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1997-2002年华北持续性干旱气候诊断分析

文章编号:1001-4675(2008)06-0842-09

1997-2002年华北持续性干旱气候诊断分析*

荣艳淑1,2,段丽瑶3,徐明4

(1.河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室,南京210098;2.河海大学水文水资源学院,南京210098;

3.天津市气候中心,天津300074;

4.南京信息工程大学大气科学学院,南京210044)

摘要:利用1957-2002年华北地区104个气象站实测的月降水量、月平均气温等气候资料,以及美国N CEP/ NCAR的850hPa矢量风和500hPa位势高度等再分析资料,分析了1997-2002年逐月降水距平变化特征、干旱持续性特征、干旱强度分布特征;基于干旱区域性特征,提出了一个描述区域性干旱的指数(spatial drought i ndex, SD I);此外,从东亚大气环流系统中的冬季东亚大槽、贝加尔湖反气旋环流场、西太平洋副热带高压以及东亚夏季风等系统的变化等方面,探讨了对这一持续性干旱的影响。研究表明:华北地区1997-2002年的干旱具有全区强度大的特征,区域平均干旱指数达到了65%以上。而东亚地区冬季东亚大槽持续偏弱,夏季贝加尔湖地区高压又持续偏高,东亚夏季风持续偏弱,西太平洋副热带高压持续偏东等的综合作用,是引起华北地区这一阶段持续性干旱的主要原因。

关键词:持续性干旱;干旱指数(S D I);气候诊断;反气旋环流;副热带高压;东亚夏季风;华北地区

中图分类号:P467文献标识码:A

20世纪80年代以来,伴随着全球增暖,干旱问题变得日益突出。干旱带来的广泛、持久的危害是气象灾害中最为严重的一种,干旱引起水资源短缺112、地下水储量锐减122、农作物减产132,全球每年因干旱造成的经济损失高达6.0@109~8.0@109美元142。而中国因干旱造成的经济损失也呈上升趋势,据统计,2000年中国因旱灾造成的经济作物损失达5.0@1010元以上152。2001年全国因干旱造成的损失占气象灾害总和的72%1,受旱面积、成灾面积和粮食损失分别达到了3.85@107hm2(自1949年以来的第3位)、2.37@107h m2(自1949年以来的第2位)和5.48@107kg(自1949年以来的第2位),经济作物损失5.38@1010元152。由于持续干旱少雨,土壤缺水严重,2000年以来沙尘暴频发,尤其是2002年春季在西北和华北发生了10多年来最严重的沙尘暴162。

在全球变暖背景下,华北干旱也呈加剧的趋势16-82。20世纪后期到21世纪初,华北地区有半数以上的年份出现干旱,甚至严重干旱192。1997年全年四季都有干旱发生,以夏、秋两季干旱的范围广、持续时间长;同时,河北、山东、河南3省夏季受灾面积50年来少见。1998年春季和初夏降水量较正常年份略偏多,但是夏末之后干旱再次袭击华北地区,造成华北冬麦区受灾面积巨大1102。干旱从1997年一直持续到2002年,政府不得不从黄河引水济京津,以解缺水之急。

干旱是多种因素综合作用的结果,这些因素既包括海温、季风、极涡、阻塞高压、西风带环流,也包括副热带高压的强度及位置变化等111-142。本文通过分析1997-2002年华北地区逐月降水距平变化、干旱持续性和干旱强度分布特征,从东亚大气环流系统的变化等方面,探讨这一时期华北地区干旱的成因。

1资料及说明

本文以河北省、山西省、山东省、河南省、内蒙古自治区、北京市和天津市5省2市作为华北地区的代表,选取该区域内104个观测站1957-2002年连续46年的月平均气温、月降水量等作为基本分析资料(由国家气象中心提供),同时使用了一些大气环流特征量(由国家气候中心提供)以及美国NCEP/ NCAR500hPa和850hPa再分析资料作为大气环流的背景资料。

第25卷第6期2008年11月

干旱区研究

A R I D ZONE RESEARC H

Vo.l25N o.6

Nov.2008

*收稿日期:2008-01-08;修订日期:2008-07-10

基金项目:国家自然科学基金项目(40771039);河海大学创新基金项目(2084/40501111)资助

作者简介:荣艳淑(1961-),女,天津人,博士,主要从事气候变化、水文气象研究.E-ma i:l ysron@http://www.wendangku.net/doc/0a6df5fb81c758f5f61f67cf.html.c n 1中国气象局国家气候中心.中国气候公报,2001.