2020-2021年度华南江南等地秋冬连旱气候特征及成因分析

Jun.2021NO.6VOL.31
2021年6月第6期第31卷
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0引言
干旱是我国最常见的气象灾害之一,具有持续时间长、影响范围广、出现频率高等特点,不但给经济社会特别是农业生产带来巨大损失[1-2],还会造成水资源短缺、生态环境恶化等[3-4]。华南地区是我国降水相对较多的区域,虽然降水丰沛,但季节分配不均,秋冬季降水量约占全年的1/4,加之年际变率较大,秋、冬干旱发生频率相对较高[5-9]。近20多年来,华南严重干旱频繁,如1998年秋至1999年春的秋冬春连旱[10]、2004年秋季广西地区的罕见干旱[11]等,都给华南地区的农业生产和人民生活带来了严重影响。此外,我国西南地区也是干旱灾害高风险区域[12],其中云南是西南区域干旱发生最多、旱情最严重的地区[13-14],2009—2013年,云南连续严重干旱,造成
了巨大的经济损失,严重威胁当地众的生产生活。2020年秋季至2021年2月上旬,江南南部、华南大部
及西南地区的云南等地降水持续偏少、气温偏高,出现了严重的秋冬连旱,对当地的农业生产、生活用水等造成了
严重影响。本文从气候特征、干旱演变过程入手,深入分析此次干旱过程的特点及气候成因,以期为从事气候影响评价和服务的科研人员提供相关信息,同时也可为防旱抗旱工作提供参考依据。
1资料方法
本文所采用的气象数据来自国家气候中心业务系统,包括1961年1月1日至2021年2月的逐日降水量、干旱指数等;资料站点包括浙江、福建、江西、湖南、广东、广西、云南7省(自治区)626个气象站。常年值采用1981—2010年的平均值。
2020—2021年度华南江南等地秋冬连旱
气候特征及成因分析
琳李
威叶殿秀刘绿柳孙林海王蚕豆剥壳机
凌常
蕊廖要明姜允迪
(国家气候中心,北京100081)
要:2020年10月至2021年2月上旬,受拉尼娜事件和大气环流异常的共同影响,我国江南南部、华南大部及西南的云南等地降
水量较常年同期明显偏少,2020年11月上旬气象干旱开始露头并迅速发展,出现了较为严重的秋冬连旱。此次干旱过程影响范围广、干旱日数多、强度强,造成江南、华南及西南的云南等地湖库蓄水大幅减少,森林火险气象等级偏高。2021年2月8—11日,我国南方地区出现明显降水,江南、华南气象干旱解除,但西南的云南等地干旱仍然持续。从气候特征、干旱演变过程入手,分析了此次干旱过程的特点及气候成因,以期为从事气候影响评价和服务的科研人员提供相关信息,同时也为防旱抗旱工作提供参考依据。关键词:秋冬连旱;气候特征;气候成因;华南;江南;2020—2021年度中图法分类号:S423
文献标识码:A
后现代美学
文章编号:1673-9264(2021)06-06-05
DOI:10.16867/j.issn.1673-9264.2021136
赵琳,李威,叶殿秀,等.2020—2021年度华南江南等地秋冬连旱气候特征及成因分析[J].中国防汛抗旱,2021,31(6):6-10.ZHAO Lin ,LI Wei ,YE Dianxiu ,et al.Analysis on the climate characteristics and causes of consecutive drought in autumn and winter in South China and Jiangnan during 2020—2021[J].China Flood &Drought Management ,2021,31(6):6-10.(in Chinese )
收稿日期:2021-04-30
第一作者信息:赵琳,女,工程师,E-mail:***************。通信作者信息:李威,男,高级工程师,E-mail:*************。基金项目:国家重点研发计划课题项目(2017YFC1502402)。
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2江南、华南等地秋冬连旱主要特点
2.1降水量历史同期最少
2020年10月1日至2021年2月7日,我国江南南部、
华南大部及西南的云南等地累计降水量50~100mm ,较
常年同期普遍偏少2~8成(图1),其中江西南部、福建西部、广东中东部等地偏少8成以上。浙江、福建、江西、湖南、广东、广西、云南7省(自治区)平均降水量98.9mm ,较常年同期少56%,为1961年以来历史同期最少(图2);其中,福建、浙江降水量均为1961年以来同期最少,湖南、广西为第2少。
从2020年10月下旬起,浙江、福建、江西、湖南、广东、广西、云南7省(自治区)连续10旬降水量持续偏少,除11月下旬和12月中旬降水量较常年同期偏少5成以下
外,其余8旬均偏少6~9成(图3)。7省(自治区)共有30站连续无降水日数达极端事件监测标准,其中云南龙陵(72d )、湖南隆回(53d )等7站突破当地历史极值。
2.2气象干旱范围广、持续时间长、强度强
受降水偏少影响,11月上旬江南华南地区气象干旱开始露头,之后迅速发展,12月中下旬降水使江南南部及华南大部地区的气象干旱得到缓解,但2021年1月至2月上旬前期,降水偏少使得上述地区气象干旱再度快速发展,
图4为2021年2月7日全国气象干旱监测图。1月19日,浙江、福建、江西、湖南、广东、广西、云南7省(自治区)中等以上气象干旱面积达到105.5万km 2,2月7日重旱以上
面积达到60.8万km 2、其中特旱16万km 2
(图5)。2月8—
11日,旱区出现明显降水过程,江南南部、华南、西南的云南南部等地累计降水量25~50mm ,局地超过100mm ;华南、江南等地气象干旱解除,但云南干旱仍然持续。
图1全国降水量距平百分率分布图(2020年10月1日至2021年2月7日)
图210月1日至2月7日7省(自治区)平均降水量历年变化
6005004003002001000
降水量/m m 1961—1961966—1961971—1971976—1971981—1981986—1981991—1991996—1992001—2002006—2002011—2012016—2012020—202平均值1981—2010年常年值
2020—2021年平均值
年份
降水量距平(%)
>200100~20050~10020~500~20-20~0-50~-20
-80~-50
-100~-80北
审图号:GS (2019)1786号比例尺:1∶20000000
图37省(自治区)逐旬降水距平百分率(2020年10月上旬至2021年2月上旬)
10月上旬
10月中旬
10月下旬
11月上旬
11月中旬
11月下旬
12月上旬
12月中旬
12月下旬
1月上旬
1月中旬
坏疽
1月下旬
2月上旬
距平百分率(%)
12080400
-40-80-120
无旱轻旱中旱重旱特旱
审图号:GS (2019)1786号
比例尺:1∶20000000
图例
图42021年2月7日全国气象干旱监测图
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2.2.1气象干旱范围广
2020年11月1日至2021年2月7日,浙江、福建、江西、
湖南、广东、广西、云南7省(自治区)约90%的气象站出现中度以上气象干旱,为1961年以来历史同期第3多(图6),其中福建、广东和广西达100%;7省(自治区)中旱及以上气象干旱面积为1961年以来历史同期第3多,浙江、福建、广东、广西4省(自治区)干旱面积均占其国土面积的80%以上,其中福建省重旱及以上面积占其国土面积的91%。
2.2.2干旱持续时间长
2020年11月1日至2021年2月7日,华南大部及西南
的云南等地干旱日数普遍为40~70d (图7),浙江、福建、江西、湖南、广东、广西、云南7省(自治区)平均干旱日数达38.7d ,较常年同期偏多24d ,为1961年以来历史同期第2多,其中广西46.2d ,为1961年以来同期第2多,广东53.3d 为第3多。7省(自治区)中有近1/4的气象站中旱及以上最长连续干旱日数超过40d ,其中云南元谋、湖南新田、广东高要等6站长达99d 。
2.2.3干旱强度强
2020年11月1日至2021年2月7日,浙江、福建、江
西、湖南、广东、广西、云南7省(自治区)重旱及以上气象站
数均占总站数的一半以上,其中福建和广西超过90%;7省(自治区)重度以上气象干旱面积为1961年以来历史同期第2高位(图8);共有1/3的县(市)重旱及以上最长连续干旱日数超过20d ,其中云南江川、浙江温岭最长达44d ;华南地区重旱及以上干旱日数达15.6d ,为1961年以来历史同期最多。
2.3水资源影响明显
2020年7月至9月上旬,江南南部、华南降水量较常
年同期明显偏少[15],致使湖库蓄水量少。2020年10月至
2021年2月上旬,江南南部、华南大部及西南的云南等地降水再度明显偏少,前、后期降水偏少叠加,导致此次干旱过程对该地区水资源影响明显。如浙江温州、宁波、舟山、
图57省(自治区)气象干旱面积变化图(2020年11月1日至2021年2月11日)
2020-11-01
2020-11-11
2020-11-21
2020-12-01
2020-12-11
2020-12-21
2020-12-31
2021-01-10
2021-01-20KAD网络
2021-01-30
2021-02-09
12010080604020
干旱面积/万k m 2
特旱重旱中旱
日期(年-月-日)
图67省(自治区)干旱站数历年变化图(2020年11月1日至2021年2月7日)
1961—1962
1966—1967
1971—1972
1976—1977
1981—1982
1986—1987
1991—1992
1996—1997
2001—2002
2006—2007
2011—2012
年份
干旱站数/个
平均值1981—2010年常年值
2020—2021年平均值
2016—2017
2020—2021
图72020年11月1日至2021年2月7日全国干旱日数分布图
图87省(自治区)重度以上气象干旱面积历年变化图
(11月1日至2月7日)
干旱日数/d
>8070~8060~7050~6040~5030~40
20~30<20
审图号:GS (2019)1786号比例尺:1∶200000001961—1962
1966—1967
1971—1972
1976—1977
1981—1982
1986—1987
1991—1992
1996—1997
2001—2002
2006—2007
2011—2012
2016—2017
2020—2021
年份
80
70605040300平均干旱面积/万k m 2
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湖州等地大中型水库蓄水量较常年同期偏少2~3成,出现供水紧张或困难。福建大中型水库蓄水量较常年同期少10%。至2021年1月15日,江西省鄱阳湖水域面积比历史同期偏小4成。湖南衡阳地区中小河流水位接近历史最低水位,欧阳海水库不到正常蓄水量的1/3。广西部分小河流出现断流,1月中旬末,21座以灌溉为主的大中型水库总蓄水量比多年同期偏少近2成。云南全省库塘蓄水占总库容的74%,昆明、曲靖、玉溪、红河等州(市)蓄水占比不足70%,在近5年中仅多于干旱偏重的2020年同期。另外,此次干旱过程导致江南华南及云南等地高森林火险天气多,如2020年12月1日至2021年1
月28日的59d中,江西赣南4级及以上高森林火险气象等级的天数有52d;干旱虽对部分地区农业生产有影响,但影响不大。
3气候成因分析
拉尼娜事件是2020年10月以来我国江南、华南等地降水较常年同期持续异常偏少、气象干旱严重的重要外因。2020年10月,赤道中东太平洋开始进入拉尼娜状态[16],此后4个多月,西北太平洋对流层低层一直为异常气旋式环流控制,我国江南、华南等地受到该异常气旋环流西北侧的偏北风距平影响,来自海上的偏南暖湿水汽输送受到抑制,无法在该地区形成低层水汽汇合,水汽条件持续偏差。
大气环流异常是造成我国江南、华南等地降水异常偏少的直接原因。从2020年10月至2021年2月上旬500hPa 距平环流场(图9)可以看出,印度西北部向东经我国淮河以南地区延伸至日本以南的西北太平洋上空存在一个宽广的正距平高压带,我国长江以南大部地区的低层大气下沉,结合整层水汽通量散度距平场(图10)分析,我国长江以南大部地区水汽输送条件偏差。另外,亚洲中高纬度地区呈北负南正距平场分布,冷空气受中纬度高压距平带影响难以长时间大规模影响我国南方地区,尽管秋冬季节有几次较强冷空气影响我国东部地区,但因长江以南地区的水汽条件偏差,因而造成我国长江以南大部地区降水持续偏少。
70°N 60°N 50°N 40°N 30°N 20°N
10°N
060°E90°E120°E150°E -80-60-4080
-20-1060
40
20
105-5gpm
-4-3-2-114
3
2g/(s·cm·hPa)
600kg/s·m)60°N
40°N
20°N
60°E90°E120°E150°E
图102020年10月至2021年2月上旬整层水汽通量散度距平场
图92020年10月至2021年2月上旬500hPa距平环流场
4结论
(1)2020年10月1日至2021年2月7日,我国江南南部、华南大部及西南的云南等地降水持续偏少,加之汛期降水偏少的叠加,导致发生严重秋冬连旱。
(2)此次气象干旱过程具有范围广、持续时间长、强度强、水文影响重的特点。浙江、福建、江西、湖南、广东、广西、云南7省(自治区)约90%的气象站出现中度以上气象干旱,平均干旱日数和重度以上气象干旱面积均为1961年以来历史同期第2高位,中度以上气象干旱面积为第3高位。
(3)拉尼娜事件导致我国江南、华南等地受西北太平洋对流层低层异常气旋环流西北侧的偏北风距平影响,水汽输送条件偏差;同期亚洲中高纬度地区北负南正的高度场异常导致冷空气难以长时间大规模影响我国南方地区,两者共同作用造成我国长江以南大部地区降水持续偏少,导致江南南部、华南及云南等地出现严重秋冬连旱。
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状态预计秋冬季达到峰值并将形成一次弱到中等强度的拉尼娜事件[R].2020年第64期(总第1461期).
责任编辑马
Analysis on the climate characteristics and causes of consecutive drought in autumn and winter in South
China and Jiangnan during 2020—2021
ZHAO Lin ,LI Wei ,YE Dianxiu ,LIU Lyuliu ,SUN Linhai ,WANG Ling ,CHANG Rui ,LIAO Yaoming ,JIANG Yundi
(National Climate Center ,Beijing 100081)
Abstract :From
October 2020to early February 2021,due to the joint influence of the La Nina event and the
abnormal atmospheric circulation ,the precipitation in south of Jiangnan and Yunnan ,most of South China and other places of Southwest of China is significantly less than that in the same period of normal years.In early November ,the meteorological drought began to appear and developed rapidly ,and there were severe consecutive drought in autumn and winter in above regions.The drought affected a wide area ,with more dry days and stronger intensity ,resulting in a significant decrease in lake storage water in the affected areas;the meteorological level of
forest fire risk was high.From February 8to 11,2021,the meteorological drought in Jiangnan and South China was relieved by significant precipitation in most regions but still existed in Yunnan and other places of Southwest of China.Starting with the climate characteristics and the process of drought evolution ,the characteristics and causes of the drought process were analyzed in depth in order to provide relevant information for researchers engaged in climate impact assessment and service and also provide reference for drought prevention and drought relief work.
Keywords :consecutive
droughts in autumn and winter ;climate characteristics ;climate causes ;South China ;Jiang⁃
nan ;2020—2021
10

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