随着全球气候变化的加剧,我国西南地区干旱情势越来越受到人们关注,尤其是2009-2011年发生的极端干旱事件。尽管众多学者详细分析了西南地区降水(P)异常,以此从大气动力学角度解释了2009-2011年干旱事件,但依然存在不足之处,如大气蒸发需水量(以作物参考蒸散发表示,ET0)在该干旱过程中具体起到多大作用尚不明确。因此,量化P和ET0在干旱演化过程中的作用,对于厘清干旱机制,提高干旱监测、预测和预报效果具有重要的科学与实践意义。
近日,我院孙善磊副教授及其合作者采用一种原创性的分离贡献方法,针对我国西南地区2009-2011年极端干旱事件,分离了P和ET0异常对干旱(以SPEI-3指数反映)强度、面积和持续时间的贡献,并据此详细分析了二者异常在干旱演化中的作用。研究结果表明:(1)2009和2011年干旱区干旱强度(面积)主要是由于P的负异常造成的,而P和ET0(包括P、ET0和反映二者共同效应的P-and-ET0)对2010年干旱强度的贡献相当;P的异常对2009-2011年干旱持续时间起到了主导作用(图1)。除了1-3月份干旱强度(面积)受P异常控制,研究时段内每月干旱强度(面积)主要受制于ET0(ET0或者P-and-ET0)的影响(图2)。(2)就绝大部分月份(36个月)而言,P作为干旱强度和干旱持续时间的主控因子,表现出明显的时间空间差异性;而一些地区主要受控于ET0(ET0或者P-and-ET0)的影响(图3-4)。该研究发现了ET0在干旱演化过程中具有不可忽视的作用,尤其对某些地区和时段起到主导作用,为深入理解我国西南地区及其他地区干旱机制提供了重要参考。
图1.各影响因子对我国西南地区2009-2011年间年SPEI-3及干旱区干旱强度(DI)、面积(DA)和持续时间(DD)的贡献
图2.各影响因子对我国西南地区2009-2011年间逐月SPEI-3及干旱区干旱强度(DI)、面积(DA)的贡献
图3.气候异常对年干旱强度(DI)的影响及其主控因子的空间分布。图a1-a3、图b1-b3分别表示P和ET0的贡献;图c1-c3表示主控因子为P或ET0的区域,蓝色和黄色数值分别表示主控因子P和ET0所占面积百分比。
图4.气候异常对年干旱持续时间(DD)的影响的空间分布
论文信息:
Shanlei Sun*,Qingqing Li, Jinjian Li, Guojie Wang, Shujia Zhou, Rongfan Chai, Wenjian Hua, Peng Deng, Jie Wang, and Weiping Lou. Revisiting the evolution of the 2009-2011 meteorological drought over Southwest China.Journal of Hydrology,2019, 568:385-402.