云南省干旱规律分析研究

廖明瑜　付奔　王志飞

【摘要】旱灾是云南省最主要的自然灾害之一，进入二十世纪九十年代以来，我省干旱灾害表现出频次增高、范围扩大、持续时间延长和灾害损失加重等特点。本文采用历史统计方法，投影寻踪方法，Mann-Kendall指数法等多种方法分析研究云南省干旱变化规律及变化周期，探讨我省干旱变化规律，对我省的干旱研究工作有着重要意义。

【关键词】云南省干旱规律周期分析研究

旱灾是云南省最主要的自然灾害之一，每年都给城乡居民生活和工农业生产造成不同程度的影响，严重制约了社会经济的正常运行。特别是二十世纪九十年代以来，干旱灾害表现出频次增高、范围扩大、持续时间延长和灾害损失加重等特点。干旱的频繁发生和长期持续不但会给我省经济特别是农业生产等带来巨大的损失，还会造成水资源短缺、河流断流等生态环境问题。旱灾影响范围已由农业为主扩展到工业、城市、生态等领域，工农业争水、城乡争水和国民经济挤占生态用水现象越来越严重。

进入二十世纪九十年代以来，我省干旱灾害表现出频次增高、范围扩大、持续时间延长和灾害损失加重等特点。特别是2000年以后，云南省旱灾严重，几乎每年均会发生不同程度旱情，2009～2012年云南省发生1950年有详细观测资料以来，最为严重的连续四年严重干旱，其间2010年还发生了百年一遇的特大干旱，全省受旱程度之深、受旱范围之广、持续时间之长历史罕见。本文采用历史统计方法，投影寻踪方法，Mann-Kendall指数法等多种方法分析研究云南省历史、现代干旱变化规律及干旱周期变化，探讨我省干旱变化规律，对我省的干旱研究有着重要意义。

1、分析区域概况

1.1 自然地理

云南是一个高原山区省份，属青藏高原南延部分，全省土地面积84%是山地，10%是高原，坝子（盆地、河谷）面积仅占6%。地势总趋势是西北高、东南低，呈不均匀阶梯状逐级降低。省内河流众多，水系发育，纵横交错。省境内流域面积在100km2以上的河流有908条，1000km2以上的河流有108条，5000km2以上的河流有25条，10000km2以上的河流有10条，分属于长江、珠江、红河、澜沧江、怒江、伊洛瓦底江六大水系。

1.2 气候特征

云南地处低纬高原，地理位置特殊，地形地貌复杂。由于大气环流的影响，冬季受干燥的大陆季风控制，夏季盛行湿润的海洋季风，属低纬山原季风气候。全省气候类型丰富多样，由南至北有北热带、南亚热带、中亚热带、北亚热带、南温带、中温带和高原气候区共7个气候类型。

云南气候兼具低纬气候、季风气候、山原气候的特点。其主要表现为：

①低纬度高海拔、空间分布不均。云南属低纬高原季风气候，各地山脉地势高耸，河谷深切，高差悬殊，与低纬度低海拔，高纬度高海拔相结合，扩大了整个云南的气候变幅，形成包括北热带到寒温带的全部气候带，加上东西两大不同地形的影响，再叠加山地的垂直变化，使云南气候类形多样，气候幅度变化大。

②受不同气流影响，干湿季节分明。云南省四季变化不明显，气候特征主要表现为干季和湿季交替，干季（11～4月）因受来自印度、巴基斯坦北部的干暖气流控制，天气晴朗，干燥、风速大、蒸发量大，降水量稀少，故常发生冬春旱，使农作物的生长受到影响；湿季（5～10月）受东南、西南暖湿气流影响，并处于暖湿气流向北输送的通道上，湿度大，降水多。

③垂直变化突出，立体气候明显。云南地形极为复杂，气候要素乃至天气的分布受地形的影响而复杂多变。气候的立体变化十分明显，“一山有四季，十里不同天”的谚语是云南多种多样气候类型的写照，表明了“立体气候”的特点。

2、干旱规律分析

2.1 云南历史干旱

以云南省水利水电勘测设计研究院编制的《云南省历史洪旱灾害史料实录》、温克刚等编著的《中国气象灾害大典（云南卷）》、以及一些地方志、正史、报纸等资料记载为基础。构建出1450～1949年500年云南省干旱序列，以100年为研究时段，统计各阶段云南干旱每100年云南干旱发生的年数，发现各研究时段的干旱发生频率增高趋势。

云南历史干旱灾害以100年为一个阶段，分为五个阶段，即第一个阶段为：十五世纪下半叶到十六世纪上半叶（1450—1549）；第二个阶段为：十六世纪下半叶到十七世纪上半叶（1550—1649）；第三个阶段为：十七世纪下半叶到十八世纪上半叶（1650—1749）；第四个阶段为：十八世纪下半叶到十九世纪上半叶（1750—1849）；第五个阶段为：十九世纪下半叶到二十世纪上半叶（1850—1949）。第一阶段发生旱灾有38年，第二阶段发生旱灾有53年，第三阶段发生旱灾有52年，第四階段发生旱灾有55年，第五阶段发生旱灾有96年。

2.2 云南现代干旱

选取《云南水旱灾害》（1950～1990年）、《中国统计年鉴》（1991～2012年）、《云南年鉴》（1991～2007年）、《云南减灾年鉴》（1996～2003年）、《云南抗旱规划（1990～2010年）》、《农业旱灾及抗旱效益统计表（2010～2013年）》等资料记载为基础，进行详细研究分析。

1950～2012年63年间，全省共出现59旱年，其中大旱24年，小旱35年，平均3年一大旱，1年一小旱。特大旱情发生在1963、1979、1987、2005、2009、2010、2012年；两年连旱发生在1979～1980年、1982～1983年；四年连旱发生在2003～2006年、2009～2012年；五年连旱发生在1985～1989年。逐年干旱统计详见表2.2。

在1950～2012年63年中，自1979年全省大范围干旱之后便进入了干旱多发期，至今干旱灾害严重程度呈加重势态。1990～2012年的23年中，每年均有部分州（市）发生严重以上干旱，少则1个州（市），多达15个州（市）。自2000年以后，全省每年发生严重以上干旱州（市）数量明显增多。

根据1950～2012年资料绘制全省干旱受灾、成灾面积变化图，如图2.3所示，我省受旱、成灾面积出现3个明显低值期，即1950～1957年，1964～1976年，1982～1984年，每年受旱面积在150千hm2以下；出现3个高值期，即1958～1963年，1977～1981年，1985～2012年，每年成灾面积在500千hm2以上，其中严重以上干旱年都发生在3个高值期段。

3、云南干旱周期分析

3.1 云南历史干旱周期

以1540～1949年云南干旱受旱等级、最大等级、受灾县数为研究对象，考虑到数据的非连续性，采用红噪声分析方法，对1540～1949时间段内的历史干旱进行周期分析。

云南省历史干旱灾害具有明显的周期性，且含有多个周期成分。受旱等级和通过95%检验的周期有2～5年、10～13年、60～90年、大于100年等；通过80%检验的周期有2～6年、10～13年、20～25年、57～90年、大于100年等，其中2～5年周期可以对应厄尔尼诺—南方涛动（ENSO）2～8年的周期，10～13年可以对应太阳黑子活动11.2年的周期。最大等级通过95%检验的周期有2～5年、22～25年；通过80%检验的周期有2～11年、21～26年、大于88年等，其中2～5年、2～11年周期可以对应厄尔尼诺—南方涛动（ENSO）2～8年的周期和太阳黑子活动11.2年的周期。受旱县数通过95%检验的周期有2～3年、24～30年、60～90年、大于100年等；通过80%检验的周期有2～3年、10～14年、20～35年、53～90年、大于100年等，其中2～3年周期可以对应厄尔尼诺—南方涛动（ENSO）2～8年的周期，10～14年可以对应太阳黑子活动11.2年的周期。受旱等级和、最大等级和受旱县数的周期基本一致，与厄尔尼诺—南方涛动（ENSO）和太阳黑子活动的周期具有一定的对应性。

3.2 云南现代干旱周期

分析现代干旱灾害历史序列可知：1950～2012年63年间，云南旱灾发生一般灾害28次，较大灾害6次，重大灾害8次，特大灾害21次，平均每2.3年就会出现一次比较严重的旱灾。云南省以10年为期得到各期内旱灾各等级发生次数详见表3.1。

采用投影寻踪方法，将粮食损失、受灾面积、成灾面积进行降维处理，构建出一个旱灾综合评价指数，利用Mann-Kendall法分析云南省1950～2009年旱灾综合指数演变趋势，得到如下结论。从图3.2可以发现综合干旱指数具有上升趋势，意味着干旱综合影响逐渐加重，用kedall检验进行分析，分析结果如图3.1所示。上述研究表明，在置信水平下，旱灾综合指数具有增大的趋势。

由图3.2可知：1950～1967年和1979～1985年，除1953、1963年值超过置信区间，1957年<0以外，其余>0，且在置信区间内，表明旱灾损失综合指数基本呈现不显著的上升趋势；1968～1978年的<0，且在置信区间内，表明旱灾损失综合指数呈现不显著的下降趋势；1986～2009年的>0，且在置信区间外，表明灾损失综合指数呈现显著上升趋势；在2009年出现的值明显大于置信水平，表明1950～2009年60年来云南旱灾损失综合指数呈现显著上升趋势。

4、结论

通过对云南省历史旱灾情况的分析研究，可以得出以下结论：

（1）基于历史灾情记录分析，1949年之前的100年间，云南就进入了一个干旱灾害频发的阶段；从客观因素分析，中国气候与全球和北半球的变化大体一致，都呈现出非常明显的变暖趋势，使得云南容易发生干旱灾害。

（2）云南省历史干旱灾害具有明显的周期性，且含有多个周期成分。受旱等级和、最大等级、受旱县数通过95%检验的周期有2～5年、10～13年；其中2～5年周期可以对应厄尔尼诺—南方涛动（ENSO）2～8年的周期，10～13年可以对应太阳黑子活动11.2年的周期。

（3）从全部历史旱灾序列分析，1949年以后我省仍在延续上100年干旱灾害频发的阶段；从1949年以后现代干旱灾害序列分析，云南干旱存在2.3年的周期，平均3年一大旱，1年一小旱。云南省1950～2012年旱灾损失呈上升趋势，1950～1985期间，综合指数表现出波动状态，但1986年以来，云南旱災综合指数呈现显著上升趋势，防灾减灾形势严峻。

（4）基于历史灾情资料和现代灾情资料，云南旱灾发生频率整体呈现增加趋势；特别是进入近现代之后，云南干旱频发，逐渐成为一种常见的自然现象，“三年一大旱、一年一小旱”是我省旱灾的真实写照，旱灾发生周期小、频率高。2000年以来10年期间，旱灾形势严峻，发生重大灾害1次，特大灾害8次。2010年以后，我省干旱更为严重，连续3年发生重大到特大干旱。

参考文献：

[1]白树明，黄中艳.云南旱灾特点和未来10年干旱趋势预测[J].人民珠江，2003，（6）：4-6.

[2] 云南省防汛抗旱总指挥部办公室，云南省水文水资源局.云南水旱灾害[M].云南，1999.

[3] 刘建华，温克刚等.中国气象灾害大典·云南卷[M].北京：气象出版社，2006.

[4]江振祥.云南省水利水电勘测设计院.云南省历史洪旱灾害史料实录（宣统三年1911年以前）[M].昆明：云南科技出版社，2008.

[5]李春龙.云南史料选编[M].昆明：云南民族出版社，1997.