第20卷第5期
2011年10月自然灾害学报JOURNAL OF NATURAL DISASTERS Vol．20No．5Oct．2011收稿日期：2010－08－20；修回日期：2011－03－21
基金项目：黑龙江省科技攻关项目资助（Gc09c103－05）
作者简介：周秀杰（1969－）女，高级工程师，主要从事技术开发和应用气象研究.E-
mail ：zhouxjgxt@tom．com 文章编号：1004－4574（2011）05－0131－06
黑龙江省夏季干旱气候特征及成因分析
周秀杰1，那济海2，潘华盛
2（1.黑龙江省气象信息中心黑龙江哈尔滨150030；2.黑龙江省气象台黑龙江哈尔滨150030）
摘要：利用1954－2009年气候实测资料，分析了黑龙江省干旱发生的气候特征。结果表明，
20世纪70年代与21世纪初的近10年为干旱盛行时期，
尤其是2000年后至今，平均每2年发生一次干旱。大部分年份的干旱发生在拉尼娜事件或赤道东太平洋为冷水位相，副高较弱及偏东和北界偏
北。从500hPa 环流特点表明，
东亚区盛行“－、+、－”距平场型式；冷空气偏向乌拉尔北部泰米尔至新地岛，
黑龙江处在西风带高脊或高脊与副高结合体控制之下，维持高温少雨造成干旱。选取副高强、厄尔尼诺发生的年份的干旱典型年2004年。恰与过去年份发生的低温多雨形势相反，盛行
“－、+、－”距平场型式，造成干旱。从旱年的水汽输送环境来看，来自欧亚大陆40ʎ 50ʎN 与孟加拉弯
鼠鸟目和南海的水汽输送通道，明显减弱或消失。
关键词：干旱；气候特征；环流；水汽
中图分类号：F326文献标志码：A
Climatic characteristics and cau of summer drought in Heilongjiang Province
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ZHOU Xiu-jie 1，NA Ji-hai 2，PAN Hua-sheng 2
（1．Meteorologica Informayion Center Center of Heilongjiang Province ，Harbin 150030，China ；
2.Meteorologica Center of Heilongjiang Province ，Harbin 150030，China ）
Abstract ：Bad on the actual climate monitoring data during 1954－2009，we analyzed the climate characteristics of drought in Heilongjiang Province ，The 1970s and recent 10years at the beginning of the century ，drought has pre-vailed in the province especially since the year 2000，the drought has happened once every 2years on average．In most years drought occurred in Lanena event or eastern Pacific equator cold water level pha ；the subtropical high is weaker ，easterly and north by north part．500hPa circulation characteristics show that east asia region prevails “－，+，－”anomaly field ，the cold air stants to Tamil-Xingdi island of northern Urals ，Heilongjiang Province is under control of high ridge of west wind zone or its association with subtropics ，and maintains high temperature cau-sing drought．
Key words ：drought ；climalic characteristic ；circulation ；water vapour
exposure干旱是气象灾害之首，我国每年因旱灾平均损失粮食300亿kg ，约占各种自然灾害损失总量的60%。2009年我国西南四省：四川、云南、贵州、广西发生了百年不遇的秋冬连旱，给国民经济和人民生产生活造成严重的影响；我国的华北、西北地区近些年来也干旱频发。黑龙江省受干旱灾害影响1949－1990年减产粮食239．03亿kg ，占总减产量的5．1%；1978－2000年旱灾成灾面积占总成灾面积的44．9%；1996－2000年因旱灾造成全省经济直接损失和农业直接损失分别占总损失的3．6%和45%。干旱还造成水资源严重不
足，特别是1995年以来，多数年份降水偏少，江河水量地下水位下降，水库蓄水严重不足，到2001年水资源
补充量比多年平均减少20%以上；2001－2008年干旱频发，8a 水资源总量减少1348．26亿m 3，为多年的
26%，影响了内河航运和城乡居民、牲畜供水。对干旱的研究，大多从干旱发生气候规律，时空分布特点，副
热带高压控制下的干旱气候［1－4］，有的从水汽输送特征研究干旱［5］。本文除分析干旱发生规律外，详细分析
了影响干旱的气候因子，厄尔尼诺、拉尼娜事件、副高变化影响及环流型特点的变化及水汽输送的变化，对干旱的预报很有意义。本文1954－2009年气候资料，来源于黑龙江省气候中心。
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1干旱指标
按降水距平百分率和Z 指数大小，将干旱划分为大旱、偏旱和正常3级，干旱年份的划分见表1．如将偏旱、大旱定为旱年，可见旱年占总年份的31%，几乎每3a 发生一次，而大旱年每5a 发生一次。
表1
干旱分级标准Table 1
Drought grading standards 等级
正常偏旱大旱降水距平百分率/%
0 －9－10 －19≤－20乙指数
0 －0．6－0．7 －1．2≤－1．3年份1971，1973，1977，1978，1989，19991967，1968，1974，1975，1980，20001954，1958，1970，1976，1979，
1982，1995，2001，2004，2007，
2008频次/%
1111202干旱发生的气候规律bonus
将旱年进行年代际变化统计见图1。20世纪50年代仅有2次大旱；60年代偏旱增多为2次，大旱减少为1次；70年代是干旱最多的时期，偏旱3次，大旱2次，而后20a 里偏旱大旱仅发生1－2次，而进入21世纪近10a 中偏旱却未有发生，而发生大旱4次，这在过去近60a 来也未有的现象，气候变暖加重了旱象发展otaku>treatment是什么意思
的意思。
图1
偏旱、大旱和总旱次的年代际变化特点Fig．1Interdecadal change of light drought ，heavy drought and total drought历史考研
times
英语学习网址图2黑龙江省夏季（6－8月）降水小波分析Fig．2Wavelet analysis of precipitation in Heilongjiang Province in summer （June to August ）
·231·自然灾害学报第20卷
表1所见，旱年多有连续发生的特点，
1967－1968年、1974－1976年、1979－1980年、2000－2001年、2007－2008年。另外从黑龙江省近42a 来降水变化小波分析见图2（此图摘自文献［4］），夏季降水具有22a ，11a 左右的周期振荡，20世纪70年代与本世纪初的近10a 为干旱明显时段。
3
干旱的气候因子分析3．1西太平洋副热带高压的影响
西太平洋副热带高压（简称副高）对我国雨带的进退、旱涝的发生影响很大。同样副高对黑龙江省降水
多少、旱涝造成较大影响。分析表明，干旱有时发生在副高强的时期，其中包括1970，
1979，1980，1995，2004，2007和2008年共7a ，有意思的是它们均发生在20世纪70年代以后，而且绝大部分发生大旱，仅有1a1980年偏旱（见表1），占6/7，而且7a 中6a 副高北界偏北，仅有1a ，即2008年北界稍偏南，并且7a 中副高西伸脊点大多偏西，仅有1970年偏东。表明副高强时暖空气势力强大，向北向西延伸与西风带高度脊结合
控制黑龙江及更广大的区域造成干旱。发生在副高弱的年份有1954，
1958，1967，1968，1974，1975，1976，1982，2000和2001年共10a ，这10a 中偏旱和大旱年各占0．5。与副高强时特征相反，副高北界除1975，1976，2000，2001年偏北外，大多年份副高北界偏南占6/10，西伸脊点除1954，2001年外，大多偏东占8/10a 。表明副高弱时大陆暖脊活跃控制黑龙江省造成干旱。
3．2厄尔尼诺和拉尼娜事件的影响
过去厄尔尼诺事件发生对黑龙江低温雨涝影响很大［6］，按厄尔尼诺和拉尼娜事件的标准，从干旱年统
计分析表明，拉尼娜事件发生时，黑龙江干旱的发生年份有1954，1970，1974，1975，1982和2000年共6a ，占
总干旱年份的35%；但是大部分干旱年份发生在厄尔尼诺指数由正值转为负值，也就是由赤道东太平洋维
持的暖水向冷水过渡，以冷水为主，正在向拉尼娜过渡，其中包括1967，
1968，1979，1980，2001，2007，2008年共8a ，占总干旱年份的41%。这样拉尼娜与向冷水过渡的赤道东太平洋海温维持时段发生干旱的年份占总年份的76%，利用此结论对干旱的发生是一个很好的诊断方法。除此之外，在厄尔尼诺年发生的干旱仅有3a ，为1976，1995，2004年。它们的明显特征是副高偏强，西伸脊点偏东，北界位置偏北，它与厄尔尼诺盛行期的环流特征下造成的黑龙江低温多雨形势刚好相反。
4干旱环流背景分析
干旱主要是在副高较弱，拉尼娜事件下发生的，做以大旱年为主的1954，
1958，1967，1975，1982和2001年6－8月500hPa 的合成图，见图3。这种形势下多以西风带长波槽脊移动为主，在东亚区中高纬盛行一槽一脊型，黑龙江省，贝加尔湖以东至勘察加及以北至勒拿河为高度脊控制，高度中心28位势十米位于黑龙江北部，高度脊以西的泰米尔半岛至新地岛及以南为低槽，另外西藏为低压区．冷空气偏在乌拉尔以北地区，因副高偏弱，脊点偏东，副高外围太平洋水气
达不到黑龙江，因此黑龙江长期为干暖高脊控制，造成干旱气候。对比之下，选取副高强、厄尔尼诺发生的年份的干旱典型年2004年。从20世纪90年代以来，厄尔尼诺的发
生不但不低温多雨，
反而高温少雨。过去厄尔尼诺盛行的东亚大气环流型距平分布为+、－、+形式，即中低纬和高纬为正距平，中纬东北、内蒙北部为负距平场控制与黄荣辉在文献［7］中分析基本相似。而2004年
同样为厄尔尼诺事件发生下环流背景，
恰好与过去年份发生的形势相反，盛行－、+、－距平场型式，如果加上阿留申地区，就是一组“－、+、－、+”波列，见图4。副高偏北偏东与西风带高空脊结合控制整个巴尔喀
什湖以北乌拉尔至新地岛还包括整个蒙古国、东北、华北、日本及以东地区。黑龙江以北及整个东西伯利亚地区为强低槽控制，这种形势控制下，黑龙江维持高温少雨，发生干旱。
另外选取近60a 来一遇的黑龙江罕见的干旱，降水偏少4成的2007年，此年特征是赤道东太平洋为冷
水位相，
尚未达到拉尼娜标准，副高强，西伸脊点偏西，北界偏北，见图5．从形式上看与2004年形势有许多相似之处，在东亚区以110ʎ为轴线基本盛行“－、+、－”波型，而与2004年的盛行波型相同，但2007年形势，轴线呈东北—西南方向。也说明赤道东太平洋盛行冷、暖水位相，决定不了东亚区的中、高纬环流的反位
相，
因此表明决定东亚区环流形势是西风带槽脊的变化。另外所见控制在40ʎ－60ʎN ，90ʎ－150ʎE 范围，包括东北、华北、内蒙、蒙古国为暖高控制，大大少于2004年面积。从副高形势看，副高轴线呈东西向，而且偏·
331·第5期周秀杰，等：黑龙江省夏季干旱气候特征及成因分析
