1.1 形成干旱的气候背景

1.1.1 大气环流背景

中国地域辽阔，东部和南部濒临海洋，西部深入欧亚大陆腹地，加之西高东低的三级阶梯状地势，各种地形地貌的空间特殊组合和分布，尤其青藏高原的存在，形成了气候的基本特点：季风气候显著，雨热同期；大陆性气候明显，降水、气温变化较大；气候类型多样，地区差异明显。

气候因素是形成干旱的基本因子，也是干旱灾害的主要孕育环境。中国地处亚欧大陆东部，太平洋西侧，正处于海洋和大陆气流场的交互作用带，成为世界上季风气候最为显著的国家之一，见图1.1。冬季受西伯利亚和蒙古强冷高压的控制，大陆盛行偏北风，西北或东北季风可达江淮一带及其以南地区，寒冷干燥；夏季东部广大地区受东南季风和西南季风的影响，盛行偏南风，暖湿气流在太平洋副热带高压南侧，从东南沿海以东或以南深入到大陆北部及河套一带，温暖湿润。东南季风来自太平洋，影响中国广大东部地区；西南季风源自印度洋和南海，主要影响中国西南和南部沿海地区。由于季风的周期性变化，以及地形等因素的影响，形成了中国大部分地区四季分明、雨热同期的特征。季风对中国影响范围甚广，从大兴安岭、阴山、贺兰山、巴颜喀拉山、冈底斯山一线以东和以南近2/3的国土面积都属于季风影响范围，形成夏季高温多雨的特点。西北内陆地区由于远离海洋，加上山脉高原的阻隔，夏季风难以到达，气候干燥，降水稀少。

图1.1 中国季风示意图

由于不同年份的冬、夏季风进退的时间、强度和影响范围，以及台风登陆次数的不同，致使降水量在年内和年际间的时空分布差异很大，各地的降水量相差悬殊，总体上从东南向西北方向递减。如图1.2所示，降水深等值线大体上呈东北—西南走向，400mm降水深等值线始自东北大兴安岭西侧，终止于中尼边境西端，降水深小于400mm的国土面积达39%。800mm降水深等值线位于秦岭、淮河一带，该线以南和以东地区，气候湿润，降水丰沛，降水深在400～800mm的国土面积占33%。中国降水南方多、北方少，山区多、平原少。南方地区面积占全国的36%，相应降水深约占全国的68%；北方地区面积占全国的64%，相应降水深约占全国的32%。因此，总体上全国降水量的自然分布具有南方多，北方少的特点，从水分条件自东南向西北形成依次为湿润、半湿润、半干旱、干旱的地区，其中干旱、半干旱地区面积约占全国面积的60%。

图1.2 中国多年平均年降水量等值线图（1956-2000年）

与世界同纬度的其他地区相比较，中国大陆性气候特征明显，具有冬季严寒，夏季炎热的特点。大部分地区冬季温度比世界上同纬度地区偏低5～15℃。中国气温年较差，南岭以南地区在20℃以内，长江中下游一带在20～30℃之间，华北地区在30～40℃之间，东北地区在40℃以上，都远大于同纬度的世界其他国家或地区。

中国地域辽阔，南北跨度大，东西距离长，区域气候差异大。在纬向，分布有赤道带、热带、亚热带、暖温带、温带和寒温带等多个气候带；在经向，呈现出湿润、半湿润、半干旱、干旱、极端干旱等不同水分条件的自然地带；加上西高东低的三级阶梯状地势的垂直差异，形成了中国复杂多样的气候类型。

1.1.2 气候变化与干旱

当前，全球的气候系统正经历着一次以变暖为主要特征的显著变化，这种变暖已经成为不争的事实。IPCC第4次评估报告指出，近百年来（1906—2005年），全球平均地表温度上升了0.74℃。过去50年的线性增暖趋势为每10年升高0.13℃，几乎是过去100年来的两倍，升温在加速。最近10年是有记录以来最热的10年。未来全球气温仍将持续升高。气候模式预估结果显示，与1980—1999年相比，21世纪末全球平均地表温度可能会升高1.1～6.4℃。中国气候变暖趋势与全球基本一致。中国气象局国家气候中心提供的数据显示，1908—2007年中国地表平均气温升高了1.1℃，最近50年北方地区增温最为明显，部分地区升温高达4℃。气候模式预估结果表明，与1980—1999年相比，到2020年中国年平均气温可能升高0.5～0.7℃。其中，北方增暖大于南方，冬季、春季增暖大于夏季、秋季。

受到气候变化的影响，中国干旱地区和干旱强度都呈现增加的趋势，干旱问题日益凸显。近半个世纪以来，中国北方主要农业区干旱面积在春、夏、秋、冬4 个季节里都处于上升发展的趋势。冬、春季发展速度较快，夏、秋季发展速度较慢。从干旱范围平均状况看，夏、秋季干旱较重，冬、春季干旱较轻；在中国的华北、华东北部的干旱面积扩大迅速，形势严峻，东北、华中北部干旱面积扩大速度相对较小，西北东部的干旱面积扩大趋势不明显，这与中国降水变化的总体趋势分布一致。

特别值得指出的是，华北地区近20 多年来干旱不断加剧的形势十分严峻，从20世纪70年代后期开始至今，华北的干旱不断加剧。20世纪90年代后期以来华北地区更是连年出现大旱，1997年、1999—2002年都为旱情较重年份，不少地区连续五、六年遭遇干旱，导致农业生产损失巨大、水资源极度短缺、生态环境日益恶化。20世纪90年代末期和21世纪初的几年干旱范围之广、损失之大是半个世纪以来最严重的。

近年来中国还频繁出现多个破历史纪录的极端干旱事件。如2006年夏季，四川、重庆地区由于持续少雨，出现了百年一遇的高温干旱。2008年10月下旬至2009年2月上旬，中国北方冬麦区降水量较常年同期偏少5～8成，个别地区降水量偏少8成以上，出现了大范围气象干旱，旱区波及北京、天津、河北、山西、山东、河南、安徽、江苏、湖北、陕西、甘肃和宁夏12 省（自治区、直辖市）。普遍干旱为30年一遇，其中河北南部、山西东南部、河南、安徽北部的局部重旱区达50年一遇。

在全球气候变暖的背景下，由干旱造成的气象灾害也有逐渐加重的趋势，表现为农作物因旱受灾面积和粮食产量波动呈加大趋势，干旱范围有逐步扩大的趋势，干旱持续时间也呈现由单年、单季、单月向连年、连季、连月增长的趋势。旱灾从以影响农业为主扩展到影响林业、牧业、工业、城市乃至整个经济社会的发展，甚至造成了生态、环境的恶化。随着经济社会的发展、人口的增加和城市化进程的加快，人们对水量的需求日益增加，对水质和供水保证率的要求也越来越高，干旱缺水矛盾日益突出。

因此，适应中国的气候特点，尽可能减少不合理的人类活动影响，因地制宜合理增加供水能力特别是应急供水能力，最大程度减缓旱灾造成的损失是中国抗旱工作的总体思路与方向。