2015年全国干旱状况及其影响与成因

王闪闪，王素萍，冯建英

(中国气象局兰州干旱气象研究所，甘肃省干旱气候变化与减灾重点实验室，中国气象局干旱气候变化与减灾重点实验室，甘肃　兰州　730020)



2015年全国干旱状况及其影响与成因

王闪闪，王素萍，冯建英

(中国气象局兰州干旱气象研究所，甘肃省干旱气候变化与减灾重点实验室，中国气象局干旱气候变化与减灾重点实验室，甘肃兰州730020)

摘要：2015年(2015年3月至2016年2月)，我国华北、黄淮、西北地区东部、内蒙古、东北以及西南等地存在不同程度的旱情。主要存在2个明显的干旱中心区，分别是华北、黄淮、西北地区东部、内蒙古、东北大部组成的北方旱区和西南旱区。其中，北方旱区伏秋旱较严重，西南旱区主要是夏旱。各旱区农业、人畜饮水等受到不同程度的影响。2015年受厄尔尼诺现象影响，东亚—西北太平洋大气环流发生异常，东亚大槽偏强偏东、西太副高位置偏东，我国北方盛行西北风且西南暖湿气流无法到达北方，导致我国北方干旱严重；而西南地区气压表现为大范围正距平，西南涡减弱和高原地区的反气旋增强，从而造成该地区出现干旱。

关键词：2015年；干旱状况；干旱演变；影响；成因

1全国干旱事实和影响

2015年，我国华北、黄淮、西北地区东部、内蒙古、东北以及西南等地存在不同程度的旱情(图1)。

春季，旱情主要发生在西南地区北部、华北、内蒙古中东部以及华南区域，有轻到中旱，局地有重到特旱，其中，华南区域因前汛期偏晚，4月旱情较重，1/3的区域有中度以上气象干旱[1]，春末，华南旱情明显缓解，四川西部和云南大部旱情持续发展；夏季，华北、黄淮、西北地区东部、内蒙古、东北、西南西部存在不同程度的旱情，其中，西南地区西部初夏旱情较严重，华北、黄淮、西北地区东部、内蒙古、东北以及西藏区域伏旱严重，50%左右的区域存在旱情，20%左右的区域有中度以上气象干旱[2]；进入秋季，各区域旱情明显缓解，至秋末，仅局地有轻到中旱；冬季，旱情主要出现在四川北部，以轻到中旱为主，其余区域基本无旱情。总体来说，2015年我国主要存在2大干旱区，分别是华北、黄淮、西北地区东部、内蒙古、东北大部组成的北方旱区和西南旱区。

图1　2015年全国旱情分布示意图

1.1北方旱区

北方旱区旱情主要发生在夏、秋季，尤其是7月中旬到10月期间，从干旱站次比来看，这一时段区域内有44%的站点存在旱情，16%的站点有中度以上旱情(图2)。从旱情的空间分布来看(图3)，7月上旬，区域内有零星的轻到中旱区；7月中、下旬，华北大部、黄淮东北部、西北地区东北部、内蒙古中部以及东北中南部的部分区域有中到重度气象干旱；8月上旬，黄淮、东北以及西北地区东部的部分区域旱情稍有缓解，华北和内蒙古的部分区域旱情持续，8月中旬起，华北、西北地区东部以及内蒙古的部分区域旱情加剧，黄淮东北部和东北南部部分区域旱情再次发展，至月末，大部区域有中度以上气象干旱，局地有重到特旱；9月中旬起，西北、华北以及内蒙古区域的旱情开始缓解，而黄淮和东北区域的旱情持续，存在中到重度气象干旱，东北局地有特旱；10月，东北旱情稍有缓解，而西北地区东南部、华北南部以及黄淮局地仍有中到重度旱情；11月之后，北方旱区旱情明显缓解，仅局地有轻到中旱。

据旱区气象局及民政部门统计，2015年入夏以来的旱灾共造成内蒙古360.8万人受灾，农作物受灾面积195.6×104hm2，其中绝收32.3×104hm2，直接经济损失64.5亿元*内蒙古新闻网，http://inews.nmgnews.com.cn/system/2015/09/11/011769165.shtml；辽宁省有289.8万人受灾，28.8万人因旱需生活救助，农作物受灾面积81.5×104hm2，其中绝收13.9 ×104hm2，饮水困难的大牲畜1.7万头(只)，直接经济损失23.3亿元*民政部救灾司，http://www.jianzai.gov.cn//DRpublish/ywcp/0000000000012043.html；

图2　2015年北方旱区干旱站次比(发生干旱

图3　2015年7～11月上旬北方旱区旱情空间分布

山西省7月中旬有202.5万人受灾，18.1万人因旱需生活救助，农作物受灾面积43.3×104hm2，其中绝收3.8 ×104hm2，饮水困难的大牲畜1.2万头(只)，直接经济损失15.6亿元。8月，山西全省因旱损失达20.7亿元，超过近5 a年均干旱损失*2015年8月山西省气候影响评价；陕西省有83.12万人因旱受灾，受灾面积25.8×104hm2，农作物绝收面积4.3×104hm2，直接经济损失10.22亿元*2015年7月陕西省气候影响评价；宁夏有105万人受灾，因旱需饮水救助45万人，农作物受旱面积17.0×104hm2，绝收面积5.0×104hm2，直接经济损失约5亿元*2015年夏季宁夏气候影响评价；甘肃有71.07万人受灾，饮水困难6.72万人，农作物受灾面积14.5×104hm2，成灾面积6.57×104hm2，绝收面积1.26×104hm2，直接经济损失3.49亿元*2015年8月甘肃省气候影响评价。

1.2西南旱区

西南地区多发生冬、春旱，夏旱较少出现[2-4]。2015年春季，四川大部和云南西北部有轻到中旱，局地有重旱[2]；夏季，西南地区西部出现严重旱情，川西高原、川西南山地、盆地中部以及云南大部区域存在中度以上程度的气象干旱，从干旱站次比来看(图4)，6～8月上旬区域内平均有36%的站点存在旱情，16%的站点有中度以上旱情，5%的站点有重度以上旱情。从旱情的空间演变来看(图5)，6月，川西高原南部、川西南山地以及云南西北部和中部区域存在中度以上气象干旱，云南西北部有特旱；进入7月，四川南部和云南的旱情稍有缓解，特旱解除，但川西高原北部、四川盆地中部以及西藏中东部出现轻到中旱，局地有重旱；8月上旬后，各地旱情均有所缓解，仅局地有轻到中旱；进入秋季，西藏中东部旱情再次发展，至9月下旬，西藏中部的大部区域有中度以上气象干旱，那曲地区有重旱；10月上旬，旱情稍有缓解，中到重旱区范围稍有缩小，中旬起，旱情明显缓解，重旱解除，中旱区缩小。

图4　2015年西南旱区干旱站次比演变特征

图5　2015年6～10月中旬西南旱区旱情空间分布

据云南省民政部门统计，截至7月22日，云南省昆明、玉溪、保山等7市(自治州)41个县(市、区)480.6万人受灾，155.8万人因旱需生活救助；农作物受灾面积49.9×104hm2，其中绝收面积8.7×104hm2；饮水困难的大牲畜97.1万头(只)；直接经济损失22.6亿元。

2旱区气温和降水变化

从各时段气温和降水状况来看(图略)，2015年3月上、中旬，华北旱区大部、云南以及四川南部降水较常年偏少8成以上，西南旱区大部气温较常年同期偏高2～4 ℃，局地偏高4 ℃以上，高温少雨致使华北大部、四川大部以及云南部分区域存在轻到中旱，局地重旱；下旬，华北旱区降水仍偏少8成以上，气温偏高4 ℃以上，旱情迅猛发展，四川和西藏部分区域降水偏少8成以上，旱情持续；4月，华北旱区和西南旱区相继出现10～50 mm的降水，较常年同期偏多2成以上，局地偏多2倍以上，同时，气温接近常年同期，旱情明显缓解。而华南大部降水较常年偏少5成以上，气温偏高1～2 ℃，旱情发展；5月，华南旱区大部降水较常年偏多5成以上，局地偏多1～2倍，旱情显著缓解；6月，四川西部和云南大部气温较常年同期偏高1～2 ℃，川西南山地和云南西北部偏高2～4 ℃，降水量较常年同期偏少3～8成，高温少雨致使四川和云南的部分区域存在中度以上气象干旱；7月，北方旱区和西藏大部降水较常年同期偏少5～8成，旱情发展；8月，西南旱区降水较常年同期偏多2成至1倍，旱情明显缓解，而北方旱区大部降水仍偏少2成以上，旱情持续；9月，西藏大部降水量较常年同期偏少5成以上，局地偏少8成以上，同时，气温较常年同期偏高1～4 ℃，旱情再次发展，黄淮和东北旱区降水偏少5成以上，旱情持续，而西北地区东南部和内蒙古西部气温接近常年同期，降水量较常年同期偏多2成以上，内蒙古西部偏多2倍以上，旱情明显缓解；10月，西藏中部降水偏多2成以上，局地偏多2倍以上，旱情明显缓解，而西北地区东南部、华北北部、黄淮降水量仍较常年同期偏少2成以上，局地旱情持续；11月，北方旱区大部降水量偏多2倍以上，大部区域旱情解除，而川西高原和云南西北部降水量较常年同期偏少8成以上，旱情稍有发展；冬季，川西高原和云南西北部降水仍偏少2成以上，存在轻到中旱。

3干旱成因

3.1北方旱区

2015年是典型的强厄尔尼诺年，从4月开始赤道中东太平洋的海温异常偏高，并一直持续到2016年春季。厄尔尼诺对我国气候影响较大，早在1930年代，涂长望先生就研究了南方涛动(SO)与我国降水的超前、滞后关系，试图对我国夏季的旱涝进行预测[5]。大量研究表明，在厄尔尼诺年，我国雨带主要维持在长江及其以南地区，北方地区总体偏旱[6-11]。观测事实发现，2015年我国华北、黄淮、西北地区东部、内蒙古、东北等北方地区在汛期确实发生了大范围的干旱现象，给社会经济特别是农业生产带来巨大损失。

从500 hPa位势高度场的空间分布看出(图6a和图6b)，5、6月我国北方至白令海峡东部一带存在低压异常，异常低压中心位于堪察加半岛附近，而异常低压以西的欧洲地区则出现显著的高压异常。这种异常高、低压的环流配置，使得中高纬地区西风带偏于经向环流型，同时东亚大槽位置偏东，我国北方大部地区位于槽后，下层辐散、上层辐合，不易形成降水。这种环流形势在700 hPa(图7a和图7b)上表现得更为清晰：5、6月欧洲地区的异常高压和东亚地区的异常低压相互配置，东亚大槽加深增强且位置偏东，从而使得我国北方大部地区受槽后西北冷空气控制(图8a和图8b)。另外，500 hPa垂直速度异常空间分布图(图9a和图9b)显示，我国北方地区表现为大面积的正异常，即下沉运动增强或上升运动减弱。同时，对1 000～300 hPa整层水汽输送进行积分(图10a和图10b)发现，5、6月，北方地区水汽表现为辐散，不利于降水发生。

7、8月，500 hPa位势高度场(图6c和图6d)上，我国东部地区存在一低压异常，受其影响，西太平洋副热带高压(以下简称西太副高)无法西进，滞留在海上，相比于1981～2010年平均西伸脊点(120°E)，2015年7月西太副高的西伸脊点停留在140°E，比常年偏东20个经度；8月偏东近20个经度。从700 hPa位势高度场(图7c和图7d)也可看出，对流层低层西太副高仍位于海上，大量暖湿气流沿着反气旋西侧北上，仅扫过华南的部分地区，经台湾北上，到日本群岛附近向东转入太平洋(图8c和图8d)，这一重要的水汽通道偏东是导致我国北方干旱少雨的一重要原因。此外，500 hPa垂直速度场上(图9c和图9d)，7、8月我国北方大部地区表现为正异常，说明下沉运动增强或上升运动减弱。综上可知，来自西北太平洋的水汽通道偏东导致水汽无法到达我国北方，配合对流上升运动的减弱，从而使我国北方大部地区的水汽通量散度呈正值，即水汽辐散流失，干旱加重。

图6　2015年5～10月500 hPa位势高度(等值线)及其异常(彩色阴影)的空间分布(单位:gpm)

图7　2015年5～10月700 hPa位势高度(等值线)及其异常(彩色阴影)的空间分布(单位:gpm)

图8　2015年5～10月700 hPa风场的空间分布(单位：m/s)

图9　2015年5～10月500 hPa垂直速度异常的空间分布(单位：Pa/s)

图10　2015年5～10月1 000～300 hPa整层水汽积分的平均水汽

9、10月，伴随着较冷空气的南下，西北太平洋副高势力减弱，脊线开始自北向南迅速撤退，9月上旬脊线第一次回撤到22°N附近，我国北方雨季结束。但500 hPa垂直速度异常分布(图9e和图9f)显示，北方地区出现大面积的负异常，即辐合上升运动增强，产生降水，一定程度上缓解了我国北方的旱情。

3.2西南旱区

2015年春季西南地区北部出现旱情，到6月干旱急剧加重，尤其是云南、四川西部地区，至7、8月云南和四川旱情有所缓解，而西藏地区出现严重干旱，尤其是7月，一直持续到9月，10月下旬干旱缓解(图4)。研究表明，西南地区降水与西南涡密切相关，西南涡是青藏高原东部及我国西南特殊地形影响下形成的浅薄系统，在700 hPa或850 hPa上表现为气旋性环流的小低压，伴随降水产生[12-18]。从500 hPa位势高度场(图6a和图6b)可以看出，受厄尔尼诺影响，低纬度地区位势高度场呈正距平，5、6月西南地区气压相比常年气候平均偏高。同样，在700 hPa位势高度场上(图7a和图7b)，云南西南部地区位势高度为正异常，即云南西南部低涡偏弱。从500 hPa垂直速度场(图9a和图9b)可看出，5、6月西南大部地区为正异常，对流上升运动受到抑制，同时整层大气的水汽输送表现为强辐散(图10a和图10b)，不利于降水形成，旱情加剧；7、8月，云南西部地区垂直速度出现负异常，上升运动增强(图9c和图9d)，水汽辐合积聚(图10c和图10d)，旱情逐渐得到缓解；至9、10月，西太副高减弱南退，并向东退居到海上，但华南沿海地区出现异常高压中心(图6e和图6f)，副高位置相比常年偏西，从而引导西南水汽进入川滇地区，干旱基本解除。青藏高原平均海拔4 000～5 000 m，有“世界屋脊”之称，降水主要集中在高原南部，水汽主要来源于孟加拉湾[19-20]。从500 hPa位势高度场(图6c)上可以看出，7月我国西部存在一异常高压中心，受其影响，青藏高原地区在反气旋高压控制下盛行下沉气流，不易形成降水。此外，500 hPa垂直速度场(图9c)上，7月青藏高原地区出现显著正异常，说明该地区的上升运动受到抑制，对流活动较常年偏弱，降水不易发生，从而使干旱加剧。一般年份，由于地形影响，青藏高原南部地区存在一弱槽，其引导来自孟加拉湾的水汽爬坡进入高原南部，这是夏季青藏高原降水的主要水汽通道。2015年7月，青藏高原大部地区尤其是西北部存在一异常高压中心，同时在高原南侧孟加拉湾附近存在一弱的异常低压中心，从而使得高原大部地区在高压反气旋控制下，盛行东北风和北风，使得孟加拉湾的水汽通道呈“关闭”状态，进而导致水汽在该地区辐散，降水异常偏少，加剧当地旱情。8月，来自孟加拉湾的水汽给青藏高原地区带来降水，缓解了这次干旱。

4结论

(1)2015年，我国主要存在2个明显的干旱中心区，分别是华北、黄淮、西北地区东部、内蒙古、东北大部组成的北方旱区和西南旱区。

(2)北方旱区伏秋旱较严重，西南旱区主要是夏旱。

(3)2015年受超强厄尔尼诺现象影响，东亚—西北太平洋大气环流发生异常：5、6月，高纬地区西风带相比气候平均振幅的波动较大，表现为经向环流型，东亚大槽偏东，我国北方位于槽后地区，盛行西北风；7、8月，西太副高位置偏东，西南暖湿气流无法到达北方，导致我国北方连续多月降水偏小，干旱严重；9、10月，副高减弱南退，北方部分地区垂直辐合上升运动增加，产生降水，在一定程度上缓解了北方旱情，但干旱仍在持续。而在西南地区，气压表现为大范围的正距平，从而导致西南涡减弱和高原地区的反气旋高压增强，造成干旱，尤其在夏季；8、9、10月，暖湿西南风将孟加拉湾水汽输送到西南地区，解除了西南地区的旱情。

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中图分类号：S166

文献标识码：A

文章编号：1006-7639(2016)-02-0382-08

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

作者简介：王闪闪，助理研究员，研究方向为干旱归因分析、海气相互作用. E-mail:wangshsh06@163.com

基金项目：中国气象局兰州干旱气象研究所科研启动项目(KYS2015BSKY01)资助

收稿日期：2016-04-10；改回日期：2016-04-19

王闪闪，王素萍，冯建英.2015年全国干旱状况及其影响与成因[J].干旱气象，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