近50a云南红河州气象干旱气候特征分析

韩迁立，唐浩鹏

(1. 云南省红河州气象局，云南 蒙自 661199;2. 贵州省黔西南自治州气象局，贵州 兴义 562400)

1 引言

红河州地处云南南部，受低纬高原季风气候影响，降水时空分布不均，不同季节发生在不同区域范围内不同等级的气象干旱每年均有发生，对全州工农业生产造成了巨大影响，尤其是2009年以后连续性干旱频发，由干旱造成的直接或间接经济损失占各类气象灾害之首。长期以来，国内外学者对干旱评估指标和方法进行了大量的研究，取得了很多成果，如降水量距平百分率、相对湿润指数、标准化降水指数、土壤相对湿度指数、帕默尔干旱指数等单项干旱指数以及综合气象干旱指数［1］。周秀美等利用Z 指数对红河州近50 a 的旱涝时空分布特征进行了总体分析［2］，但对发生在不同区域范围内、不同等级的气象干旱没有做进一步分析，并且Z指数在极端情况下会出现异常结果，相比而言，标准化降水指数SPI 是采用Γ 函数的标准化降水累积频率，然后再转化成标准正态分布而得，与Z 指数相比具有优良的计算稳定特性［3］。

该文在比较分析各类干旱指标基础上，选取标准化降水指数SPI 作为气象干旱分析指标，分析比较了1963—2012年红河州春、夏、秋、冬四个季节发生在不同区域范围内不同等级的气象干旱特征，以期为全州抗旱救灾工作提供更加充分的气象指导意见。

2 资料和方法

该文利用红河州境内弥勒、泸西、石屏、建水、开远、个旧、蒙自、红河、绿春、屏边、金平、河口等12个气象观测站1963—2012年逐月降水资料，使用标准化降水指数来表征某时段降水量出现的概率多少的指标，使用SPI 指数确定的各等级旱涝临界值作为评判标准［1］。

全州范围内有6 站及以上测站发生干旱定义为全州性干旱，45 站发生干旱定义为区域性干旱，1～3 站发生干旱定义为局域性干旱。

3 数据分析

3.1 干旱发生的基本特征

图1 为1963—2012年全州干旱强度和干旱站次变化趋势图，从中可以看出:红河州每年不同季节发生在不同区域范围内的干旱次数和干旱强度的变化趋势相同。20世纪60—70年代干旱发生次数和干旱强度呈逐渐增加、增强的趋势，期间个别年份干旱出现的次数较多、干旱强度较强，例如1969年、1974年、1980年;80年代干旱出现的次数较60—70年代多、干旱强度也较60—70年代强，但极端干旱事件较60—70年代少;90年代干旱发生的次数和干旱强度呈逐渐减少、减弱的趋势;2000年以后干旱发生次数和干旱强度迅速增加、增强，尤其是2009年，是50 a 来干旱程度最重的一年。

图1 1963—2012年全州干旱强度和干旱站次变化趋势(图中干旱站次和干旱强度为每年春、夏、秋、冬出现的不同区域范围内不同等级的干旱次数之和及干旱强度之和)

3.2 各类干旱的发生频率

图2 和图3 为各季不同区域范围内出现的干旱的发生频率图和出现在不同区域范围内不同等级的干旱的发生频率图，从中可以看出:

图2 各季在不同区域范围内出现干旱的发生频率

图3 出现在不同区域范围内不同等级干旱的发生频率

局域性干旱出现频率为43.4%，区域性干旱和全州性干旱出现的频率相当，分别为28.7% 和28.0%，局域性干旱出现的频率高于区域性干旱和全州性干旱;全州性干旱多发生在春季和冬季、多为中旱或重旱;区域性干旱多发生在夏季和秋季、多为中旱或轻旱;局域性干旱多发生在春季和夏季、多为轻旱;从干旱发生季节来看，夏季发生干旱的频率最高为30.1%，春、秋两季次之均为25.9%，冬季最低为18.2%;从干旱强度来看，轻旱出现的频率最高接近60%，中旱次之约为33%，重、特旱则极少发生。

3.3 干旱变化趋势的基本特征

为进一步分析掌握各种类型的干旱发生变化特征，以10 a 为周期从1963年开始连续滑动41次，分别计算了四个季节当中出现的不同等级、不同影响范围的干旱的出现次数(图4～5)。

图4 轻旱、中旱、重旱、特旱的变化趋势

图5 局域性、区域性、全州性干旱的变化趋势

分析发现:轻旱和中旱的变化趋势相反，中旱和重旱的变化趋势相似，特旱极少发生;即轻旱出现的次数增加时中旱和重旱出现的频率就会降低，轻旱出现的次数减少时中旱和重旱出现的频率就会升高。局域性干旱和区域性干旱的变化趋势相反，区域性干旱和全州性干旱出现次数的变化曲线呈现出相互缠绕的形式;即局域性干旱多发时区域性干旱和全州性干旱出现的频率就会降低，局域性干旱出现的次数降低时区域性干旱和全州性干旱出现的次数又会增加，区域性干旱和全州性干旱的变化趋势总体上基本相似但又存在此消彼长的现象。2000年以后轻旱和局域性干旱发生次数较20世纪90年代有所下降，区域性干旱和全州性干旱发生的次数逐渐增多;每10 a 中轻旱约出现19～20次、中旱约出现5～6 次、重旱约出现1～2 次、特旱极少出现;局域性干旱约出现12～13 次、区域性干旱约出现8～9 次，全州性干旱约出现5～6 次。

4 结论

①红河州近50 a 来，春季各县市发生气象干旱的频率为22%～38%，西部和北部多年平均干旱强度较强，中部和北部出现频率较高;夏季各县市发生气象干旱的频率为24%～38%，中部和北部多年平均干旱强度较强，西部和南部出现频率较高;秋季各县市发生气象干旱的频率为28%～38%，西部多年平均干旱强度较强;冬季各县市发生气象干旱的频率为24%～34%，中部和北部近多年平均干旱强度较强，石屏、弥勒2 县出现的频率略高于其他县市。

②全州性干旱多发生在春季和冬季、多为中旱或重旱;区域性干旱多发生在夏季和秋季、多为中旱或轻旱;局域性干旱多发生在春季和夏季、多为轻旱;夏季发生干旱的频率最高，春、秋两季次之，冬季最低。春、夏、秋、冬四个季节之中，北部多年平均气象干旱强度最强、干旱发生频率最高，中部和西部次之，南部干旱强度相对较弱但夏季出现干旱的频率较中部和北部高。

③2000年以后干旱发生次数和干旱强度迅速增加、增强，每10 a 中春、夏、秋冬四季之内轻旱约出现19～20 次、中旱约出现5～6 次、重旱约出现1～2 次、特旱极少出现;局域性干旱约出现12～13次、区域性干旱约出现8～9 次，全州性干旱约出现5～6 次。

④轻旱出现的次数增加时中旱和重旱出现的频率就会降低，轻旱出现的次数减少时中旱和重旱出现的频率就会升高;局域性干旱多发时区域性干旱和全州性干旱出现的频率就会降低，局域性干旱出现的次数降低时区域性干旱和全州性干旱出现的次数又会增加。

［1］GB/T 20481－2006. 气象干旱等级［S］.

［2］周秀美，兰兰，黄进云. 基于Z 指数的红河州50年旱涝时空分布特征分析［J］. 气象研究与应用.2012－33(1):88－90.

［3］袁文平，周广胜. 标准化降水指标与Z 指数在我国应用的对比分析［J］. 植物生态学报，2004，28(4):523－529.

［4］樊高峰，苗长明，毛裕定. 干旱指标及其在浙江省干旱监测分析中的应用［J］. 气象，2006，32(2):70－74.

［5］田宏，徐崇浩，彭骏，等. 四川盆地干旱动态评估指标的研究［J］. 气象，1998，24(2):10－15.

［6］邹旭恺，高辉.2006年夏季川渝高温干旱分析［J］. 气候变化研究进展，2007，3(3):149－153.

［7］周益辉，曾光平，唐林，等. 南方夏秋干旱期间的天气气候特征［J］. 应用气象学报，2003，14(增刊):118－125.

［8］Moreira E E ，Paulo A A，Pereira L S ，et al. Analysis of SPI drought class transitions using log linear models［J］. Journal of Hydrology，2006，331:349－359.

［9］Livada I，Assimakopoulos V D. Spatial and temporal analysis of drought in Greece using the Standardized Precipitation Index(SPI)［J］. Theoretical and Applied Climatology ，2007，89(3－4):143－153.