1、文章编号：1674 2184(2023)02 0072 092022 年夏季四川省区域性高温和干旱过程监测评估孙蕊1,2,邓彪1,2*,王顺久1,2,张亮1,3,王春学1,2,蔡怡亨1,2（1.高原与盆地暴雨旱涝灾害四川省重点实验室,成都610072；2.四川省气候中心,成都610072；3.四川省气象灾害防御技术中心,成都610072）摘要：基于 19612022 年四川省 156 个国家气象观测站逐日降水及平均气温资料，对 2022 年四川省高温和干旱开展异常气候特征监测分析和区域性过程定量化综合评价。结果表明：（1）2022 年夏季四川省平均气温较常年同期偏高 2.2，为1961 年以来
2、历史同期最高，全省平均降水量偏少 35%，为 1961 年以来历史同期最少。（2）2022 年夏季共出现 4 段区域性高温过程，其中 7 月 28 日8 月 28 日的区域高温事件综合强度为 1961 年有完整气象观测记录以来最强；年度高温过程累积强度位列 1961 年以来历史第 4 位，弱于 2006 年。（3）2022 年夏季四川省共出现 3 段区域性干旱过程，干旱范围广，中旱以上天数多，综合站次百分比位列历史同期最大。其中 8 月 726 日的区域性干旱过程综合强度等级为“强”，排历史第 24 位，未能进入历史前 10，但超过 2006 年 6 月 10 日7 月 9 日区域性干旱过程的
3、综合强度；从影响范围看，此次过程的干旱站点数量排历史同期第 2 位，范围均比 2006 年夏季的两次区域性干旱过程广。关键词：高温干旱；区域性气候事件；异常特征；四川省中图分类号：P468文献标识码：Adoi：10.3969/j.issn.1674-2184.2023.02.010 引言引言政府间气候变化专门委员会（IPCC）第六次评估报告（AR6）指出，基于历史观测和 21 世纪模式模拟试验，全球尺度上陆地升温导致高温和干旱等极端气候事件的频率、强度和持续时间的不断增加，对人类健康、生态环境、社会经济等造成严重影响12。据统计，干旱造成的全球年均经济损失高达 6080 亿美元3，2003 年
4、和 2010 年欧洲和俄罗斯分别有超过 25000和 55000 人死于高温热浪45。因此，对高温、干旱事件的持续时间、过程强度和影响范围进行科学准确的监测评估，可为政府相关决策部门开展抗旱减灾、有效应对气候变化提供重要参考。受地理环境和气候背景等因素的制约，四川历来旱灾频繁，并且旱灾较其它自然灾害影响的范围更广、历时更长，造成的损失也更为严重。近年来，对四川省高温和干旱的时空分布特征以及形成机制已进行了许多广泛深入的研究。邹旭恺等6对 2006 年夏季川渝极端高温干旱事件的气候特征和成因进行研究，发现此次极端事件是受全球变暖和天气扰动共同作用的结果。李韵婕等7研究得到，19612010 年四
5、川南部为西南区域干旱发生的高频和高强中心，期间干旱事件频次和强度均呈增加趋势。黄晓梅等8研究指出，19612016 年四川盆地在高温热浪频次、强度和持续时间均呈增加趋势，空间分布大致呈东南多（强）西北少（弱）的特征。周长艳等9研究了 19612010 年四川省高温变化规律及其影响，得到四川省高温持续日数和高温强度显著增加，大气降水明显减少，高温干旱灾害严重。齐冬梅等10利用 Z 指数分析了四川省干旱的时空分布特征，发现 19612014年四川盆地干旱程度显著增加，其中秋季干旱程度明显加强。2022 年夏季，受大气环流异常影响，夏季梅雨期短，我国长江流域发生了历史罕见的极端高温干旱天气，78 月
6、全国 15%的国家气象站日最高气温持平或突破历史极值，长江中下游及上游川渝地区降雨量较常年同期偏少 28 成，长江干流及主要支流水位持续退落，并出现了“汛期反枯”的罕见现象1115。此次极端高温干旱事件对四川省农业生产、水文水资源、能源保供、森林防火、人体健康等多方面造成严重影响，据四川省减灾委截止 8 月 20 日灾情综合统计，此次高温干旱已累计造成除攀枝花外 20 市（州）122 县（区）609.4 万人受灾，农作物受灾面积 43.3 万 hm2，直接经济损失 35 亿元16。因此，本文利用 19612022 年四川 收稿日期：2023 01 09资助项目：高原与盆地暴雨旱涝灾害四川省重点
7、实验室科技发展基金（SCQXKJYJXMS202115，SCQXKJYJXZD202306）作者简介：孙蕊，工程师，主要从事气候监测与评估研究。E-mail:通讯作者：邓彪，高级工程师，主要从事气候评价及气候变化服务。E-mail: 第 43 卷 第 2 期高原山地气象研究Vol.43 No.22023 年 6 月Plateau and Mountain Meteorology ResearchJun.2023省 156 个国家气象观测站逐日降水及平均气温资料，对此次极端高温干旱事件的持续时间、过程强度和影响范围进行分析评估，旨在进一步认识四川高温干旱的区域性特征，为提升四川防灾减灾和应对气候
8、变化能力提供科技支撑，并为地区抗旱减灾工作提供科学决策依据。11资料与方法资料与方法1.1资料所用资料包括 19612022 年四川省 156 个国家站逐日平均气温、最高气温及降水量数据，均来源于四川省气象探测数据中心。1.2方法1.2.1气象干旱综合指数（MCI）本文选取气象干旱等级（GB/T 20482017）中改进的 MCI 指数作为监测和评估指标17。MCI 指数已在不同地域进行了适用性的对比检验1821，并被广泛应用于国家级和省级干旱监测业务中。MCI 指数对应的各干旱等级划分见表 1，具体计算公式如下：MCI=Ka(aSPIW60+bMI30+cSPI90+dSPI150)（1）式
9、中：SPIW60为近 60 d 标准化权重降水指数；MI30为近 30 d 湿润度指数；SPI90、SPI150分别为 90 d 和 150 d标准化降水指数；Ka 为季节调节系数，由不同季节主要农作物生长发育阶段对土壤水分的敏感程度确定，文中取默认值 1；a、b、c、d 分别为其对应的权重系数，随着地区和季节变化进行调整，文中取默认值，分别为 0.45、0.2、0.15、0.25。1.2.2区域性气候事件识别与评估方法（1）识别判定区域性气候事件过程区域性高温（干旱）过程的识别判定：某日出现日最高气温35（中旱及以上等级，即 MCI1.0）的相邻国家气象站数占监测范围内国家气象站总数百分比3
10、%（5%）定义当日为区域性高温（干旱）日；当某日区域性高温站点与前一日重合率50%且满足这一标准的日数持续 1 d（15 d）时则定义为一个区域性高温（干旱）过程22。（2）构建区域性气候事件综合强度Z区域性高温（干旱）过程综合强度：根据一次区域性高温（干旱）过程的平均强度、持续时间和平均影响范围来确定的综合强度指数。具体计算方法22如下：Z=f（Ia,Aa,Ta)=IaAaTa（2）式中：Ia为区域性高温（干旱）过程强度；Aa为区域性高温（干旱）过程影响范围；Ta为区域性高温（干旱）过程持续日数。（3）区域性气候事件等级划分基于最近 3 个整年代（19912022 年为气候基准期）的各次区域
11、性高温（干旱）过程综合强度指数，采用百分位数法确定阈值，将区域性高温（干旱）过程按照综合强度划分为一般、较强、强和特强共 4 级（表 2）。22结果分析结果分析2.12022 年夏季气候特征2.1.1基本气候特征2022 年夏季（68 月，下同），四川省平均气温25.3，较常年同期（23.1）显著偏高 2.2，为 1961 年有完整气象观测记录以来历史同期最高，较第二位（2006年 24.5）偏高 0.8（图 1a）；全省大部地区平均气温偏高 12，其中盆地大部显著偏高 23，盆中等局地偏高 3 以上（图 2a）。2022 年夏季四川省降水量为 337.6 mm，较常年同期（529.0 mm）
12、显著偏少35%，少于 2006 年（353.7 mm），为 1961 年有完整气象观测记录以来历史同期最少（图 1b）；全省大部降水量偏少 14 成，其中盆地大部显著偏少 46 成，盆地中部偏少 6 成以上（图 2b）。2.1.2极端高温特征2022 年夏季四川省平均高温日数 30.0 d，较常年同期偏多 21.4 d，为 1961 年以来历史同期最多。全省156 个县站中共有 128 个出现高温，高温监测站点占比达 82%，其中盆地大部高温日数在 30 d 以上，盆地东部部分地区超过 50 d（图 3a）。从高温日数历史排位看，四川省 156 县站中有 125 个高温日数为本站建站以来夏季前
13、三位，其中101 个为历史同期最多（图3b）。表 1 MCI 等级划分标准 等级类型MCI干旱影响程度1无旱0.5地表湿润，作物水分供应充足；地表水资源充足，能满足人们生产、生活需要。2轻旱1.00.5地表空气干燥，土壤出现水分轻度不足，作物轻微缺水，叶色不正；水资源出现短缺，但对人们生产、生活影响不大。3中旱1.51.0土壤表面干燥，土壤出现水分不足，作物叶片出现萎蔫现象；水资源短缺，对人们生产、生活产生影响。4重旱2.01.5土壤水分持续严重不足，出现干土层，作物出现枯死现象，产量下降；河流出现断流，水资源严重不足，对人们生产、生活产生较重影响。5特旱2.0土壤水分持续严重不足，出现较厚干
14、土层，作物出现大面积枯死，产量严重下降，甚至绝收；多条河流出现断流，水资源严重不足，对人们生产、生活产生严重影响。第 2 期孙蕊，等：2022 年夏季四川省区域性高温和干旱过程监测评估73从高温持续时间看，四川省共有 116 个站点高温持续时间为历史同期最长，其中 59 个高温持续超过 20 d，23 个达 31 d 以上。2022 年夏季高温影响范围不仅覆盖四川省盆地大部，部分高原站也罕见出现高温天气。全省共有98 站日最高气温在 39 以上，主要分布于盆地地区，39 站在 42 以上，17 站达 43 以上（图 4a），渠县 8月 24 日出现全省最高气温 44.0，刷新了四川国家站历史最
15、高气温纪录；全省共有 104 站日最高气温位居历史同期最高，101 站突破单站有观测史以来的历史记录，其中 89 站连续多次突破历史记录（图 4b），中江、石棉、简阳、内江、峨边、犍为、隆昌、新都、绵竹、资阳等 28 个站破记录次数达 10 次以上，其中中江站破记录次数多达 21 次。综上可知，2022 年夏季四川省平均气温历史同期最高，平均高温日数居历史同期首位，超八成的站点出现高温天气，超 7 成的站点高温持续时间为历史同期最长，单站日最高气温刷新全省历史纪录，整体呈“高温日数多、持续时间长、覆盖范围广、极端性强”的特点。2.1.3气象干旱特征受持续高温少雨影响，四川省气象干旱迅速发展。按
16、全省 156 县站统计逐日轻旱、中旱、重旱和特旱站数（图 5a）和区域平均 MCI（图 5b）逐日变化，同时监测对比不同时段干旱空间动态发展情况（图 6）。6 月 30 日，干旱开始显露，四川省有 28 县站干旱持续，以轻旱或中旱为主。7 月 10 日，干旱范围和强度均迅速增大，全省干旱站增至 74 个，其中重特旱25 个。8 月 10 日，干旱站数进一步增多且强度进一步增强，全省有 101 个县站旱情在持续或加重，其中重特旱有 43 个。8 月 21 日，全省气象干旱强度指数达最高，共有 128 个县站干旱持续，其重旱或特旱站点达 101 个。8 月 25 日起迎来一次降温降水天气过程，一定程度上缓解了四川中西部部分地区的旱情，全省干旱指数一定程度上有所回落，但仍然较强。直至 9 月 14 日四川秋雨期正式开始，干旱强度指数开始明显减弱，截止 9 月 25 日全省大部地区旱情得以缓解，全省干旱站减至 43 个，其中重旱或特旱站仅剩4 个（图 6）。表 2 区域性高温（干旱）过程综合强度划分等级和标准 等级综合强度指数Z的百分位数特强Z95%强80%Z95%较强50%Z80%一般Z30
