中国西南干旱对气候变暖的响应特征

姚玉璧，张 强，王劲松，尚军林，王 莺，石 界，韩兰英

1. 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开放实验室，甘肃 兰州730020；2. 甘肃省定西市气象局，甘肃 定西743000；3. 西北区域气候中心，甘肃 兰州730020

中国西南干旱对气候变暖的响应特征

姚玉璧1，2，张 强1，王劲松1，尚军林2，王 莺1，石 界2，韩兰英3

1. 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开放实验室，甘肃 兰州730020；2. 甘肃省定西市气象局，甘肃 定西743000；3. 西北区域气候中心，甘肃 兰州730020

基于相对湿润度的干旱等级分析方法，应用中国西南1958─2012年气候资料，研究了中国西南干旱时域变化、空间分布、各季节的时空演变及其对全球气候变暖的响应特征，为应对气候变化提供科学依据。采用ArcGIS系统中反距离权重方法进行空间插值分析绘图。结果表明：中国西南年干旱发生区主要分布于云南高原北部、川西高原和川西南山地，发生干旱区域占总面积的30%左右；其中，中旱区分布于云南高原北部、川西高原部分区域，占研究区总面积的11%左右；重旱区分布于云南高原北部、川西高原局部地区，占研究区总面积的5%左右；历年干旱出现频率平均31.7%。研究区干旱以冬、春季干旱为主。历年逐季冬、春季干旱出现站次平均分别为76.1%和46.2%。1958─2012年云贵高原大部、四川盆地中部相对湿润度指数负绝对值增大，干旱等级提高，年干旱强度呈增强的趋势；其中，云贵高原大部分区域夏、秋和冬季相对湿润度指数负绝对值呈增大趋势，干旱显著增强；川西高原和川西南山地区冬季干旱呈增强趋势；四川盆地和川北区域秋季干旱呈增强趋势；川东盆地、贵州高原春季干旱也呈增强趋势。年干旱指数时间序列存在显著的3～4 a和7～8 a周期振荡；2009年为干旱强度显著加强的突变点，在全球气候变暖的背景下，预计未来数年中国西南干旱仍处在面积扩大、强度增强过程中。

相对湿润度；干旱；气候变化；中国西南

2013年9月30日，联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)第一工作组第五次评估报告(AR5)《Climate Change 2013: The Physical Science Basis》全文公布，报告认为，与第四次评估报告(AR4)相比，大气圈和冰冻圈变暖的观测资料更加充分。1880─2012年，全球平均地表温度升高了0.85（0.65～1.06）℃，1951─2012年全球平均地表温度的升温速率（0.12（0.08～0.14）℃/10a）几乎是1880年以来升温速率的2倍。过去的3个连续10年比之前自1850年以来的任何10年均暖（IPCC，2013）。全球气候系统变暖的事实是毋庸置疑的。在全球变暖的背景下，全球范围内特大干旱、高温等极端天气气候事件发生的频率和强度呈增加趋势；不断变化的气候可导致极端天气和气候事件在频率、强度、空间范围、持续时间和发生时间上的变化，并能够导致前所未有的极端天气和气候事件的发生（IPCC，2012）。

中国西南地区是重要的农业和经济作物生产区（朱钟麟等，2006），西南地区降水量分布不均，变率大。近年来，干旱频发，2005年春季云南异常干旱，2006年夏季川渝特大干旱，2009年秋至2010年春以云、贵为中心的西南5省干旱，特别是2009─2012年的西南干旱事件持续时间长、影响范围广、灾害程度重，是该地区有气象记录以来最严重的气象干旱事件，2013年夏季重庆、四川、贵州又出现干旱。频繁发生的严重干旱灾害，给西南区域农业生产和社会经济发展造成严重的损失。研究西南地区干旱及其变化规律特征已迫在眉睫。

黄荣辉等（2012）认为西南地区最近几年无论夏季和秋季或是冬季和春季降水都处于偏少时期，即处于干旱时期。贺晋云等（2011）利用1960─2009年西南地区108站气象资料研究表明，四川盆地西南部、横断山区南端、广西南部沿海和贵州北部近50年来极端干旱发生频率明显增加。王明田等（2012）认为，西南地区年尺度干旱频率呈西部高，东部低的带状分布。近10 a年干旱强度增大明显。我国西南地区当前正处于一个干旱化过程，但不同地区干湿变化特征及干旱化的持续时间和位相却有差别（马柱国和任小波，2007）；近46 a来云南年均降水量趋于减少，夏季降水量减少较为明显；滇西地区气温也为增暖的变化趋势（段旭等，2000；刘瑜等，2010；陶云等，2009）。此外，国内外学者在分别对非洲干旱（Nicholson，2001）、中亚干旱（Wang等，2010）、中国北方干旱（马柱国和符淙斌，2001；马柱国，2005；黄小燕等，2014；王劲松等，2012）、西北干旱（罗哲贤，2005；钱正安等，2001；张强等，2010；张书余，2008）、华北干旱（张庆云等，2003）和黄土高原暖干化（Yao等，2013；卢爱刚，2009；王莺等，2013；姚玉璧等，2005）等研究中也发现局地向暖湿变化、大部分区域向暖干变化的特征。然而，在全球气候变暖的背景下，中国西南逐年及季节干旱的趋势变化特征如何？在季节尺度上干旱对全球气候变暖响应特征如何？在许多情况下仅讨论年时间尺度显然太长（王莺等，2014；姚玉璧等，2014；张强等，2011）。为此，从季节尺度入手结合年际变化分析中国西南干旱对全球气候变暖的响应特征、趋势变化，为相关研究提供参考，为科学防御干旱灾害提供依据。

1 研究区域与方法

1.1 研究区域

研究区域包括中国西南的四川省、贵州省、云南省和重庆市（图1），其地理坐标为东经97.4°E～110.2°E、北纬21.2°N～34.4°N。土地面积115万km2，耕地面积1900万hm2，海拔高度在150～5000 m之间。中国西南地形地貌复杂多样，境内有高原、山地、丘陵、平原、河谷和盆地，包括青藏高原东部、云贵高原和四川盆地等，独特的地理位置和复杂的地形地貌形成了多种多样的气候类型。

研究区域年降水量在303.7～1924.2 mm之间，1958─2012年降水量线性拟合气候倾向率在-80.9～25.3 mm/(10a)之间，平均值为-12.6 mm/(10a)，大部分区域气候倾向率为负值，即降水量呈下降趋势。区域年平均气温在-0.9～20.6 ℃之间，1958─2012年平均气温线性拟合气候倾向率在-0.141～0.764 ℃/(10a)之间，平均值为0.172 ℃/(10a)，区域气温气候倾向率除个别站为负值外，其余均为正值，即气温呈显著的上升趋势。

1.2 数据资料

研究区域气象数据资料选取中国西南地区3省1市（四川省、贵州省、云南省和重庆市）中区域空间代表性好、连续年代长、序列完整的89个国家基本气象站（图1）1958─2012年气象要素观测资料。

1.3 干旱指数分级

相对湿润度指数是指某时段降水量与可能蒸散量的差占同时段可能蒸散量的比。该指数是以土壤水分收支平衡为基础的干旱监测指数，反映了某时段降水量与可能蒸散量之间的平衡特征，适用于旬以上尺度的干旱监测和评估。本研究中，季尺度（3个月）干旱等级划分按照国家标准《气象干旱等级》（GB/T20481-2006）（张强等，2006）指标分级；年尺度（12个月）干旱等级划分参考文献（王明田等，2012）指标分级（表1）。

图1 中国西南区域气象观测站点分布图Fig. 1 The weather stations distribution of Southwestin China

表1 相对湿润度干旱等级划分表Table 1 The classification of drought Based on relative moisture index

相对湿润度指数（M）的计算公式为：

式中，R为某时段降水量（mm）；PE为某时段的可能蒸散量（mm）。

PE采用FAO推荐的Penman-Monteith模型（Allen等，1998；Walter等，2000），其计算公式如下：

式中，Rn为地表净辐射(MJ m-2d-1)；Gi为土壤热通量(MJ m-2d-1)；γ为干湿表常数(kPa℃-1)；Δ为饱和水汽压曲线斜率(kPa℃-1)；T为平均气温(℃)；U2为2 m高度处的平均风速(ms-1)，由10 m高度处的平均风速计算得到；es为饱和水汽压(kPa)；ea为实际水汽压(kPa)。

1.4 数据分析方法

线性倾向估计。用xi表示样本为n的某一气候变量，用ti表示xi所对应的时间，建立xi与ti的一元线性回归Xi=a+bti（i=1,2,…，n）。它的含义是用一条合理的直线表示x与t之间的关系。回归系数b＞0时，说明随时间t的增加x呈上升趋势；b＜0时，说明随时间t的增加x呈下趋势(魏凤英，2007)。

小波分析也称多分辨分析，克服了傅里叶分析在时间域上没有任何分辨率的缺点，被认为是傅里叶分析方法的突破性进展。它的主要功能是表达时间函数在时间—频率域中的局部化特征，即时间信号在局部时段的频率特征。小波基（母波）的种类较多，本文采用有边界Morlet小波能量谱分析(吴洪宝和吴蕾，2005)。

小波变换系数为：

ξ(t’,a)=a-1/2∫f(t)Ψ*(t/a- t’/a)dt

ξ(t’,a)是小波系数，f(t)是资料序列，Ψ*是Ψ的共轭函数。

1.5 空间分布分析方法

干旱指数以及干旱指数趋势系数空间分布特征根据气象站点计算数据，采用反距离权重（IDW, inverse distance weighted interpolation）方法对其进行空间插值。设定Cell size的参数均为0.005，生成空间栅格数据，应用ArcGIS软件绘图。

图2 中国西南干旱指数空间分布（a: 春季； b:冬季；c：年）Fig. 2 Spatial distribution of the droughts index on southwest in China(a: Spring; b: Winter ; c: Annual)

2 结果与分析

2.1 西南干旱区域分布特征

根据基于相对湿润度的干旱指数定义，相对湿润度指数负绝对值愈大，干旱等级愈高，干旱强度愈大；反之亦然。由中国西南春季相对湿润度指数空间分布图可知（图2a），研究区春季相对湿润度指数负绝对值呈东北向西南逐渐增大的特征，说明干旱强度从东北向西南逐渐增强。春季干旱区主要分布于云南高原、川西高原和川西南山地区域，干旱区域占所研究区域总面积的43%左右；其中中旱区分布于云南高原北部、川西高原南部和川西南山地，占所研究区域总面积的20%左右；重旱区分布于云南北部到川西南山地为中心的西北－东南向局部地带，占所研究区域总面积的5%左右。历年逐季春季干旱出现频率平均为46.2%。

中国西南冬季相对湿润度指数负绝对值呈东西向逐渐增大的特征（图2b），说明干旱强度从东向西逐渐增强。除重庆中南部和贵州高原东部外，冬季干旱分布于西南绝大部分地区，轻旱及其以上干旱区域达到研究区域总面积的76%以上；其中，中旱区分布于云南高原、川西高原、川西南和川北山地，达到研究区域总面积的55%左右；重旱区分布于云南高原北部、川西高原南部和川西南山地，达到研究区域总面积的30%左右；特旱区分布于川西高原南部和川西南山地为中心的西北－东南向局部地带，达所研究区域总面积的5.6%左右；历年逐季冬季干旱出现频率平均为76.1%。

中国西南平均夏季、秋季相对湿润度指数大部分区域未达到干旱指标（图略），干旱仅在局部区域出现；历年逐季夏季干旱出现频率平均为2.0%，历年秋季干旱出现频率平均为11.7%。其值小于冬、春季干旱出现频率。

由中国西南年相对湿润度指数空间分布图可知（图2c），干旱区主要分布于云南高原北部、川西高原和川西南山地，干旱区域占研究区总面积的30%左右；其中中旱区分布于云南高原北部、川西高原部分区域占总面积的11%左右；重旱区分布于云南高原北部、川西高原局部地区占总面积的5%左右。历年干旱出现频率平均为31.7%。

由此可见，研究区域干旱以冬、春季为主，主要干旱区域分布于云南高原大部、贵州高原东部、川西高原、川西南和川北山地。

2.2 西南干旱趋势变化特征

2.2.1 春季干旱趋势变化

1958─2012年研究区各地春季干旱指数变化曲线线性拟合趋势系数（图3a）和倾向率（图3b）吃得下变化特征可见，西部的川西高原、川西南山地和云南高原区域干旱指数线性拟合倾向率为正值，表明相对湿润度指数增加，干旱等级降低，春旱强度呈减弱趋势，大部分区域倾向率在0.01～0.03/(10a)之间，个别站在0.031～0.068/(10a)之间。川西高原大部、云南高原西北部趋势系数r≥0.261，通过P＜0.05信度显著性检验。

东部的川东盆地、贵州高原春旱指数线性拟合倾向率为负值，表明相对湿润度指数减小，干旱等级升高，春旱强度呈增强趋势，大部分区域倾向率在-0.06～-0.01/(10a)之间，但除个别站之外，大部分站未通过显著性检验。

就春季而言，1958─2012年川西高原、川西南山地和云南高原区域春季表现为变湿的趋势，春旱强度减弱，且通过显著性检验。而川东盆地、贵州高原春季呈变干的趋势，春旱强度呈增强趋势，但未通过显著性检验。

2.2.2 夏季干旱趋势变化

夏季干旱指数变化趋势与春季差异较大，其干旱指数变化曲线线性拟合趋势系数（图4a）表明，云南高原大部、四川盆地中北部趋势系数为负值，呈变干的趋势，夏季干旱强度增强；干旱指数线性拟合倾向率大部分区域在-0.10～-0.01/(10a)之间，个别站＜-0.10/(10a)（图4b）；部分站趋势系数r≤-0.221，通过P＜0.10信度检验。

图3 中国西南春季干旱指数趋势系数和倾向率空间分布（a：趋势系数；b：倾向率）Fig. 3 The spatial distribution of spring droughts index trend coefficient and tendency rate on southwest in China from 1958 to 2012 (a: The trend coefficient; b: The tendency rate)

图4 中国西南夏季干旱指数趋势系数和倾向率空间分布（a：趋势系数；b：倾向率）Fig. 4 The spatial distribution of summer droughts index trend coefficient and tendency rate on southwest in China from 1958 to 2012 (a: The trend coefficient; b: The tendency rate)

川西高原、川西南山地、川东盆地和贵州高原相对湿润度指数增加，夏季干旱强度呈减弱趋势，大部分区域倾向率在0.01～0.10/(10a)之间，个别站＞0.10/(10a)；部分站趋势系数r≥0.261，通过P＜0.05信度显著性检验。

可知，夏季干旱在云南高原大部、四川盆地中北部增强，在其余区域减弱。

2.2.3 秋季干旱趋势变化

秋季干旱指数变化趋势除川西高原部分区域、云南高原西北部外，云贵高原大部、四川盆地和川北区域相对湿润度指数均呈减小趋势，干旱等级升高，秋季干旱强度均增强。其倾向率在-0.16～-0.10/(10a)之间占10.2%；在-0.099～-0.05/(10a)之间占26.1%；在-0.049～0.0/(10a)之间占38.6%（图5b）；大部分站趋势系数r≤-0.2621，通过P＜0.05信度显著性检验（图5a）。

川西高原部分区域、云南高原西北部部分区域相对湿润度指数增加，秋季干旱强度呈减弱趋势，其倾向率在0～0.019/(10a)之间占17.0%；在0.02～0.043/(10a)之间占8.0%；除个别站之外，大部分站未通过显著性检验。

可见，秋季干旱指数变化趋势除川西高原部分区域、云南高原西北部外，云贵高原大部、四川盆地和川北区域秋季相对湿润度指数均呈减小趋势，干旱等级升高，秋季干旱呈显著增强特征。

图5 中国西南秋季干旱指数趋势系数和倾向率空间分布（a：趋势系数；b：倾向率）Fig. 5 The spatial distribution of autumn droughts index trend coefficient and tendency rate on southwest in China from 1958 to 2012 (a: The trend coefficient; b: The tendency rate)

2.2.4 冬季干旱趋势变化

冬季干旱指数变化除四川北部区域和贵州高原东南部区域外，云贵高原大部、川西高原和川西南山地区域相对湿润度指数均呈减小趋势，冬季干旱强度增强。其倾向率在-0.05～-0.04/(10a)之间占3.4%；在-0.039～-0.02/(10a)之间占6.9%；在-0.019～-0.0/(10a)之间占50.6%（图6b）；但除个别站之外，大部分站未通过显著性检验（图6a）。

四川北部区域和贵州高原东南部区域相对湿润度指数增加，秋季干旱强度呈减弱趋势，其倾向率在0～0.019/(10a)之间占28.7%；在0.02～0.043/(10a)之间占10.3%；大部分站也未通过显著性检验。

分析可知，冬季干旱在云贵高原大部、川西高原和川西南山地区域呈增强趋势；在四川北部区域和贵州高原东南部区呈减弱趋势。

2.2.5 年际干旱趋势变化

1958─2012年年干旱指数变化曲线线性拟合趋势系数（图7a）表明，川西高原、川西南山地、云南高原北部部分区域和川东盆地部分区域年干旱指数趋势系数＞0，相对湿润度指数增加，年干旱强度呈减弱趋势，倾向率在在0～0.019/(10a)之间占26.7%；在0.02～0.052/(10a)之间占15.1%（图7b）；但除个别站之外，大部分站未通过显著性检验。

云贵高原大部、四川盆地中部趋势系数＜0，相对湿润度指数减小，干旱强度增加，呈变干的趋势；干旱指数线性拟合倾向率在-0.072～-0.04/(10a)之间占9.3%；-0.039～-0.02/(10a)之间占15.1%；-0.019～0.0/(10a)之间占33.7%；大部分趋势系数r≥0.261，通过P＜0.05信度显著性检验。

可见，云贵高原大部、四川盆地中部呈变干的趋势，年干旱强度增强；其余区域年干旱强度减弱。

图6 中国西南冬季干旱指数趋势系数和倾向率空间分布（a：趋势系数；b：倾向率）Fig. 6 The spatial distribution of winter droughts index trend coefficient and tendency rate on southwest in China from 1958 to 2012 (a: The trend coefficient; b: The tendency rate)

图7 中国西南年干旱指数趋势系数和倾向率空间分布（a：趋势系数；b：倾向率）Fig. 7 The spatial distribution of annual droughts index trend coefficient and tendency rate on southwest in China from 1958 to 2012 (a: The trend coefficient; b: The tendency rate)

2.3 周期振荡特征

为了进一步识别干旱时域变化的周期特征，对干旱指数时间序列进行小波分析。小波分析不仅能反映信号在时频域上的总体特征还能提供局部化的信息，同时具有对突变点的诊断能力。因而能有效地从信号中提取信息，通过伸缩和平移等运算功能对函数或信号进行多尺度细化分析。

利用设定界限Morlet小波能量谱方法，分析近55 a干旱指数时域振荡变化特征。根据设定界限小波能量谱等值线图可见，1958─2012年春季干旱指数时间序列存在显著的的7～8 a周期振荡(图8a)，该周期在20世纪80年振荡最强；近55 a春季干旱指数出现了5个干湿交替：20世纪60年代为春季干旱强度较大的偏干期；70年代到80年代前期为干旱强度较弱的偏湿期；90年代初为偏干期；90年代后期到2008年偏湿；2009年之后又进入偏干阶段。

夏季干旱指数时间序列亦存在显著的15～16 a周期振荡(图8b)，该周期在20世纪80年代和90年代的时段内振荡最强。近55 a夏季干旱指数出现了6个干湿交替阶段：20世纪60年代为夏季干旱强度较弱的偏湿期；70年代干旱强度明显增加，为偏干期；80年代为偏湿期；90年代初期偏干；90年代后期到2008年偏湿；也于2009年之后又进入明显偏干阶段。

图8 中国西南干旱小波能量谱等值线（a: 春季； b: 夏季； c: 秋季；d：冬季；e：年）Fig. 8 Isoline chart of Morlet wavelet energy spectrum for the droughts index on southwest in China (a: Spring; b: Summer;c: Autumn; d: Winter ; e: Annual)

秋季干旱指数时间序列存在6～7 a周期振荡(图8c)，该周期也在20世纪90年代后期振荡最强；秋季干旱指数段出现了5个干湿交替：20世纪50年代末60年代初为秋季干旱强度较大的偏干期；60年代中期偏湿期；60年代后期到70年代初偏干期；80年代到90年代前期总体干旱强度较弱，为偏湿期；1998年后秋季干旱强度增强，进入持续偏干阶段。

冬季干旱指数时间序列存在显著的5～6 a周期振荡(图8d)，该周期在1968─1975年的时段内振荡最强；冬季干旱指数还存在显著的10～11 a周期振荡，该周期也在20世纪80年代到90年代振荡最强。冬季干旱指数出现了6个干湿交替：20世纪50年代末60年代初干旱强度较弱，为偏湿期；60年代中期为秋季干旱强度较大的偏干期；60年代后期到70年代初为偏湿期；70年代中后期到80年代初为偏干期；80年代中后期到2008年为偏湿期；2009年以后又进入偏干期。

年干旱指数时间序列存在显著的3～4 a周期振荡(图8e)，该周期在1965─1975年的时段内振荡最强。年干旱指数还存在显著的7～8 a周期振荡，该周期也在20世纪70年代中后期到80年代振荡最强；年干旱指数也出现了6个干湿交替：20世纪50年代末60年代初干旱强度较弱，为偏湿期；60年代后期到70年代初为干旱强度较大的偏干期；70年代中后期到80年代初为偏湿期；90年代初为偏干期；90年代中后期到21世纪初为偏湿期；2009年以后又进入偏干期。

3 结论

（1）中国西南年干旱区主要分布于云南高原北部、川西高原和川西南山地，干旱区域占总面积的30%左右；其中中旱区分布于云南高原北部、川西高原部分区域占总面积的11%左右；重旱区分布于云南高原北部、川西高原局部地区占总面积的5%左右。历年年干旱出现频率平均为31.7%。研究区域干旱以冬、春季干旱为主，其中，春季干旱区主要分布于云南高原、川西高原和川西南山地区域，干旱区域占所研究区域总面积的43%左右；历年逐季春季干旱出现频率平均为46.2%。冬季干旱分布与西南大部分地区，干旱区域达到研究区域总面积的76%以上；历年逐季冬季干旱出现频率平均为76.1%。

（2）1958─2012年云贵高原大部、四川盆地中部相对湿润度指数负绝对值增大，干旱等级提高，年干旱强度增强，呈变干的趋势；其余区域年干旱强度减弱。其中，春季干旱在川西高原、川西南山地和云南高原区域表现为相对湿润度指数负绝对值减小，呈变湿的趋势，春旱强度呈减弱；而川东盆地、贵州高原春季呈变干的趋势，春旱强度呈增强趋势。夏季干旱在云南高原大部、四川盆地中北部增强，在其余地区减弱。秋季干旱指数变化趋势除川西高原部分区域、云南高原西北部外，云贵高原大部、四川盆地和川北区域秋季相对湿润度指数负绝对值增大趋势，秋季干旱呈显著增强特征。冬季干旱在云贵高原大部、川西高原和川西南山地区域相对湿润度指数负绝对值增大，干旱强度呈增强趋势；在四川北部区域和贵州高原东南部区干旱呈减弱趋势。

（3）年干旱指数时间序列存在显著的3～4 a和7～8 a周期振荡，其周期分别在1965─1975年和20世纪70年代中后期到80年代的时段内振荡最强。年干旱指数出现了6个干湿交替，2009年以后相对湿润度指数负绝对值增大，干旱强度呈增强趋势，进入偏干期。就季节干旱而言，秋季干旱与1998年后强度增强，进入持续偏干阶段。其余各季节干旱也于2009年年以后干旱强度呈增强趋势。

（4）1958─2012年西南大部分区域相对湿润度指数负绝对值呈增大趋势，干旱等级提高，年干旱强度增强，呈变干的趋势，其变化趋势特征与气候变暖趋势相一致。另外，也存在干湿交替的变化，其机理有待进一步研究。

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The response of drought to climate warming in southwest in China

YAO Yubi1,2, ZHANG Qiang1, WANG Jingsong1, SHANG Junlin2, WANG Ying1, SHI Jie2, HAN Lanying3
1. China Meteorological Administration Key Laboratory of Arid Climate Change and Reducing Disaster, Gansu Province Key Laboratory of Arid Climate Change and Reducing Disaster, Lanzhou Institute of Arid Meteorology, China Meteorological Administration, Lanzhou 730020, China; 2. Meteorological Bureau of Dingxi City, Dingxi 743000, China; 3.Northwest Regional Climate Center, Lanzhou 730020, China

Temporal variation, spatial distribution and sub-regional evolution characteristic of drought on southwestern China and their response characteristic to global climate warming were studied, used drought index analytical method which was based on relative moisture index, according to meteorological data between 1958 and 2012. It provide the scientific basis for coping climate change. Inverse distance weighting (IDW) method of ArcGIS system was used for analytical drawing of spatial data interpolation. The results showed that, annual drought of southwest China mainly distributed in northern Yunnan plateau, western Sichuan plateau and mountainous region of southwestern Sichuan. Drought region covered around 30% of the total region; among which, moderate drought region located in partly of the northern of Yunnan plateau and the western Sichuan plateau, covered around 11% of the total studied region; severe drought region located in northern Yunnan plateau and local area of western Sichuan plateau, covered around 5%; the drought share of 31.7% over the years on the station average. The main drought are winter and spring drought in the studying region, in which the average emergence of winter drought reached76.1% and spring drought reached 46.2% respectially. From 1958 to 2012, the negative absolute value of the relative moisture index increase in middle of Sichuan basin and mostly of Yunnan-Guizhou plateau, indicating the increase of drought level as well as drought intensity. Among which, the Negative absolute value of relative moisture had an increase tendency in most regions of the Yunnan-Guizhou plateau in Summer, autumn and winter, drought significantly enhanced; drought also increase in western Sichuan plateau and mountainous area of southwestern Sichuan in winter; Sichuan basin and north of Sichuan had an increase tendency of drought in autumn; the eastern part of Sichuan basin and Guizhou plateau also had an increase tendency in spring. The time series of index of annual drought has an obvious periodical oscillation of 3～4 a and 7～8 a; 2009 is a mutation year of drought obviously strengthened. It is expected that the drought area will still expanding and the drought intensity will enhancing in the next few years in southwest China under the background global climate warming.

relative moisture index; drought; climate change; southwest in China

P467

A

1674-5906（2014）09-1409-09

姚玉璧，张强，王劲松，尚军林，王莺，石界，韩兰英. 中国西南干旱对气候变暖的响应特征[J]. 生态环境学报, 2014, 23(9): 1409-1417.

YAO Yubi , ZHANG Qiang, WANG Jingsong, SHANG Junlin, WANG Ying, SHI Jie, HAN Lanying. The Response of Drought to Climate Warming in Southwest in China[J]. Ecology and Environmental Sciences, 2014, 23(9): 1409-1417.

国家重点基础研究发展计划（973计划）项目（2013CB430200；2013CB430206）；公益性行业（气象）科研专项（GYHY201106029；GYHY201006023）；国家自然科学基金(41175081；41275118)

姚玉璧（1962年生），男，研究员级高级工程师，主要从事气候变化对农业、生态的影响研究。E-mail: yaoyubi@163.com

2014-06-27