1、华西秋雨的影响及成因分析以陕西省为例摘要:近年来华西秋雨对我国的气候环境变化的影响日益加深，对农业生产造成了巨大损失，如影响晚稻抽穗扬花、使红枣腐烂等，同时也给人们的生产生活带来不便。有些年份由于雨量大，持续时间长，造成洪涝灾害，直接影响到工农业生产和人民生命财产安全。本文讨论了华西秋雨在我国的时空分布特征，全面阐述华西秋雨的形成原因，并结合实际事例分析了华西秋雨对陕西省的农业生产影响严重，最后指出了应该加强对华西秋雨这种季节区域性降水的研究并提出了具体防范措施，供农业生产、工程建设、居民生活参考。关键字:华西秋雨 陕西省 影响 成因分析 引言华西秋雨作为一种天气现象，又可将其看作是一种气象灾
2、害，对中国西部尤其是甘南、陕西、四川、重庆、黔北等地造成很大影响，尤其是农业生产活动，但是就目前来看国内这方面的研究尚不足，需要不断探索，本文通过研读大量文献、结合自身经验等方法，认真研究了不同年份华西秋雨形成的各种不同主导因子，总结出了华西秋雨形成的主体原因，目的是为了全面阐述华西秋雨的形成原因，揭示华西秋雨对人们的日常生产生活的重大影响，提出不同的应对策略，以减少不必要的损失，同时希望广大研究者及政府部门能够重视华西秋雨这一现象，为人民做好各项保障性措施，使人民的生产活动更具安全性、保障性。1.陕西省概况陕西省，简称陕或秦，又称三秦，为中国西北省级行政单位，省会十三朝古都西安，位于中国内陆
3、的腹地，属于黄河中游和长江上游，地理坐标：东经 1052911115，北纬 31423935之间。面积约 21 万平方千米，人口 3733 万，下辖西安 1 省级市、宝鸡等 9 地级市及 1 农业示范区。1.1 陕西地形状况 陕西的地势总体是从西向东逐渐降低，中部低，南北两侧高；陕西主要分为三大自然区域：陕北高原， 关中平原， 秦巴山地；其分界线为北山和秦岭。陕北黄土高原约占全省总面积 45%，平均海拔 8001300 米， 。其北部多风力作用形成的风沙区，南部多流水侵蚀的丘陵沟壑；关中平原是全省的精华之地，号称“八百里秦川” ，面积约占全省土地总面积的 19%；这里地形平坦，经济繁荣，交通便
4、利，物产富饶，GDP 约占全省的 2/3；陕南秦巴山地包括秦岭、巴山和汉江谷地，面积约占全省的 36%，林木资源丰富，汉江谷地是农业主产区。陕西山地总面积 741 万公顷，占全省土地总面积的 36%，高原总面积 926万公顷，总面积的 45%，平原 391 万公顷，占总面积的 19%。耕地总面积 480万公顷，占总面积的 23.3%，水田面积 20.4 万公顷，占总面积的 1%，旱地面积 369.2 万公顷，占总面积的 17.9%，水浇地 88.7 万公顷，占总面积的 4.3%，林地 962.6 万公顷，占总面积的 46.8%，草地 317.9 万公顷，占总面积的15.4%，水域面积 40.3
5、 万公顷，占总面积的 2%。1.2 陕西省气候状况陕西省境内气候差异很大，由北向南渐次过度为温带、暖温带和北亚热带，大部分地区属于温带大陆季风性气候。年平均降水量 576.9 毫米，年平均气温13.0，无霜期 218 天左右。最北边靠近内蒙古、宁夏一代为温带干旱半干旱气候、陕北大部分地区属于暖温带半干旱气候；关中平原则属于半湿润气候、陕南总体属于由亚热带向温带过渡带，山地大部为暖温带湿润气候，盆地为北亚热带湿润气候。 陕西各地的年平均气温在 716，基本上是由北向南逐渐升高。其中陕北 712；关中 1214；陕南的浅山河谷为全省最暖地区，多在 1416。由于受冬夏季风的影响，这里冬四季明显、冬
6、冷夏热、 。最热月 7 月平均气温，陕北 2125，关中 2327，陕南 2427.5。最冷月 1 月平均气温，陕北104，关中31，陕南 03。冬季南北温差大，夏季南北温差小，春、秋温度升降快。 年降水量由于受地形影响，由南向北逐渐递减。春季少于秋季，春季降水量占全年的 13%24% 。冬季降水稀少，只占全年的 1%4%。暴雨始于 4 月，于 11 月结束，主要集中在 79 月。 关中、陕南春季第一场 320.0 毫米的降水过程一般出现在 4 月上旬末到中旬。初夏汛雨出现在 6 月下旬后期到 7 月上旬前期，此期间，暴雨相对集中，关中、陕南地区出现洪涝灾害较多。2 华西秋雨简介2.1 华西秋
7、雨概念 华西秋雨（Autumn rain of West China），是我国西部地区秋季多雨的一种气候现象，主要出现在四川、贵州、重庆、云南、甘肃东部和南部、陕西关中和陕南、湖南西部、湖北西部一带。其中尤以四川盆地和川西南山地及贵州的西部和北部最为常见。华西秋雨主要特点是雨日多，而另一个特点是以绵绵细雨为主，所以雨日虽多，但雨量却不很大，一般要比夏季少，强度也弱。当降水强度稍大时就必然会给生活生产带来诸多更大的灾难。平均来讲，降雨量一般多于春季，仅次于夏季，形成当地第二个峰值。华西秋雨一般出现在 9-11月(见图 1)，最早出现日期有时可从 8 月下旬开始，最晚在 11 月下旬结束；在水文上
8、表现 为 显 著 的 秋 汛 。图 1 2011 年 910 月降水日数（来源：国家气候中心）秋季降水以小雨为主，是典型的绵绵秋雨。主要是由于秋季频繁南下的冷空气与停滞在该地区的暖湿空气相遇，使锋面活动加剧而产生较长时间的绵绵不断的阴雨，给生产生活带来严重的不良后果。2.2 华西秋雨气候分区 另外根据白虎志、董文杰 1在分析华西秋雨气候特征的基础上，设计了综合考虑秋季降水量(见图 4)和降水日数(见图 5)的秋雨指数，并进行了 EOF（经验正交函数 ：气象学中常使用在气象要素场的分解或展开上的一种随资料组成而变化的特殊函数，它的特点是展开式收敛快，能以少数几项逼近变量场的状态）和 REOF(旋
9、转经验正交函数)分析以及对华西秋雨的主要影响因素进行了分析。结果表明：可将将华西秋雨可分为 6 个气候区（如图 3:一区一代表站），即渭水和汉水和嘉陵江流域（陕西所在 I 区,IV 区）、长江中游及以南地区、四川盆地、澜沧江流域、青藏高原东部江河源区、青藏高原和黄土高原过度区。EOF 分析出了第一模态反映了长江中上游以北地区与以南地区降水相反的形势，第二模态反映了华西降水的一致性；3 华西秋雨成因分析华西秋雨天气的形成无疑是冷暖空气相互作用的结果。每年进入 8 月下旬以后，华西地区 5500 米上空处在西北太平洋副热带高压和伊朗高压（有些年份有蒙古高压影响）之间的低气压交汇区内（见图 4）。西
10、北太平洋副热带高压西侧或西北侧的西南气流将南海和印度洋上的暖湿空气源源不断地输送到这一带地区，使这一带地区具备了比较丰沛的水汽条件。同时随着冷空气不断从青藏高原北侧东移或从我国东部地区向西部地区倒灌，冷暖空气在我国西部地区频频交汇，于是便形成了绵绵不断的华西秋雨；当冷空气势力较强时，冷暖空气交汇比较激烈，降雨强度也会随之加大，同样也可造成严重的洪涝灾害。3.1 青藏高原与华西秋雨3.1.1 青藏高原地表热状况对华西秋雨的影响 青藏高原热力作用对东亚大气环流和我国旱涝有重大影响，许多气象科技工作者作了长期的探索和研究 ，提出了表征高原地表热状况的若干方法，如雪盖、近地层气温、地气温差、地表净辐射
11、以及热源强度等。根据陈忠明、刘富民等 2研究表明华西秋雨与高原东部地面热源的关系要比高原西部地面热源更密切，即高原东部地面热源对华西秋雨的影响要比西部热源作用更大。对前期和同期及后期高原东部地面热源与华华西秋雨的相关性分析发现，高原东部地面热源强度与同期华西秋雨降雨量呈显著的负相关：这一关系表明，当 10 月高原东部加热偏弱时，同期华西地区降雨偏多；相反，当 10 月高原东部加热偏强时，同期华西地区降雨偏少。3.1.2 青藏高原热源中心对华西秋雨的影响 另据鲍媛媛等 3对 2001 年华西秋雨形成的主要物理机制进行的诊断和分析显示，华西一带强降水时段集中在 9 到 10 月份，阴雨日数多，降水
12、集中。 当巴尔喀什湖地区 500hPa 呈准稳定的低压槽 ，其上不断有短波分裂东移，携带冷空气经高原东移，与强大的副热带高压西南侧的东南暖湿气流和来自孟加拉湾的西南暖湿气流交汇于陕西、四川盆地 、黔北、陇南一带，引起该地区的持续性降水 。诊断分析还表明：9 月，江淮 、江南一带多受西北太平洋副热带高压控制，盛行下沉气流，为热源低值区；而青藏高原地区对流旺盛 ，水汽凝结释放潜热 ，使其成为一个强大 的热源中心 ；华西地区正处于四川盆地以东低能量带与青藏高原高能量带之间的能量锋区。此能量锋区的存在促使从巴尔喀什湖低压槽分裂东移的短波槽在该地区发展。同时，东路冷空气的渗入进一步加大了能量锋区的强度
13、，激发不稳定能量释放 ，造成了我国西部地区出现大暴雨甚至特大暴雨，形成灾害。 3.2 合成环流系统的变动3.2.1 陆地环流系统 根据藏高毗邻区的 30 个观测站 35a(1961-1995a)降水资料中选取秋雨量显著偏少的 6a（1972、1975、1982、1985、1986 和 1987 年）和显著偏多的6a（1964、1966、1970、1977、1981、和 1991 年），对其 10 月 500hPa 东亚地区（20-60N、50-150E）高度场合成分析，揭示影响华西秋雨异常的主要环流系统：利用秋雨量偏少的合成高度场减去秋雨雨量偏多的合成高度场。结果可得出影响华西秋雨的关键环流是
14、从乌拉尔山沿东南方向延伸到长江流域的系统排列（见图 5）。当这一带的环流呈现出“-、+、-”型式排列时，即乌山（图 4：c）为一低压时，新疆和西北区（图4：b）为西北东南向高压脊，高原东部到长江流域（图 4：a）为低压控制时，华西受西北高亚东南侧的切变低槽控制，加上西北区高压前部偏北气流对冷空气的引导，致使华西秋雨量偏多。反之，当上述关键带环流为“+、-、+”排列时，即乌山为一强大高压时，新疆和西北区为西北东南向低槽，高原东部到长江流域为高压（高压偏强）控制时，华西秋雨量偏少。可见，高原东部到长江流域受不同性质系统（高压或低槽）的控制是导致华西秋雨异常的直接原因。另外，西太平洋副热带高压、印缅
15、槽（图 4：e）、贝加尔湖低槽（图4：d）同样是影响华西秋雨的主要关键系统，当西太平洋副热带高压变强，贝加尔湖、印缅槽加深时，有利于华西地区秋季降水量明显增加；反之，则秋雨不明显。3.2.2 海洋环流系统（ENSO） 早在 1990 年，施能 4就指出我国秋季降水与 ENSO 有密切关系。龚道溢等研究表明，El Niflo 年江南地降水偏多，北方偏少：La Nifia 年情况相反。El Nifio 年我国秋季降水出现南多北少分布型的频率增加近 20，而 La Nifla 年出现南多北少型的频率减少 20。在 El Nifio 年，西北地区秋季大部分地区降水偏少，La Nifla 年则情况相反。
16、李莹等 【5】 通过 2011 年我国华西地区局部降水强度达、持续时间长、灾害影响严重的分析探讨，得出了形成华西秋雨异常事件的主要原因是受 La Nifia事件的影响。赤道中东太平洋地区海温异常偏低在西北太平洋到我国沿海一带形成“异常气旋一反气旋对”的环流特征。这是影响华西秋季降水的关键系统。在这样的环流配置下，在中高纬度地区，贝加尔湖以东地区维持异常低槽区，极易引导冷空气持续频繁南下影响我国华西北部及其以北地区。低纬地区经孟加拉湾北上的西南气流强盛，与源自西太平洋偏强的东南气流汇合，将来自海洋的暖湿空气源源不断地向北输送，使冷暖空气续交汇于华西北部、渭水流域和汉水流域一带，从而形成较大范围的
17、持续性降水，造成该地区连绵不断的秋雨天气，其中，源自西太平洋的偏东水汽输送异常明显，对降水异常偏多起主要作用。3.3 跨欧亚最大降水月份东移与陕西省华西秋雨的形成整个天气系统的发展变化也会对各地降水量产生重大影响，中国气象局首席预报员孙军认为：我国大多数地区降水的年变化呈单峰性，一般出现在夏季，但在我国的华西地区可以出现双峰型，也就是在秋季又出现一个降水高峰值，形成一段降水集中期，这就是我国华西地区的秋雨现象。以张学文对跨欧亚的“最大降水月份”的研究为据（见表 1）：表 1 从西班牙到我国陕西降水最大月份东移表(修订后表)地名 所在经度 最大降水月份马德里罗马4W11E1111伊斯坦布尔德黑兰
18、马什喀德喀布尔阿拉木图29E52E60E70E76E121345乌鲁木齐巴里坤酒泉兰州西安87E93E98E103E108E57789表 1.体现了“降水最集中的阶段”在各地所在的月份，我们看到降水最大月轴线从 10 月的地中海西侧一直向东延伸，其轴线几乎是一条直线，形成了地中海降水集中在秋冬，西亚降水集中在冬春，天山降水集中在春夏，陕甘降水集中在夏秋的最大降水月份明显东移态势，在秋季变成了陕西省的华西秋雨。另外陕西省的秋雨异常也并非局限在关中、陕南；根据陕西省清涧县降水量近三年的观测（见表 1）表 2 表清涧县近三年降水量各月分布状况（资料来源：陕北清涧县气象局；单位:mm）1 月 2 月
19、3 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 10 月 11 月 12 月2010 0 17.2 12.2 47.4 35.1 175 35.4 171.7 56.9 18.5 0 02011 3.3 13.2 1.4 20.5 67.1 31.7 120.0 188.5 76.5 70.5 58.9 02012 3.3 1.6 12.0 13.9 33.6 93.8 101.6 65.5 109.6 12.5 15.1 1.3我们可以得知由于黄河在秦晋天然分界上也起着水汽的强大输送功能，加上吕梁山的纬向分布；因此东南水汽沿着黄河水渠一路向北，跨过洛川原进入陕北境内，并与影响北方气流
20、的蒙古高压南下支流交汇，形成陕北黄土高原秋雨连绵的气候状况。4 华西秋雨发展趋势华西秋雨作为一种自然现象，有很长的发展演变历史，具有不确定性和难以预见性，但是结合近 60 年来的降水日数和降水量表（见图 4、图 5 来源参考文献 1）：图 4 1951 到 2011 年 910 月份降水量（单位：mm ）图 5 1951 到 2011 年 910 月份降水天数（单位：d）我们可以得出进入 2l 世纪以来，华西秋雨有明显增多；华西秋雨的近年变化趋势：1960 年代到 1970 年代初期、1980 年代初期为相对多秋雨期，1970 年代中后期、1980 年代中后期到 20 世纪末华西秋雨相对较少。
21、21 世纪开始又出现了较明显的华西秋雨现象。5. 华西秋雨对生产生活的影响以陕西省为例5.1 华西秋雨对农业生产的重大影响华西秋雨雨日多，以绵绵细雨为主。阴雨天气导致气温下降，给人们的农业生产带来了诸多影响，其有利的方面就是秋雨增加土壤墒情，使土质结构比较疏松，利于播种；但是连阴雨有时会导致湿害，但更多的往往会因长时间缺少光照，植株体光合作用削弱，加之土壤和空气长期潮湿，造成作物生理机能失调、感染病害，导致生长发育不良；作物结实阶段的连阴雨会导致子实发芽、霉变，使农作物产量和质量遭受严重影响。连阴雨灾害发生程度的年际间差异较大，常导致洪涝、寡照、低温、湿、渍等灾害。同时，连阴雨易诱发喜温、喜湿
22、的作物病虫害发生发展。绵绵细雨阻挡了阳光，带来了低温。不利于玉米、红薯、晚稻、棉花等农作物的收获和小麦播种、油菜移栽。它可以造成晚稻抽穗扬花期的冷害，空秕率的增加；也可使棉花烂桃，裂铃吐絮不畅；秋雨多的年份，还可使已成熟的作物发芽、霉烂，以至减产甚至失收。而且它不仅影响当年作物的收成，也将影响来年作物的产量。当秋雨连绵不断，长时间的连阴，就会带来许多不利的影响。陕西属于华西秋雨区并且比较熟悉，以下就以陕西为例来论证华西秋雨对农业生产的影响。5.1.1 华西秋雨对关中棉花的影响成熟的秋粮易发芽霉变，未成熟的秋作物生长期延缓，容易遭受冻害。一般来说，持续连阴雨的天数越长，对农作物的危害越大。陕西关
23、中平原、渭河谷地是我省主要的农业生产区域，但是深受华西秋雨的影响，尤其是每当秋雨多的年份对棉花的产量影响特别大，如 1981、1983、1992 和 2003 年，由于出现强秋淋（秋淋是秋季连阴雨的集合），秋季连续阴天达 20 天以上，雨量达300500 mm，导致棉花田间湿度大，铃病流行加快；造成霉烂铃增多，植株旺长，赘芽疯杈多，延迟裂铃，减少霜前花率；雨涝严重时，植株早衰，逐渐死亡；给当年的棉花造成严重损失，产量很低。1981 和 1983 年全省棉花平均产量仅为每公顷 150240 kg，可见秋淋会使棉花的丰硕果实毁于一旦。雨水过多还影响纤维脱水不能正常成熟而降低品质。总之，秋淋造成低温
24、寡照，霉烂铃多，脱落率增加，铃小铃轻，僵瓣多，裂铃吐絮不畅，收获晾晒困难；连阴雨持续时间越长，降水量越大，秋淋越强，低温寡照越明显，危害越严重，产量越低。这是陕西棉花严重减产的主要原因。5.1.2 华西秋雨对陕北红枣的影响(以清涧县为例)红枣作为被子植物门里枣属的一种，其成熟与秋季，一般从开始成熟到完全成熟收获的时间间隔大约为一个月左右，时间也在 8 月中下旬到 10 月初，而这时的红枣颗粒大小已经基本停止生长，只是由青白色向红色转变，这时的红枣需要多吸收阳光以合成各种果实养分，由于这一时段正是华西秋雨的集中期，所以这无疑就是陕北红枣大量减产的一道致命伤。清涧县位于晋陕峡谷西岸，无定河和黄河在
25、这里交汇，两河沿岸是红枣栽植的理想之地，出产的红枣以质优味佳闻名遐迩，素有“红枣之乡”之美称。近年来由于华西秋雨的影响，造成红枣在未成熟时就开裂、腐烂，收回家后，由于长时间得不到阳光照射，而使红枣本身水分无法散射出去，很快就发霉变质。2003 年 9 月份以来，连绵不断的秋雨使榆林各枣业大县遭受了巨大的经济损失。素有“中国红枣之乡”的清涧县，全县 40 万亩红枣几近绝收，灾害涉及全县 15 个乡镇。长时间的阴雨使清涧全县 40 万亩红枣裂果达 95以上，近九成的红枣落地腐烂。据统计，红枣将至少减产 3000 万公斤，直接经济损失超过6000 万元。 2005 年清涧县红枣栽植面积累计达 46
26、万亩，其中挂果面积 30 万亩，正常年景可产干枣 6000 多万公斤，产值 1.2 亿元。在红枣即将收获之际，清涧县境内阴雨连绵，导致七成以上红枣裂口腐烂，减产 5800 万公斤，损失达 1.16 亿元。 2007 年 9 月 26 日以来,清涧县一直阴雨连绵、呈低温天气，全县 15 个乡镇的 48 万亩红枣遭受灭顶之灾，损失惨重。由于 9 月下旬以来,榆林出现持续阴雨、,致使我省黄河沿岸土石山区为主的红枣主产区 159.6 万亩红枣全部出现严重的裂果和腐烂现象，受灾面积 100，涉及枣农 64.9 万人,造成直接经济损失 6 亿元以上。2010 年榆林 159.6 万亩红枣受灾，清涧县经济损
27、失达 3 个亿。2011 年清涧县降水颇多，造成红枣大面积腐烂，直接经济损失 8 千万以上。5.1.3 华西秋雨对陕南的影响由于陕西南部主要分布在山区，所以汉水谷地的农业受华西秋雨的影响主要是秋季洪水对农田的淹没在成直接减产；尤其是水稻、玉米的影响较大；安康、商洛的种植业并不发达，以药材采摘，大棚作物为主，受华西秋雨的影响主要停留在山区滑坡、泥石流、洪灾等次生灾害的影响。5.2 应对华西秋雨的防范措施华西秋雨给人们的生产生活带来诸多不便，尤其是对农业的影响更为严重。这就要求我们采取适当的措施加以防范不必要的损失。5.2.1 关中棉花的应对措施一、早发棉田摘早蕾运用棉花自身较强的调节补偿功能，在
28、早发的基础上，通过摘早蕾新技术，将棉花结铃盛期调节到最佳时期和最佳部位上。二、因地制宜及时化学调控在多雨年份和水肥条件好的杂交抗虫棉，化学调控尤为重要。棉苗出现旺长苗头时，是化控的最佳时期。三、掌握好棉花的生长指数，及时摘棉。5.2.2 陕北红枣防御措施一、利用晴好天气，抢收红枣，对已收红枣要及时烧烤，避免发芽霉变，力争丰产丰收。二、严格控制入库红枣水分，入库后水分偏高的红枣，可采取日晒处理，但要摊凉后才可入仓。 三、适时通风，散热散湿新入库的红枣间水分不均匀，加上红枣的后熟作用，堆内湿热容易积聚，引起发热霉烂，因此要适时通风，散热散湿。四、收获后的红枣不要堆集过厚，要及时处理有破伤口的枣，防
29、止受热而发病传染。5.2.3 日常生活中防御措施生活在这样的气候环境下的人们要及时关注天气预报，做好各项事前工作，并加大预防力度：一、加固不稳定的山体，严防事故发生；二、建造房屋时要打好地基，选好位置，尽量远离山坡；三、阴雨天气能见度较低，最好减少使用私家车；四、室内作业时注意电路问题，及时检修；五、学会经验总结，对农作物播收季节做及时调整；六、气象部门要及时发布连阴天气的预报及气象预警，做好气象知识的普及工作，使农民及时调整各项作业。七、政府部门要重视该方面的气象灾害，加大对华西秋雨这一气象灾害的科研投入；灾害发生后要认真核对灾情，做好灾后保障工作，使人们的生命财产得到更具安全性、保障性。结
30、语华西秋雨作为一种天气现象，主要由于乌拉尔新疆和西北区藏高东部三顾气流系统、印缅槽贝加尔槽西北太平洋副热高气流系统、ENSO印缅槽贝加尔槽等三大关键系统，加上青藏高原地表热状况和西南暖湿气流，引起冷暖气流交汇于华西地区，并引起一种持续的连阴降雨天气状况，给人们生产生活带来了巨大损失，这就要求各级政府部门予以重视，科研机构人员予以深入调研，尤其是气象部门要加强气象预测，及时发布气象预警，并做好气象知识的普及，充分发挥通信等技术优势，遥控指导偏远地区的农业生产活动等；当然作为受害者主体需要更新思维，不断学习，不断总结经验，及时反馈，及时了解新工具、新技术的应用，确保自身的生命及财产的安全和减少不必要的损失。 参考文献1.白虎志、董文杰.华西秋雨的气候特征及成因分析J.高原气象,2004(6).2 陈忠明、刘富民等.2003年陕西秋季连阴雨降水特点及环流条件分析J.应用气象报,2005(4).3.鲍媛媛、阿布力米提、李峰.2001 年华西秋雨时空分布特点及其成因分析J.应用气象学报,2003(02).4.施能.厄尔尼诺/南方涛动与我国秋季大尺度降水预报J.南京气象学院学报,1990(02).5.李莹 等.2011年华西秋雨特征及其成因分析J.气象科技进展,2012(3).陕西干旱气候变化及对策研究 2007气象研究与应用 2009
