2008年10月下旬至2009年2月初, 我国淮河以北大部地区降水量持续偏少,北京、天津、河北大部、山西、山东、河南、安徽北部、江苏北部、湖北东北部、陕西北部、宁夏、甘肃东部等12省区出现30年一遇干旱,部分地区重旱程度达五十年一遇,河南、河北、京津及黄淮大部分地区持续无雨日数达到100多天, 干旱成为农业生产中最为突出的问题。旱灾还造成部分地区人畜饮水困难,水库蓄水受到一定影响。
图1 2009年1月31日气象旱涝分布图
2008年11月至2009年1月,淮河以北的大部地区3个月的降水总量在10mm以下,北京、天津、河北、山西、山东、河南、安徽北部、江苏北部、湖北东北部、陕西北部、宁夏、甘肃东部降水量较常年同期偏少5~8成,山西中部、河北中南部、河南东北部和中部、山东西部、安徽西北部等地降水量偏少8成上。
图2 2008年11月-2009年1月降水总量(毫米)及与常年同期比较偏少百分率(%)
导致我国北方地区出现如此严重少雨雪干旱的环流条件是什么呢?
原来,在这三个月里, 欧亚大气环流非常稳定,其异常表现在:
第一,西欧北部长期维持强大的高气压,气象学上称为阻塞高压, 这个阻塞高压在12月达到鼎盛,并一直持续到2月初,欧洲西部的阻塞形势稳定性达到70%以上。
第二,欧亚中高纬沿着30~50°N的纬度带存在稳定的长波波列:大西洋中部、黑海到里海之间、巴尔喀什湖到青藏高原及日本海以东为高压脊 (正距平区)控制;而西欧沿海岸至地中海、波斯湾地区和东亚沿海岸为低压槽(负距平区)。波列中各个正距平中心的稳定度基本上在70%以上,但东亚沿海岸的负距平中心位置变化较大。
第三,在北半球10~20°N附近的纬度带,基本上为副热带高压控制,副热带高压明显偏强。值得注意的是:从热带印度洋、阿拉伯半岛及孟加拉湾、青藏高原一直到巴尔喀什湖以北地区(10~60°N、60~90°E),中高纬高压脊和副高叠加,形成所谓"高压坝"。这个"高压坝"既阻挡了西风带上游的低压扰动向高原以东传播,也阻碍了来自低纬海洋的扰动和水汽对中国大陆的影响。 由于东亚大槽维持在日本东北部,中国大陆长时期处于东亚大槽槽后西北干冷气流控制下,冷空气活动频繁。冷空气活动并没有带来降水, 仅仅是大风和降温天气。
第四,从海拔1500米左右的低层高空风分布可以看出,北非、印度次大陆、中南半岛和中国大部偏北风较常年明显偏强,表明这些地区冬季风异常盛行,来自海洋上的水汽不容易达到我国北方地区。此外,受日本海附近低压槽南侵影响,南中国海上的西太平洋副热带高压强度偏弱,西伸北抬不明显,也抑制了来自南海的水汽向中国大陆的输送。
正是这种异常环流的稳定维持, 使得亚洲西部可能带来降水的天气系统不容易东移到东亚上空,同时,来自热带洋面上的暖湿气流又较弱,仅仅到达长江以南地区,使得华北一带大气中的水汽异常匮乏,从而造成了2008-2009年秋冬的持续性严重干旱。
2009年1月是这次干旱过程的全盛期, 从2009年1月份北半球对流层中层500百帕环流形势及与常年同期的比较(距平)图中,可以清楚地看到上述特点。
此外,在高空平直西风气流控制下,2008年11月至2009年2月,我国大范围气温较常年同期明显偏高,北方旱区每月的月平均气温均较常年偏高0.5~2℃,气温偏高使土壤蒸发加快,失墒更加严重,近一步加快了旱情的发展。(文/李小泉)
图4 2008年11月-2009年2月逐月平均温度与常年同期的比较