年浙江省秋旱大气环流特征分析
引 言
干旱是我国最常见的自然灾害之一,具有发生频率高、持续时间长、影响范围广等特征[1]。在全球气候变暖背景下,干旱愈加频发且影响严重[2-4],多模式模拟结果表明,未来干旱区将继续扩张[5]。干旱不仅会给农业生产带来巨大损失,还会直接作用于生态系统,造成土地荒漠化、加剧林火灾害[6]。开展对干旱事件的研究,分析其特征及成因,可为预测及有效干预干旱、减轻旱灾损失和影响提供科学依据。
自然降水不足是干旱事件发生的直接原因[7],海温异常又是降水异常的重要外强迫因子[8-10],关键区海温变化对我国各地的降水预测具有一定的指示意义[11-12]。如华中地区盛夏降水异常与热带大西洋北部春季海温异常显著正相关[11],而贵州秋季降水与东印度洋—西太平洋区域夏季海温显著负相关[12]。西太副高是影响我国降水的重要天气系统之一,其强度、位置和形状异常是造成我国不同区域降水异常的重要原因[13-14]。夏季当西太副高位置偏南时,我国北部地区易出现干旱[13,15],而当西太副高强度偏强、西伸脊点异常偏西时,长江流域易发生高温干旱[16];西太副高的强度、面积等异常程度的不同,可引起不同等级的干旱事件[17]。在不同时期、不同区域发生的干旱事件中,西太副高的强度、位置等要素变化并不完全相同[12,18-19],因此,仍需对各次干旱事件发生时西太副高的特殊性进行探究。
浙江省是干旱灾害频发区,四季均有干旱发生,危害最大的是夏秋干旱[20-21],如2013年夏旱,浙江省218.1万人受灾,农作物绝收3.3×104hm2,直接经济损失30.3亿元[22]。2019年秋旱,浙江部分地区玉米等作物出现绝收,柑桔等水果品质明显下降,中草药等减产严重,农业经济损失明显。为进一步了解秋旱特征及成因,本文针对2019年浙江省秋旱特征和环流形势进行初步分析,以期为后续干旱预测研究提供参考。
1 资料与方法
1.1 资 料
所用资料:(1)浙江省67个常规气象站1981—2019年逐月降水、气温资料;(2)1981—2019年2.5°×2.5° NCEP逐月再分析资料;(3)2019年秋季浙江省逐日综合气象干旱指数资料。气候基准态取1990—2019年均值,秋季为9—11月。
1.2 综合气象干旱指数(CI)
气象干旱是引发农业干旱、水文干旱的重要因素,农业干旱、水文干旱与气象干旱时滞分别为1个月和4个月,因此气象干旱监测分析对预测其他干旱具有指示作用[23]。目前,用于气象干旱监测的干旱指数有几十种[24],其中综合气象干旱指数(CI)是我国国标中的一个综合指数[25],该指数即可反映短时间(月)和长时间(季)尺度降水量气候异常情况,同时又反映短时间尺度水分亏欠情况,适用于实时气象干旱监测[1]。CI等级划分如表1所示,本文采用该指数对2019年浙江秋旱进行监测分析。
表1 CI等级划分Tab.1 Grade classification of the compound meteorological drought index (CI)等级类型CI1无旱-0.6 2 2019年浙江秋旱、气温和降水 2.1 秋旱概况 为了解此次干旱事件的演变特征,采用2019年秋季全省67站的逐日降水、气温等数据资料,计算每日各站的CI。9月10日浙西少数县(市、区)出现轻旱并维持,9月30日干旱面积迅速扩大、旱情加重,10月10日浙江中、西部均出现旱情,其中浙中西部出现大范围重旱,个别县(市、区)出现特旱,旱情一直维持至10月25日。10月26日开始,受降水影响,全省旱情有所缓解,至10月底以轻旱为主。11月上旬开始降水持续偏少,旱情又逐渐加重,至11月15日全省95%以上县(市、区)出现旱情,超60%县(市、区)达中度及以上旱情,11月23日之后,东北部受降水影响,旱情有所缓解,其他地区维持中度及以上旱情,11月30日浙江衢州市5/6县(市、区)出现重旱(图1)。 图1 2019年秋季浙江省CI演变Fig.1 Evolution of the compound meteorological drought index in autumn 2019 in Zhejiang Province 2.2 秋季气温和降水变化 图2为浙江省2019年秋季降水距平百分率和气温距平空间分布。2019年秋季,除浙江东北部以外,其他地区降水量均较常年偏少,其中衢州大部、金华西部、杭州南部及丽水西北部等12个站点降水量破历史最低值。9月,除东北部以外,全省大部分地区降水距平百分率为负距平,浙中西部、浙西南降水距平百分率绝对值超75%,4个县(市、区)超90%;10月,除东部以外,全省其他大部分地区降水距平百分率为负距平,浙中西部及浙北降水距平百分率绝对值超50%,浙北北部超90%;11月,全省降水距平百分率均为负距平,浙中南大部分地区降水距平百分率绝对值超75%,部分超过90%。