云南省干旱規律分析研究

廖明瑜　付奔　王志飛

【摘要】旱災是云南省最主要的自然災害之一，進入二十世紀九十年代以來，我省干旱災害表現出頻次增高、范圍擴大、持續時間延長和災害損失加重等特點。本文采用歷史統計方法，投影尋蹤方法，Mann-Kendall指數法等多種方法分析研究云南省干旱變化規律及變化周期，探討我省干旱變化規律，對我省的干旱研究工作有著重要意義。

【關鍵詞】云南省干旱規律周期分析研究

旱災是云南省最主要的自然災害之一，每年都給城鄉居民生活和工農業生產造成不同程度的影響，嚴重制約了社會經濟的正常運行。特別是二十世紀九十年代以來，干旱災害表現出頻次增高、范圍擴大、持續時間延長和災害損失加重等特點。干旱的頻繁發生和長期持續不但會給我省經濟特別是農業生產等帶來巨大的損失，還會造成水資源短缺、河流斷流等生態環境問題。旱災影響范圍已由農業為主擴展到工業、城市、生態等領域，工農業爭水、城鄉爭水和國民經濟擠占生態用水現象越來越嚴重。

進入二十世紀九十年代以來，我省干旱災害表現出頻次增高、范圍擴大、持續時間延長和災害損失加重等特點。特別是2000年以后，云南省旱災嚴重，幾乎每年均會發生不同程度旱情，2009～2012年云南省發生1950年有詳細觀測資料以來，最為嚴重的連續四年嚴重干旱，其間2010年還發生了百年一遇的特大干旱，全省受旱程度之深、受旱范圍之廣、持續時間之長歷史罕見。本文采用歷史統計方法，投影尋蹤方法，Mann-Kendall指數法等多種方法分析研究云南省歷史、現代干旱變化規律及干旱周期變化，探討我省干旱變化規律，對我省的干旱研究有著重要意義。

1、分析區域概況

1.1 自然地理

云南是一個高原山區省份，屬青藏高原南延部分，全省土地面積84%是山地，10%是高原，壩子（盆地、河谷）面積僅占6%。地勢總趨勢是西北高、東南低，呈不均勻階梯狀逐級降低。省內河流眾多，水系發育，縱橫交錯。省境內流域面積在100km2以上的河流有908條，1000km2以上的河流有108條，5000km2以上的河流有25條，10000km2以上的河流有10條，分屬于長江、珠江、紅河、瀾滄江、怒江、伊洛瓦底江六大水系。

1.2 氣候特征

云南地處低緯高原，地理位置特殊，地形地貌復雜。由于大氣環流的影響，冬季受干燥的大陸季風控制，夏季盛行濕潤的海洋季風，屬低緯山原季風氣候。全省氣候類型豐富多樣，由南至北有北熱帶、南亞熱帶、中亞熱帶、北亞熱帶、南溫帶、中溫帶和高原氣候區共7個氣候類型。

云南氣候兼具低緯氣候、季風氣候、山原氣候的特點。其主要表現為：

①低緯度高海拔、空間分布不均。云南屬低緯高原季風氣候，各地山脈地勢高聳，河谷深切，高差懸殊，與低緯度低海拔，高緯度高海拔相結合，擴大了整個云南的氣候變幅，形成包括北熱帶到寒溫帶的全部氣候帶，加上東西兩大不同地形的影響，再疊加山地的垂直變化，使云南氣候類形多樣，氣候幅度變化大。

②受不同氣流影響，干濕季節分明。云南省四季變化不明顯，氣候特征主要表現為干季和濕季交替，干季（11～4月）因受來自印度、巴基斯坦北部的干暖氣流控制，天氣晴朗，干燥、風速大、蒸發量大，降水量稀少，故常發生冬春旱，使農作物的生長受到影響；濕季（5～10月）受東南、西南暖濕氣流影響，并處于暖濕氣流向北輸送的通道上，濕度大，降水多。

③垂直變化突出，立體氣候明顯。云南地形極為復雜，氣候要素乃至天氣的分布受地形的影響而復雜多變。氣候的立體變化十分明顯，“一山有四季，十里不同天”的諺語是云南多種多樣氣候類型的寫照，表明了“立體氣候”的特點。

2、干旱規律分析

2.1 云南歷史干旱

以云南省水利水電勘測設計研究院編制的《云南省歷史洪旱災害史料實錄》、溫克剛等編著的《中國氣象災害大典（云南卷）》、以及一些地方志、正史、報紙等資料記載為基礎。構建出1450～1949年500年云南省干旱序列，以100年為研究時段，統計各階段云南干旱每100年云南干旱發生的年數，發現各研究時段的干旱發生頻率增高趨勢。

云南歷史干旱災害以100年為一個階段，分為五個階段，即第一個階段為：十五世紀下半葉到十六世紀上半葉（1450—1549）；第二個階段為：十六世紀下半葉到十七世紀上半葉（1550—1649）；第三個階段為：十七世紀下半葉到十八世紀上半葉（1650—1749）；第四個階段為：十八世紀下半葉到十九世紀上半葉（1750—1849）；第五個階段為：十九世紀下半葉到二十世紀上半葉（1850—1949）。第一階段發生旱災有38年，第二階段發生旱災有53年，第三階段發生旱災有52年，第四階段發生旱災有55年，第五階段發生旱災有96年。

2.2 云南現代干旱

選取《云南水旱災害》（1950～1990年）、《中國統計年鑒》（1991～2012年）、《云南年鑒》（1991～2007年）、《云南減災年鑒》（1996～2003年）、《云南抗旱規劃（1990～2010年）》、《農業旱災及抗旱效益統計表（2010～2013年）》等資料記載為基礎，進行詳細研究分析。

1950～2012年63年間，全省共出現59旱年，其中大旱24年，小旱35年，平均3年一大旱，1年一小旱。特大旱情發生在1963、1979、1987、2005、2009、2010、2012年；兩年連旱發生在1979～1980年、1982～1983年；四年連旱發生在2003～2006年、2009～2012年；五年連旱發生在1985～1989年。逐年干旱統計詳見表2.2。

在1950～2012年63年中，自1979年全省大范圍干旱之后便進入了干旱多發期，至今干旱災害嚴重程度呈加重勢態。1990～2012年的23年中，每年均有部分州（市）發生嚴重以上干旱，少則1個州（市），多達15個州（市）。自2000年以后，全省每年發生嚴重以上干旱州（市）數量明顯增多。

根據1950～2012年資料繪制全省干旱受災、成災面積變化圖，如圖2.3所示，我省受旱、成災面積出現3個明顯低值期，即1950～1957年，1964～1976年，1982～1984年，每年受旱面積在150千hm2以下；出現3個高值期，即1958～1963年，1977～1981年，1985～2012年，每年成災面積在500千hm2以上，其中嚴重以上干旱年都發生在3個高值期段。

3、云南干旱周期分析

3.1 云南歷史干旱周期

以1540～1949年云南干旱受旱等級、最大等級、受災縣數為研究對象，考慮到數據的非連續性，采用紅噪聲分析方法，對1540～1949時間段內的歷史干旱進行周期分析。

云南省歷史干旱災害具有明顯的周期性，且含有多個周期成分。受旱等級和通過95%檢驗的周期有2～5年、10～13年、60～90年、大于100年等；通過80%檢驗的周期有2～6年、10～13年、20～25年、57～90年、大于100年等，其中2～5年周期可以對應厄爾尼諾—南方濤動（ENSO）2～8年的周期，10～13年可以對應太陽黑子活動11.2年的周期。最大等級通過95%檢驗的周期有2～5年、22～25年；通過80%檢驗的周期有2～11年、21～26年、大于88年等，其中2～5年、2～11年周期可以對應厄爾尼諾—南方濤動（ENSO）2～8年的周期和太陽黑子活動11.2年的周期。受旱縣數通過95%檢驗的周期有2～3年、24～30年、60～90年、大于100年等；通過80%檢驗的周期有2～3年、10～14年、20～35年、53～90年、大于100年等，其中2～3年周期可以對應厄爾尼諾—南方濤動（ENSO）2～8年的周期，10～14年可以對應太陽黑子活動11.2年的周期。受旱等級和、最大等級和受旱縣數的周期基本一致，與厄爾尼諾—南方濤動（ENSO）和太陽黑子活動的周期具有一定的對應性。

3.2 云南現代干旱周期

分析現代干旱災害歷史序列可知：1950～2012年63年間，云南旱災發生一般災害28次，較大災害6次，重大災害8次，特大災害21次，平均每2.3年就會出現一次比較嚴重的旱災。云南省以10年為期得到各期內旱災各等級發生次數詳見表3.1。

采用投影尋蹤方法，將糧食損失、受災面積、成災面積進行降維處理，構建出一個旱災綜合評價指數，利用Mann-Kendall法分析云南省1950～2009年旱災綜合指數演變趨勢，得到如下結論。從圖3.2可以發現綜合干旱指數具有上升趨勢，意味著干旱綜合影響逐漸加重，用kedall檢驗進行分析，分析結果如圖3.1所示。上述研究表明，在置信水平下，旱災綜合指數具有增大的趨勢。

由圖3.2可知：1950～1967年和1979～1985年，除1953、1963年值超過置信區間，1957年<0以外，其余>0，且在置信區間內，表明旱災損失綜合指數基本呈現不顯著的上升趨勢；1968～1978年的<0，且在置信區間內，表明旱災損失綜合指數呈現不顯著的下降趨勢；1986～2009年的>0，且在置信區間外，表明災損失綜合指數呈現顯著上升趨勢；在2009年出現的值明顯大于置信水平，表明1950～2009年60年來云南旱災損失綜合指數呈現顯著上升趨勢。

4、結論

通過對云南省歷史旱災情況的分析研究，可以得出以下結論：

（1）基于歷史災情記錄分析，1949年之前的100年間，云南就進入了一個干旱災害頻發的階段；從客觀因素分析，中國氣候與全球和北半球的變化大體一致，都呈現出非常明顯的變暖趨勢，使得云南容易發生干旱災害。

（2）云南省歷史干旱災害具有明顯的周期性，且含有多個周期成分。受旱等級和、最大等級、受旱縣數通過95%檢驗的周期有2～5年、10～13年；其中2～5年周期可以對應厄爾尼諾—南方濤動（ENSO）2～8年的周期，10～13年可以對應太陽黑子活動11.2年的周期。

（3）從全部歷史旱災序列分析，1949年以后我省仍在延續上100年干旱災害頻發的階段；從1949年以后現代干旱災害序列分析，云南干旱存在2.3年的周期，平均3年一大旱，1年一小旱。云南省1950～2012年旱災損失呈上升趨勢，1950～1985期間，綜合指數表現出波動狀態，但1986年以來，云南旱災綜合指數呈現顯著上升趨勢，防災減災形勢嚴峻。

（4）基于歷史災情資料和現代災情資料，云南旱災發生頻率整體呈現增加趨勢；特別是進入近現代之后，云南干旱頻發，逐漸成為一種常見的自然現象，“三年一大旱、一年一小旱”是我省旱災的真實寫照，旱災發生周期小、頻率高。2000年以來10年期間，旱災形勢嚴峻，發生重大災害1次，特大災害8次。2010年以后，我省干旱更為嚴重，連續3年發生重大到特大干旱。

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