涪陵区近 54a伏旱高温气候与 2006年特大干旱特征分析

2010-12-22廖晓荔黄跃华田凤国

中低纬山地气象 2010年2期

关键词：涪陵区涪陵环流

徐洪,廖晓荔,黄跃华,田凤国

(重庆市涪陵区气象局,重庆涪陵 408000)

涪陵区近 54a伏旱高温气候与 2006年特大干旱特征分析

徐洪,廖晓荔,黄跃华,田凤国

(重庆市涪陵区气象局,重庆涪陵 408000)

利用涪陵区 1953—2006年伏旱资料、大气环流资料、大气物理量资料等,分析了近 54a涪陵区伏旱高温气候的变化特征以及 2006年出现在涪陵区的特大干旱 (伏旱)。结果表明：涪陵区伏旱高温气候变化与全球气候变化有关,其形成和时空分布与北半球盛夏大气环流型密切相关。500hPa冬季贝加尔湖地区为明显负距平、亚洲中高纬度地区盛行纬向环流、副热带高压偏西偏北并与发展东移的青藏高压结合交替影响四川盆地,盛夏 100hPa西欧高度场偏高、欧亚大陆中高纬度呈 +- +分布,是造成涪陵区伏旱高温主要环流特征。

伏旱高温;环流特征;2006年特大干旱

1 引言

在人类活动以及自然因素的综合影响下,气候出现异常,极端气候事件频繁发生。涪陵区处于四川盆地东部平行岭谷区,海拔多在 200～1 000m,地形以河谷、平坝、丘陵、山地为主,立体气候明显。盛夏期间 (6月下旬—9月上旬)伏旱是主要灾害性天气之一。1953～2006年,涪陵区伏旱发生频率为75%,其中严重伏旱达 25%。伏旱期间往往伴随高温,使危害加重。伏旱高温造成的影响,河谷最突出,随着海拔高度的升高,影响随之减轻。2006年特大干旱 (伏旱),对涪陵区造成的危害之大为历史罕见。突出的特点是：持续长：从 7月 6日开始至9月 7日持续 64d。温度高：≥35℃的高温天气为55d,≥40℃高温天气为 12d,极端最高气温 43.5℃,地面最高温度 71.6℃。降水少：64d总降水量仅为54.7mm,平均每天不足 0.9mm。灾情重：导致粮食减产、林木损毁、用电困难、水源枯竭。涪陵区直接经济损失 6.39亿元,其中农业直接损失 4.39亿元。本文着重对涪陵区伏旱高温气候成因进行分析,对2006年特大伏旱事件大气环流的异常特征进行了深入研究。

2 资料与分析方法

伏旱高温气候的变化特征资料选用：1953—2006年涪陵区气温、降水、伏旱的统计资料;1971—2000年 NCEP北半球高度场再分析资料;1971—2000年平均环流场资料。2006年特大干旱资料选用：2006年 7—8月 500hPa、100hPa平均环流场资料。分析方法：采用年代平均、曲线分析、平均场分析等。

3 涪陵区 1953～2006年伏旱气候基本情况及其变化特征

根据重庆市气象局关于干旱定义,伏旱时间跨度为 6月下旬—9月上旬。伏旱强度划分为一般旱(20～29d)、重旱 (30～39d)和严重旱 (≥40d),其中还包含旱期总雨量和旱期高温天数限制。涪陵区伏旱平均开始时间是 7月中旬,持续时间 20～66d,平均天数是 38d。历年高温天数 10～59d,平均天数 33d。

3.1 涪陵 1953—2006年伏旱强度分析

涪陵区 1953—2006年 54a中共出现伏旱 41d,概率为 74.5%。伏旱的年代变化看,20世纪 50年代弱,60年代前期、70年代和 80年代后期强,2000—2006年,伏旱出现由弱到强的趋势。严重伏旱分布情况是：50年代 1a,60年代 3a,70年代 6a,80年代 2a,90年代 3a,2000—2006年是 2a。

3.2 涪陵 1953—2006年高温 (≥35℃)分析

涪陵区高温时段主要出现在盛夏,而伏旱期又是高温最集中阶段。统计得出,高温天数和伏旱强度成正比,涪陵区伏旱期间≥35℃高温时段平均为33 d,2006年达到 55d,仅次于 1959年的 59d。从高温天数趋势分析,目前高温呈上升趋势。

3.3 涪陵 1953—2006年高温 (≥40℃)分析

涪陵 1953—2006年≥40℃高温天数较多的年份 (≥5d)有 1959年、1961年、1964年、1972年、1975年、1992年、2006年,除去 1964年伏旱较轻,其它年份都是严重旱,2006年≥40℃高温天数达到12d,为涪陵区有气象记录以来之最。

3.4 涪陵 1953—2006年汛期 (5—9月)降水分析

涪陵区汛期 5—9月平均降水量为 750mm。1953—2006年中有 17年严重伏旱,其中 1972年、1990年和 2003年汛期降水量大于平均值,另外 14a均小于平均值。1960年、1992年和 2006年汛期均不足 500mm,2006年仅为 431.4mm,偏少 42.5%。

3.5 全球变暖对涪陵气温的影响

在全球气候变暖的大背景下,涪陵区伏旱期间气温也经历了较明显的变化。

极端最高气温的变化：20世纪 50年代最高为42.2℃;60年代为 42.0℃;70年代为 42.2℃;80年为41.5℃,90年代 41.0℃,2000—2006年上升到 43.5℃。

高温日数 (≥35℃)的变化：50年代最多为59d,60年代 49d,70年代 55d,80年代 39d,90年代50d,2000—2006年为 55d。

高温日数 (≥40℃)的变化：50年代最多为10d,60年代 10d,70年代 5d,80年代 2d,90年代7d,2000—2006年为 12d。

图 1 欧亚 12—2月冬季平均环流场

4 重庆区域 (涪陵)伏旱期平均环流特征

4.1 500hPa欧亚冬季环流特征

图 1是重庆区域 (涪陵)夏季多雨年前期500hPa欧亚 12—2月冬季平均高度距平环流场。主要环流特征表现为欧亚大陆高纬地区冷高压异常发展,冷空气势力较强;青藏高原地区及日本地区高度场偏低。贝加尔湖地区为明显正距平区。当前期欧亚 12—2月冬季平均环流场出现与 (图 1)反相位分布时,有利重庆区域 (涪陵)夏季少雨。

4.2 500hPa北半球 7—8月旱年平均高度场环流特征

重庆区域 (涪陵)旱年中,西太平洋副热带高压处于全年最偏北位置,主体位于太平洋海域,脊线在 30°N附近,西伸脊点在 135°E附近。西风带以长波活动为主,西南季风强盛,极涡中心偏于西半球,中心强度为 5440百帕,中纬度为四波环流,槽线分别位于 70°E,180°E,120°W,160°W附近 (图略 )。

4.3 100hPa平均高度环流特征

100hPa流场尺度大,流型稳定,对研究伏旱有很重要的意义。通过分析得出,北半球欧亚大陆中高纬度差值分布呈 + - +分布,西欧有正 2中心,乌山到西西北利亚有负 4中心的负值区,远东地区为正值区。盛夏 100hPa西欧高度上升,乌山及以东地区高度下降,长波槽发展,南亚高压东亚部分向北加强发展,欧亚大陆中高纬度呈 + - +分布有利于重庆区域 (涪陵)高温伏旱天气出现 (图略)。

5 2006年特大干旱环流特征

5.1 2005年 12月—2006年 2月北半球冬季高度距平环流特征

2005—2006年冬季 500hPa高度距平场上 (图略),欧亚大陆高纬地区冷高压势力偏弱,南下冷空气不强;青藏高原地区及日本地区高度场相对较高。在贝加尔湖地区出现明显负距平区,有利于夏季重庆区域 (涪陵)少雨。与 (图 1)比较中高纬呈现反相位分布。

5.2 2006年 7—8月 500hPa平均高度环流特征

平均环流图上,极涡强度较常年明显偏强,绕极地区为 3个长波槽,一个位于太梅尔半岛到乌拉尔山东部,另两个分别位于白令海峡地区和北美大陆东海岸,长波脊位于欧洲大陆、亚洲北部和美洲大陆西海岸,亚洲中高纬度地区为宽广的纬向环流。西太平洋副热带高压较常年范围显著偏大,脊线偏北,西伸脊点偏西 15°以上,非洲大陆到伊朗高原的大陆高亚也呈现范围和强度偏大的特征 (图略)。

5.3 2006年 7—8月 500hPa位势高度距平特征

中高纬度地区欧洲西部为正距平区,亚洲大陆北部为东西向大范围负距平区,两个中心分别位于乌拉尔地区和鄂霍次克海地区,这两个区域正是表征乌山阻高和鄂霍次克阻高强弱的关键区,明显的负距平说明有利于北方冷空气南下的乌山阻高和鄂霍次克阻压不存在或明显偏弱。另外我国东北华北上空有大范围正距平区,这是西太平洋副热带高压位置偏北的反应。另外,在里咸海附近伊朗高原上空有 +3位势什米以上距平区,表征伊朗高压偏强 (图略)。

5.4 2006年 7—8月 100hPa环流特征

2006年 7—8月 100hPa平均高度环流图上,南亚高压较常年明显偏强。距平图上,华北上空有大范围正距平区,中心达正 5位势什米。根据已有研究,100hPa上的大陆高压和 500hPa上的西太平洋副热带高压是在对流层上部和对流层中部分别形成的高空反气旋环流,但它们存在着相互制约的关系。盛夏期间,南亚高压较常年明显偏强且在华北地区有较强大范围正距平,南亚高压在东亚偏北发展加强,有利于中层西太平洋副热带高压的强盛并维持在偏西偏北的位置 (图 4)。

图 2 2006年 7—8月 100hPa平均高度与距平

5.5 西太平洋副高与台风活动

2006年 7月中旬开始到 8月中旬,0604号台风碧利斯,0605号台风格美,0606号台风派比安,0608号台风桑美、0609号台风宝霞先后在华南沿海登陆减弱沿偏西方向活动,登陆台风较常年明显偏多。西太平洋副高的偏西偏强在我国东部中低纬度形成范围宽广的偏东气流,引导海上台风西行,其反馈 (阻塞)作用是副高维持的重要原因,因而使西南区高温干旱加剧。