1、临夏干旱与厄尔尼诺和拉尼娜事件的相关分析 摘要 根据临夏地区19502012年63年的气候资料，进行对厄尔尼诺、拉尼娜事件与临夏地区干旱的相关分析。结果表明：厄尔尼诺与拉尼娜事件与临夏降水有显著地相关关系。其置信水平达到99%。厄尔尼诺与临夏地区降水成负相关，降水平均减少量为9.1%26.4%，有86.9%的年份符合这一规律。拉尼娜事件与临夏地区降水成正相关，降水平均增加量为9.7%36.6%，有78.9%的年份符合这一规律。在每个年代的初期，临夏地区降水偏少几率较大，降水平均减少量为16.5%，厄尔尼诺事件出现的几率较大，为56.6%。 关键词 厄尔尼诺；拉尼娜；干旱；甘肃临夏 中图分类号
2、P429 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2014）08-0223-02 Correlation Analysis Between the Drought in Linxia and EI Nino-La Nina Phenomenon SUN Yu-lian BIAN Xue-jun MA Yu-kun LIU Hong ZHANG Jin-quan （Linxia Meteorological Bureau of Gansu Province，Linxia Gansu 731100） Abstract Using the rainfall datas of Linxia st
3、ation from 1950 to 2012，this study analyzed the correlation between the drought in Linxia and EI Nino-La Nina phenomenon. The results showed that they had significant correlation，which pass the significant test at a level of 0.99 confidence. The precipitation in Linxia showed a negative correlation
4、with EI Nino，the average decrease of precipitation was 9.1%26.4%，and there were 86.9% years in accordance with this law. The precipitation in Linxia also showed a positive correlation with La Nina，the average increase of precipitation was 9.7%36.6%，and there were 78.9% years in accordance with this
5、law. The average decrease of precipitation was 16.5% at the beginning of each decade in Linxia，and the chance of EI Nino events was 56.6%. Key words EI Nino；La Nina；drought；Linxia Gansu 旱灾是甘肃最主要的自然灾害，其影响范围和程度在各种自然灾害中占居首要地位1。干旱不仅影响粮食的收成，严重干旱有时也影响人类生存，是政府和公众广泛关注的问题2。对于甘肃省而言，自然降水量的变化是决定该地区农业生产和生存环境演变的最
6、根本因素。干旱是指某一地域范围在某一时段内的降水量比多年平均降水量显著减少，导致该地域的经济活动（尤其是农业生产）和人类生活受到较大危害的现象3。干旱常用干燥度来表示，气候干燥度是指最大可能蒸发量与降水量之比。以年干燥度，结合年降水量和天然植被指标，把临夏地区划为干旱、半干旱、半湿润、湿润4个区4，近年来有关专家也从气候学角度进行了深入的研究和探索5-9。 临夏州地处甘肃省东南部，年平均气温5.29.4 ，年均降水量为273.7592.7 mm，各地年平均蒸发量在1 241.11 593.6 mm，是降水量的3倍多，区内气候干燥，蒸发强烈，年降雨量不足，且季节分布不均，春季干旱少雨10，降雨主
7、要集中在79月11，属典型的旱作雨养农业区，由于水资源短缺，干旱气候条件严重制约了该区的经济发展和农业生产力的提高12。 干旱也是临夏地区的主要气象灾害，经分析表明，干旱发生的频率和受灾程度由东北向西南呈带状递减趋势。位于临夏州东北部的永靖县及东乡县的大部分地区干旱严重，特别是董岭、唐汪、车家湾等一带十年九旱；东乡县西南、临夏县等大部分地方是三年两头旱；沿积石山至太子山脉前麓一线，平均45年一旱。从20世纪60年代中期至今，临夏地区的旱灾主要发生在5月或6月，其中大旱占干旱年份的60%，春末夏初干旱是临夏地区分布范围最广、影响程度最重的自然灾害，多年平均受灾面积占总耕地面积的2/3以上。特别是
8、该地区东北部的干旱带上，干旱发生频繁且严重，受灾几率可达88%，在19601997年的38年之间，区域性干旱发生率达47%，严重干旱发生率为38%，19982012年13年间，严重干旱发生率为53.8%，严重干旱发生率在增加。每年56月正值临夏地区植物生长发育的关键期，也是作物需水量最大时段，一旦发生干旱，轻则减产，重则绝收。 作为海洋热力异常的最有代表性的是厄尔尼诺（ElNino）事件，与其相随的海面温度分布与南方涛动现象直接有关，被称之ENSO。ENSO现象是气候年际变化的强信号。ENSO发生会引起全球严重的气候异常，在世界一些地区发生大旱大涝灾害，对我国各地也有不同程度的影响。 厄尔尼诺
9、和拉尼娜事件能引起世界各地大范围的气候异常，并导致一系列生态灾难，所以引起了农业、能源、环境、水利、渔业、海洋和气象等部门的普遍注意13。气候变化及其影响研究是当今国际广泛关注的课题14。因此，提高干旱、暴雨的监测预报能力对防灾减灾和服务于工农业生产都有着十分重要的意义。该文主要从统计方法着手，采用x2检验，分析厄尔尼诺、拉尼娜事件与临夏地区降水的活动规律，为临夏地区准确预测下年度的降水预报，有十分重要的意义。 1 厄尔尼诺与拉尼娜的时空分布 1.1 厄尔尼诺与拉尼娜的年季分布 统计分析发现，19502012年共出现厄尔尼诺和拉尼娜事件35次，其中厄尔尼诺出现18次，拉尼娜出现17次（表1）；
10、每隔12年不规则的出现1次。厄尔尼诺跨年度共出现15次。拉尼娜多数是跟在厄尔尼诺之后出现的，有11次发生在厄尔尼诺次年。 1.2 厄尔尼诺与拉尼娜的对比分析 与厄尔尼诺事件比较，拉尼娜事件的发生次数基本相同，一次拉尼娜过程持续时间相对较短，一般为几个月，但跨年度的持续时间较长（6个月），在17次拉尼娜事件中，跨年度的出现11次（表1）。 1.3 厄尔尼诺和拉尼娜与正常年的对比分析 与厄尔尼诺和拉尼娜事件比较，正常年份多出现在厄尔尼诺和拉尼娜事件的次年。其中20世纪50年代出现次数最少，为2次，60年代出现次数最多，为5次，正常年连续出现时间最长是60、70年代，19601962年，197719
11、79年连续出现3年。 2 临夏降水与厄尔尼诺和拉尼娜相关性分析 2.1 数据来源 气象数据主要来自临夏州1950年至今5县1市6站观测资料。其中19501966年的资料采用临夏市气象观测站资料，19672012年资料采用6站观测年降水资料。干旱面积资料来自临夏州统计局和农业局。厄尔尼诺与拉尼娜的年季资料来自国家气象局网站。 2.2 厄尔尼诺和拉尼娜事件与临夏地区降水距平百分率相关性统计 为了分析厄尔尼诺和拉尼娜事件对临夏地区降水的影响，从1950年1月至2012年63年中分别选出厄尔尼诺和拉尼娜事件发生的年份，其余年份作为正常年份，然后计算各年在厄尔尼诺、拉尼娜事件临夏地区的降水百分率（表1）
12、。该文以赤道太平洋5N5S，150W90W区域内的海表面温度平均值连续6个月（或以上）高于正常0.5 或低于正常0.5 ，分别作为厄尔尼诺和拉尼娜事件的划分标准。 2.3 方法 该文采用x2检验，研究2事件之间的相关关系。首先，假设Y事件与X事件相互独立，其相关为小概率事件。计算统计量。将Y事件与X事件均分为“1”、“0”2种情况，其中Y事件中的“1”为厄尔尼诺事件，“0”为拉尼娜事件；X事件中的“1”为降水的正距平，“0”为降水负距平。根据统计结果，作出列联表（表2），表中a、b、c、d为频数，并依据公式（1）计算的值。比较判断。将查表所得x2（0.05，1），与根据（1）式计算所得x2比较
13、。若x2计算x2表，则否定原假设，事件Y与X两者相关；反之则接受假设，2事件之间相互独立。 x2=（ad-bc）2N/（a+b）（c+d）（a+c）（b+d）（1） 2.4 临夏降水与厄尔尼诺拉尼娜事件相关分析 从厄尔尼诺、拉尼娜事件与临夏降水关系列联表（表3）。可以看出，厄尔尼诺事件23年中，正距平有3年，负距平有20年；拉尼娜事件19年中，正距平有15年，负距平有4年。根据式（1），计算得x2计算=18.453，查表x2表=6.635。x2计算x2表。通过信度=0.01的显著性检验。这说明厄尔尼诺与拉尼娜事件与临夏降水有显著相关关系。其置信水平达到99%。厄尔尼诺与临夏降水成负相关，降水平
14、均减少量为9.1%26.4%，有86.9%的年份符合这一规律。拉尼娜事件与临夏降水成正相关，降水平均增加量为9.7%36.6%，有78.9%的年份符合这一规律。在每个年代的初期，临夏地区降水偏少几率较大，降水平均减少量为16.5%，厄尔尼诺事件出现的几率较大，为56.6%。 3 结论与讨论 对厄尔尼诺与拉尼娜事件与临夏气候特点进行相关分析。结果表明，厄尔尼诺事件与临夏地区降水存在负相关，其影响的年份使临夏地区年降水偏少，降水平均减少量为9.1%26.4%，有86.9%的年份符合这一规律；拉尼娜事件与临夏降水成正相关，降水平均增加量为9.7%36.6%，有78.9%的年份符合这一规律。在每个年代
15、的初期，临夏地区降水偏少几率较大，降水平均减少量为16.5%，厄尔尼诺事件出现的几率较大，为56.6%，预示临夏地区干旱发生率较高。临夏干旱频繁。出现干旱的几率为66.7%。在预测干旱气候，如出现NESO事件这样的强信号时，应作为预测临夏干旱的重要依据和指标。 临夏地区全年降水量相对比较集中，58月的降水量占全年的70%以上，且以大（暴）雨出现形式为主。这一时段降水量的多寡，直接影响全年的旱涝趋势。而临夏主要大降水过程位于我国第一类雨带（即黄河流域及其以北雨带）中，而第一类雨带多在拉尼娜事件当年出现，出现几率为75.0%。因此，当出现拉尼娜强信号时，应作为预测临夏全年降水偏多的主要依据。 通过
16、分析厄尔尼诺和拉尼娜事件对临夏降水的影响，把厄尔尼诺和拉尼娜事件作为预测临夏地区干旱的重要预测指标，在今后业务实践中，需要不断改进、完善，向客观、定量预测方法迈进。 根据临夏当地短期气候预测模式，在结合国家气候中心网站对厄尔尼诺和拉尼娜事件的预测信息，科学的对临夏地区年度降水进行预测，为当地政府部门提供科学依据，使得当地政府可以科学制定种植结构并调整规划，指导和调整作物的种植面积，促进农业增效、农民增收。 4 参考文献 1 王劲松，任余龙，宋秀玲.K干旱指数在甘肃省干旱监测业务中的应用J.干旱气象，2008，26（4）75-79. 2 宁惠芳，林婧婧，陈佩璇.甘肃省气候暖干化与农业干旱灾害的联
17、系J.干旱气象，2010，28（2）：198-201. 3 张强，王润元，邓振镛，等.中国西北干旱气候变化对农业与生态影响与对策M.北京：气象出版社，2012：60. 4 尹宪志.临夏气象M.北京：气象出版社，2011：212. 5 宋连春，张存杰.20世纪西北地区降水变化特征J.冰川冻土，2003，25（2）：143-148. 6 张存杰，高学杰，赵红岩.全球气候变暖对西北地区秋季降水的影响J.冰川冻土，2003，25（2）：157-164. 7 张强，张存杰，白虎志，等.西北地区气候变化新动态及对干旱环境的影响J.干旱气象，2010，28（1）：1-7. 8 韩晖，孟丽霞.甘肃省近46年降
18、水结构空间变化分析J.干旱气象，2010，28（1）：30-34. 9 罗哲贤.西北干旱研究的若干问题J.干旱气象，2003，21（4）：55-58. 10 孙玉莲，边学军，黄成秀，等.甘肃临夏高寒干旱地区玉米种植气候区划与产量的气候预测J.西北农林科技大学学报，2013，41（6）：49-55. 11 肖国举，王静.黄土高原集水农业研究进展J.生态学报，2003，23（5）：1003-1008. 12 FENG RUI L，SONGLING Z，GEBALLE G T.Water use patterns and agronomic performance for some cropping systems with and without fallow crops in a semi-arid environment of northwest ChinaJ.Agricu-lture，Ecosystems and Environment，2000，79（2）：129-142. 13 陈美榕，石少华，深红梅.长江海域海水表层温度与厄尔尼诺事件的关系J.海洋预报，2005（2）：81-85. 14 安华银，李栋梁.甘南高原近40年气候变化及其对农牧业影响的研究J.干旱气象，2003，21（4）：23-26.第 9 页 共 9 页
