋副高勢力減弱，脊線開始自北向南迅速撤退，9月上旬脊線第一次回撤到22°N附近，我國北方雨季結束。但500 hPa垂直速度異常分布(圖9e和圖9f)顯示，北方地區出現大面積的負異常，即輻合上升運動增強，產生降水，一定程度上緩解了我國北方的旱情。

3.2西南旱區

2015年春季西南地區北部出現旱情，到6月干旱急劇加重，尤其是云南、四川西部地區，至7、8月云南和四川旱情有所緩解，而西藏地區出現嚴重干旱，尤其是7月，一直持續到9月，10月下旬干旱緩解(圖4)。研究表明，西南地區降水與西南渦密切相關，西南渦是青藏高原東部及我國西南特殊地形影響下形成的淺薄系統，在700 hPa或850 hPa上表現為氣旋性環流的小低壓，伴隨降水產生[12-18]。從500 hPa位勢高度場(圖6a和圖6b)可以看出，受厄爾尼諾影響，低緯度地區位勢高度場呈正距平，5、6月西南地區氣壓相比常年氣候平均偏高。同樣，在700 hPa位勢高度場上(圖7a和圖7b)，云南西南部地區位勢高度為正異常，即云南西南部低渦偏弱。從500 hPa垂直速度場(圖9a和圖9b)可看出，5、6月西南大部地區為正異常，對流上升運動受到抑制，同時整層大氣的水汽輸送表現為強輻散(圖10a和圖10b)，不利于降水形成，旱情加??；7、8月，云南西部地區垂直速度出現負異常，上升運動增強(圖9c和圖9d)，水汽輻合積聚(圖10c和圖10d)，旱情逐漸得到緩解；至9、10月，西太副高減弱南退，并向東退居到海上，但華南沿海地區出現異常高壓中心(圖6e和圖6f)，副高位置相比常年偏西，從而引導西南水汽進入川滇地區，干旱基本解除。青藏高原平均海拔4 000～5 000 m，有“世界屋脊”之稱，降水主要集中在高原南部，水汽主要來源于孟加拉灣[19-20]。從500 hPa位勢高度場(圖6c)上可以看出，7月我國西部存在一異常高壓中心，受其影響，青藏高原地區在反氣旋高壓控制下盛行下沉氣流，不易形成降水。此外，500 hPa垂直速度場(圖9c)上，7月青藏高原地區出現顯著正異常，說明該地區的上升運動受到抑制，對流活動較常年偏弱，降水不易發生，從而使干旱加劇。一般年份，由于地形影響，青藏高原南部地區存在一弱槽，其引導來自孟加拉灣的水汽爬坡進入高原南部，這是夏季青藏高原降水的主要水汽通道。2015年7月，青藏高原大部地區尤其是西北部存在一異常高壓中心，同時在高原南側孟加拉灣附近存在一弱的異常低壓中心，從而使得高原大部地區在高壓反氣旋控制下，盛行東北風和北風，使得孟加拉灣的水汽通道呈“關閉”狀態，進而導致水汽在該地區輻散，降水異常偏少，加劇當地旱情。8月，來自孟加拉灣的水汽給青藏高原地區帶來降水，緩解了這次干旱。

4結論

(1)2015年，我國主要存在2個明顯的干旱中心區，分別是華北、黃淮、西北地區東部、內蒙古、東北大部組成的北方旱區和西南旱區。

(2)北方旱區伏秋旱較嚴重，西南旱區主要是夏旱。

(3)2015年受超強厄爾尼諾現象影響，東亞—西北太平洋大氣環流發生異常：5、6月，高緯地區西風帶相比氣候平均振幅的波動較大，表現為經向環流型，東亞大槽偏東，我國北方位于槽后地區，盛行西北風；7、8月，西太副高位置偏東，西南暖濕氣流無法到達北方，導致我國北方連續多月降水偏小，干旱嚴重；9、10月，副高減弱南退，北方部分地區垂直輻合上升運動增加，產生降水，在一定程度上緩解了北方旱情，但干旱仍在持續。而在西南地區，氣壓表現為大范圍的正距平，從而導致西南渦減弱和高原地區的反氣旋高壓增強，造成干旱，尤其在夏季；8、9、10月，暖濕西南風將孟加拉灣水汽輸送到西南地區，解除了西南地區的旱情。

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中圖分類號：S166

文獻標識碼：A

文章編號：1006-7639(2016)-02-0382-08

doi:10.11755/j.issn.1006-7639(2016)-02-0382

作者簡介：王閃閃，助理研究員，研究方向為干旱歸因分析、海氣相互作用. E-mail:wangshsh06@163.com

基金項目：中國氣象局蘭州干旱氣象研究所科研啟動項目(KYS2015BSKY01)資助

收稿日期：2016-04-10；改回日期：2016-04-19

王閃閃，王素萍，馮建英.2015年全國干旱狀況及其影響與成因[J].干旱氣象，2015，33(2)：382-389, [WANG Shanshan, WANG Suping, FENG Jianying. Drought Events and Its Influence in 2015 in China[J]. Journal of Arid Meteorology, 2016, 34(2):382-389], doi:10.11755/j.issn.1006-7639(2016)-02-0382