2022年西南地区极端高温干旱特征及其主要影响

孙昭萱，张 强，孙 蕊，邓 彪

（1.四川省气候中心/西南区域气候中心，四川 成都 610072；2.高原与盆地暴雨旱涝灾害四川省重点实验室，四川 成都 610072；3.甘肃省气象局，甘肃 兰州 730020；4.中国气象局兰州干旱气象研究所，甘肃 兰州 730020）

引言

政府间气候变化专门委员会（IPCC）第六次评估报告第一工作组报告《气候变化2021：自然科学基础》显示，自1900年以来，全球地表平均温度上升约1.0℃，预计全球升温将达到或超过1.5℃［1］。观测显示，除了澳大利亚北部（中等信度）外，几乎全球陆地区域（中等信度）农业生态干旱增加，一些区域水文干旱也呈增加趋势（地中海：高信度；非洲西部、亚洲东部、澳大利亚南部：中等信度）［2］。随着未来全球变暖程度的进一步加剧，复合型高温干旱事件发生的风险可能进一步加大［3-4］。

全球气候变暖背景下，西南地区同样呈现出高温、干旱事件增多的趋势。研究发现，西南地区高温热浪总体显著增多，并表现出明显的年际和年代际变化特征［5-6］，区域平均干旱强度逐年增强、影响范围逐年扩大［7-9］，且复合型高温干旱事件的频率和面积均也呈显著增加趋势［10］。

进入21世纪以来，西南区域发生了多次极端高温干旱事件，如2006年川渝地区遭遇了当时有气象记录以来最严重的高温干旱事件，2009年西南地区遭受了秋、冬、春严重的连旱，2009—2012年云贵地区发生了有气象记录以来的多年极端连旱。2022年夏季，西南地区乃至整个长江流域再次发生了罕见的重大高温干旱复合事件［11］，高温突破了历史记录，干旱事件导致长江中上游干流和主要支流的流量为历史最少。本文在参考相关研究［12-17］的基础上，分析了2022年夏季西南区域基本气候概况，试图对本次高温干旱事件的极端性进行剖析，揭示其对农业、水文、能源供给等方面的影响，从科学角度认识极端高温干旱发生发展规律，助力气象灾害风险评估业务发展，为提升防灾减灾和应对气候变化的能力提供科技支撑。

1 资料与方法

利用1961—2022年夏季（6—8月）西南地区441个国家地面气象站（图1）的日平均气温、日最高气温和日降水量等观测资料以及中国气象局国家气候中心提供的逐日综合气象干旱指数（meteorological draught composite index，MCI）数据。采用1991—2010年的气候平均值作为气候态。由于西藏西部气象站点稀少，为避免因插值误差造成精度降低，本文色斑图中西藏自治区仅保留84.0°E以东及34.5°N以南区域。文中涉及的西南地区行政边界都是基于国家测绘地理信息局标准地图服务网站下载的标准地图制作，审图号为GS（2019）3333号，底图无修改。

图1 西南地区441个国家地面气象站空间分布Fig.1 The spatial distribution of 441 national meteorological stations in the southwest of China

定义日最高气温Tmax≥35.0℃为高温日，极端高温指大于或等于极端阈值（第95个百分位数）的日最高气温［18］。依据中华人民共和国国家标准《气象干旱等级》中气象干旱综合指数等级的划分标准［19］，将气象干旱划分为无旱、轻旱、中旱、重旱、特旱5个等级（表1）。

表1 气象干旱综合指数（MCI）等级划分标准Tab.1 The classification standard of drought grades based on MCI

2 基本气候特征

2.1 平均气温

西南地区2022年夏季平均气温23.8℃，较常年同期（22.2℃）偏高1.6℃（图2），为1961年以来历史同期最高。其中，四川、重庆、贵州、西藏平均气温较常年同期分别偏高2.2、2.6、1.4、1.3℃，均为1961年以来历史同期最高。

图2 1961—2022年夏季西南地区平均气温年际变化Fig.2 The inter-annual variations of average temperature in the southwest of China in summer during 1961-2022

与常年同期相比，西南地区除云南南部部分地区平均气温略偏低外，其余大部平均气温偏高，其中西藏中北部、四川大部、重庆大部、贵州北部偏高1.0～2.0℃，西藏北部、四川盆地大部、重庆中西部偏高2.0～4.0℃（图3）。全区共240个站点平均气温为1961年以来历史同期最高。

图3 2022年夏季西南地区平均气温距平空间分布（单位：℃）Fig.3 The spatial distribution of average temperature anomaly in the southwest of China in summer of 2022（Unit：℃）

2.2 降水量

2022年夏季西南地区平均降水量为352.9 mm，较常年同期（525.2 mm）偏少32.8%，为1961年以来历史同期最少（图4）。其中，四川和西藏平均降水量较常年同期分别偏少35.0%和42.8%，均为1961年以来历史同期最少。

图4 1961—2022年夏季西南地区平均降水量年际变化Fig.4 The inter-annual variations of mean precipitation in the southwest of China in summer during 1961-2022

从2022年夏季西南地区降水距平百分率空间分布（图5）来看，仅西藏南部、四川北部和云南北部、南部的局部区域降水量较常年同期偏多，其余大部分地区降水量偏少20.0%以上。其中，西藏中部、四川盆地中部、重庆中部偏少50.0%～80.0%。全区共61站降水量为1961年以来历史同期最少。

图5 2022年夏季西南地区降水距平百分率空间分布（单位：%）Fig.5 The spatial distribution of precipitation anomaly percentage in the southwest of China in summer of 2022（Unit：%）

3 极端高温特征

2022年夏季西南地区东部出现了大范围的持续高温天气过程，高温覆盖广、持续时间长、极端性强。全区平均高温日数为17.0 d，较常年同期偏多10.7 d，为1961年以来历史同期最多，比历史第二位的2006年偏多2.7 d（图6）。

图6 1961—2022年夏季西南地区平均高温日数年际变化Fig.6 The inter-annual variations of mean high temperature days in the southwest of China in summer during 1961-2022

除西藏外，西南地区其余4省（市）共242站出现了高温天气，高温站数占比达这四个省（市）的59.8%。如图7（a）所示，高温天气覆盖了四川盆地和重庆，还蔓延到贵州北部和东南部以及云南北部和南部的局部地区，青藏高原东部的部分区域也罕见出现了高温天气；四川盆地和重庆的高温日数多达40 d以上，其中四川盆地东北部及重庆西部、中部和东北部高温日数超过50 d。与常年同期相比，川西高原东部、四川盆地、重庆、贵州北部和东部高温日数偏多，其中四川盆地中部和东北部、重庆东北部以及贵州东北部的部分地区偏多30 d以上［图7（b）］。

图7 2022年夏季西南地区高温日数（a）和及其距平（b）空间分布（单位：d）Fig.7 The spatial distribution of high temperature days(a)and its anomaly(b)in the southwest of China in summer of 2022(Unit:d)

2022年夏季西南地区出现了3段明显的高温天气过程，分别为6月25—30日、7月4—17日和7月24日至8月28日［图8（a）］。其中，7月24日至8月28日的高温过程强度最强，持续时间长达36 d，强度于8月23日达到峰值，有110站日最高气温超过40℃。

2022年夏季西南地区日最高气温的极端性很强，全区158站日最高气温在39.0℃以上，68站日最高气温在42.0℃以上，8站日最高气温超过44.0℃。从日最高气温的空间分布来看［图8（b）］，突破40.0℃的高温覆盖了四川盆地、重庆大部和贵州东北部的局部地区，范围非常广。与此同时，有163站日最高气温突破历史极值，主要分布在四川中东部、重庆大部、贵州北部和云南、西藏的局部地区。其中，四川渠县站日最高气温达44.0℃，刷新四川省国家站日最高气温历史纪录；重庆北碚站日最高气温连续2 d达45.0℃，刷新重庆市国家站日最高气温历史纪录，是我国首次在吐鲁番以外地区测到的45.0℃高温。

图8 2022年夏季西南地区高温站数逐日变化（a）及日最高气温空间分布（b，单位：℃）（黑色圆点为最高气温突破历史极值的站点）Fig.8 The daily variations of the stations number with high temperature(a)and spatial distribution of daily maximum temperature(b,Unit:℃)in the southwest of China in summer of 2022(The black dots denote stations where the maximum temperature broke through the historical extremes)

4 气象干旱特征

受持续高温少雨天气影响，2022年夏季西南地区发生了严重气象干旱。由干旱等级逐日演变（图9）看出，6月中旬干旱逐渐显现，7月中旬后期开始快速发展，并于7月下旬和8月上旬前期稍有缓解之后迅速增强。8月24日干旱强度达到最强，西南区域共有366站发生气象干旱，其中轻旱63站，中旱89站，重旱109站，特旱105站。无论是发展速度还是强度（特旱站数）均强于2006年和2009年的干旱事件［14，17］。

图9 2022年夏季西南地区发生气象干旱站数逐日演变Fig.9 The daily variations of the number stations with meteorological drought in the southwest of China in summer of 2022

此次气象干旱的覆盖范围也明显比2006年和2009年大。2006年的干旱主要发生在川渝地区［20］，2009年的干旱主要发生在川、渝的南部以及云贵地区［17，20］，而2022年干旱的发生范围几乎覆盖了整个西南地区。从8月24日（该日干旱达到峰值）MCI指数空间分布（图10）来看，除西藏西部、云南北部和南部局部地区无旱以外，其他地区均有不同程度的干旱，重旱和特旱的范围相当大，主要位于西藏中部、四川大部、重庆大部、贵州北部以及云南中部。

图10 2022年8月24日西南地区综合气象干旱指数（MCI）等级空间分布Fig.10 The spatial distribution of drought grades based on MCI in the southwest of China on August 24，2022

5 高温干旱造成的主要影响

2022年夏季，西南地区东部发生复合型高温干旱事件，给农业生产、水资源、能源供给等带来了诸多不利影响。据中国气象局气象灾害管理系统统计，四川、重庆、云南、贵州4省（市）因高温干旱灾害造成的经济损失高达63.6亿元人民币，受灾人口超过912.9万人。

川①四川省气候中心.四川省2022年夏季气候概况及后期预测,2022.、渝②重庆市气候中心.2022年夏季重庆市气候影响评价,2022.、云③云南省气候中心.2022年夏季云南气候影响评价,2022.、贵④贵州省气候中心.贵州省2022年夏季气候评价,2022.、藏⑤西藏自治区气候中心.2022年夏季西藏气候影响评价,2022.5省（市、区）2022年夏季气候影响评价报告显示，持续的极端高温少雨天气造成农田、旱地水分入不敷出，旱地土壤失墒严重。大范围的伏旱叠加持续异常高温主要造成一季稻结实受到不同程度危害，出现高温逼熟现象；再生稻蓄留困难；夏玉米果穗变小，籽粒偏少，百粒重降低，部分地方甚至无收；高粱、玉米、应季蔬菜等出现叶片萎蔫、灌浆时间缩短、提早收头等现象；茶树、花椒等经济作物出现新枝萌发困难、叶片枯萎或枯死等旱害现象；烤烟成熟采收期受到严重影响，甚至绝收，部分成熟烟叶出现返青。农业经济损失累计超过29.4亿元人民币。

入汛以来，西南地区江河来水量较常年同期减少（http://slt.sc.gov.cn/scsslt/ssyw/2022/9/7/591d6b948acf40a0855fe1ac99ef1357.shtml），出现了“汛期返枯”的罕见现象。特别是进入7月，大渡河、岷江、嘉陵江等主要江河来水量相比多年同期偏少2～5成，其中岷江、大渡河、渠江是有实测记录以来最枯的年份；8月以来，江河来水偏枯程度更胜，部分江河来水量较常年同期偏少5～7成。长江寸滩站和嘉陵江北碚站，2022年水位比2021年同期偏低3 m左右，接近历史同期最低［21］。

2022年8月，四川省的最极端高温造成了部分地区用电紧张。居民日用电量最高达4.73亿千瓦时，全省电网最高负荷跃升至6500万千瓦，同比增长25%，创历史新高⑥四川省气候中心.四川省气候影响评价(2022年8月),2022.。然而，这期间主要的江河来水量异常偏少，水电发电量锐减，天然来水电量由同期约9.00亿千瓦时下降至约4.50亿千瓦时，降幅达50%［22］，保障成都等负荷中心用电的多个主力水电站水库蓄水几乎消落至死水位。8月21—31日，四川省能源供应保障应急指挥小组启动了突发事件能源供应保障一级应急响应。

2022年8月，受极端高温干旱的影响，四川盆地和重庆的森林火险等级持续偏高，盆地东部、重庆西部发生多起森林火灾。四川省和重庆市森林草原防灭火指挥部办公室均发布了森林草原火险红色预警信号。

6 结论与讨论

2022年夏季，由于受持续高温少雨天气影响，西南地区气候出现了多种极端现象叠加的严峻状况，平均气温历史同期最高、降水量历史同期最少、高温日数历史同期最多、极端高温历史同期最高，对农业、水文、能源供给等方面产生非常严重的影响。主要结论如下：

（1）2022年夏季西南地区平均气温较常年同期偏高1.6℃，为1961年以来历史同期最高，西藏北部、四川盆地大部、重庆中西部偏高2.0～4.0℃。

（2）2022年夏季西南地区平均降水量较常年同期偏少32.8%，为1961年以来历史同期最少。西藏中部、四川盆地中部、重庆中部较常年同期偏少50.0%～80.0%。

（3）2022年夏季西南地区平均高温日数较常年同期偏多10.7 d，为1961年以来历史同期最多。青藏高原东部部分区域罕见出现了高温天气。四川盆地东北部及重庆的西部、中部和东北部高温日数超过50 d。四川盆地中部和东北部、重庆东北部以及贵州东北部部分地区高温日数较常年同期偏多30 d以上。68站日最高气温在42.0℃以上，8站超过44.0℃。重庆北碚站连续2 d达到45.0℃，是我国首次在吐鲁番以外地区测到的45.0℃高温。

（4）2022年夏季西南地区气象干旱的强度和范围均超过2006年和2009年，8月24日干旱最强，重旱109站，特旱105站，主要发生在西藏中部、四川大部、重庆大部、贵州北部以及云南中部。

（5）受持续性高温干旱事件影响，西南地区东部农田土壤失墒严重，造成农作物减产、甚至绝收；江河来水量较常年同期显著减少，出现了“汛期返枯”的罕见现象；电网负荷创历史新高，叠加水电发电量锐减，造成能源供应保障短缺；四川盆地东部、重庆西部发生多起森林火灾。

IPCC第六次评估报告预估，随着全球变暖，未来发生极端高温和干旱的频率将会增多、强度将会增强，影响范围也会随之扩大，甚至达到农业生产和人体健康承受的极限。在如此严峻气候形势挑战下，未来不仅需要对极端气候事件的发生发展规律进行更深入细致的研究，还要对造成极端气候事件的大气圈、海洋圈、冰雪圈等影响因素的变化进行重新认识，揭示新常态下气候异常的物理机制，突破科学认知瓶颈，为提升防灾减灾能力提供更有力的理论支撑。